May / Jun 2013 . vol. 11 / núm. 2
Avances en el PAT para la manufactura de fármacos parenterales
La aplicación de la calidad por diseño y la tecnología analítica de proceso facilita la comprensión del proceso y el control de varias operaciones en la liofilización.
Tecnología Analítica de Proceso
Patricia Van Arnum
La aplicación de la calidad por diseño y la tecnología analítica de proceso facilita la comprensión del proceso y el control de varias operaciones en la liofilización.
Cuando la FDA anunció en 2002 una nueva iniciativa, Buenas Prácticas de Manufactura Farmacéutica Actuales (CGMPs) para el Siglo XXI, y posteriormente publicó su reporte, CGMPs Farmacéuticas para el Siglo XXI - Un Enfoque Basado en el Riesgo, en 2004, empezó un esfuerzo para aumentar la calidad del producto y modernizar la manufactura farmacéutica a través de un enfoque basado en la ciencia y en el riesgo bajo los principios de calidad por diseño (QbD) (1). Este esfuerzo fue además estimulado por la emisión de la guía sobre tecnología analítica de proceso (PAT) en 2004 para facilitar para facilitar las nuevas tecnologías que mejorarían el conocimiento del proceso y asistirían en la identificación y control de los puntos críticos en un proceso (2). Estas tecnologías incluyen: dispositivos de medición apropiados, los cuales pueden colocarse en, dentro o en línea; herramientas estadísticas o de tecnología de la información; y un enfoque de sistemas científicos para el análisis de datos para controlar los procesos y asegurar la producción de materiales en proceso y productos finales de la calidad deseada (1-4). La liofilización es una aplicación específica de la QbD y del PAT en la manufactura de fármacos parenterales, y una revisión de la literatura reciente muestra varios desarrollos en este campo.
Evaluación de la tecnología
En la aplicación de la QbD al proceso de liofilización, la primera tarea en definir los parámetros que tienen el potencial de afectar el desempeño del proceso y los atributos de calidad del producto (5). Los puntos clave incluyen los parámetros de operación del proceso de secado por congelamiento, los parámetros de la formulación, el equipo y la preparación de componentes y los dispositivos (5). El PAT puede aplicarse a través de sensores en varias etapas del liofilizado, lo cual puede incluir el uso de sensores de temperatura , análisis de elevación de presión, mediciones de temperatura manométrica, calorimetría, microscopía y técnicas espectroscópicas, tales como el infrarrojo cercano (NIR), Raman y espectroscopía de infrarrojo (6).
Evaluación de las herramientas
Un enfoque establecido para el PAT en la liofilización es ofrecido por la tecnología del secado por congelamiento SMART de SP Scientific, la cual es utilizada para optimizar el ciclo de secado por congelamiento. La tecnología SMART fue desarrollada por la Universidad de Connecticut y la Universidad de Purdue a través del Centro para la Investigación de los Procesos Farmacéuticos y autorizada a SP Scientific. La tecnología se apoya en el uso de la medición de la temperatura manométrica, la cual calcula la temperatura del producto en la interfase de sublimación sin tener que colocar termopares u otros sensores de temperatura en los viales del producto (7). La tecnología de secado por congelamiento SMART es usada en el congelador de desarrollo Lyostar 3 de SP Scientific. La tecnología SMART usa información, como es el número de viales, el volumen de llenado, el peso del llenado, el volumen de la cámara del secador por congelamiento y la temperatura de formulación crítica para optimizar un ciclo (8). Ésta contribuye con varios puntos clave en liofilización: selecciona un ciclo óptimo de congelamiento que se basa en si la formulación es cristalina o amorfa; selecciona la presión óptima de la cámara; determina la temperatura objetivo del producto y ajusta el secado del anaquel durante el secado primario para mantener el producto en una temperatura objetivo pre-determinada (8).
SP Scientific se ha asociado con la compañía de gas industrial Praxair para otra herramienta basada en el PAT para liofilización, ControLyo Nucleation on Demand Technology de Praxair, usada para controlar la nucleación de la solución del producto en el secador por congelamiento. Las compañías se asociaron primero en 2010, lo que le dio a SP los derechos globales, exclusivos para comercializar la tecnología en liofilizadores de desarrollo. En 2012, las compañías expandieron su colaboración para permitir a SP Scientific equipar sus secadores clínicos, piloto y de producción con la Tecnología ControLyo y transferir la tecnología para permitir que SP adecúe las unidades piloto y de producción existentes.
IQ Mobil Solutions, ubicada en Holzkirchen, Alemania, ofrece sensores inalámbricos y sin baterías (Sistema de Interrogación de Temperatura Remota, TEMPRIS) como una herramienta PAT para liofilización. En un estudio reciente, el sistema TEMPRIS fue valorado para la medición de la exactitud, la capacidad de detección exacta del punto final, y el efecto del posicionamiento utilizando corridas de producto con sacarosa, manitol y trehalosa (9). Los datos fueron comparados con las mediciones con termopares de calibre 36 y con medición no invasiva de la temperatura a partir de mediciones de temperatura manométrica. Los resultados mostraron que los perfiles de temperatura del TEMPRIS concuerdan con los datos de los termopares cuando los sensores se colocaron en el fondo, en el centro del vial. Adicionalmente, los sensores del TEMPRIS revelaron perfiles de temperatura confiables e indicaciones de punto final relacionadas con los datos del termopar cuando se monitorearon los viales en la posición del borde (9).
Un estudio reciente evaluó un sistema de fibra óptica como herramienta de monitoreo del proceso.