Hittebestendig Oxytocine door Esther Hazelhoff en Ilvy van der

Een hittestabiele
oxytocine injectie
Onze bijdrage aan de milleniumdoelstellingen
Esther Hazelhoff
Ilvy van der Hoeven
Nederland
Siërra
Ierland
Japan
Italië
Malawi
Angola
Leone
111op
op
1 op
de
op
de
de
1de
26.600
de
op
11.600
47.600
10.200
12
18
de 7
8
Niger
11op
op
de
Inhoudsopgave
Probleemstelling
Doel
Methoden
Resultaten
Conclusie
Bereik
Millenniumdoelen
Dankwoord
Probleemstelling
MILLENIUMDOELSTELLINGEN
5. Verbeteren van de
gezondheid van moeders.
Oorzaken van moedersterfte (1997-2002) in Afrika
postnatale bloedingen
4%
4%
4%
andere oorzaken
bloedvergiftiging / infecties
6%
34%
aandoeningen ten gevolg van
hoge bloeddruk
HIV/AIDS
9%
10%
bloedarmoede
obstructie bij de bevalling
29%
complicaties bij abortus
Doel
Een hittestabiele oxytocine injectie
‘Onze bijdrage aan het terugdringen van
postnatale moedersterfte in de derde wereld’
Oxytocine
Methode
Vriesdrogen
Suikerglazen
HPLC
Buffers
Vriesdrogen
Fasen:
1. Vriesfase
2. Sublimatie
3. Secundair drogen
Freezing
Primary Drying
Secondary Drying
Rood: druk; roze: temperatuur
Voorwaarden: warmte-gevoelig, sublimatie, bescherming
Suikerglazen
Voorwaarden aan suikers: amorfe toestand, hoge
glas-overgangstemperatuur, niet-reducerend, lage hygroscopiteit
Gebruikte suikers:
Inulin
Dextran
Trehalose
Dextran en Inulin
Buffers
Zwak zuur met zwakke base
Citroenzuurbuffer
Fosfaatbuffer (HPLC-buffer)
Calibration curve of oxytocin in citrate buffer pH 4.5
y = 516,46x + 0,2598
2
R = 0,9977
45
40
35
area
30
25
Area
20
Lineair (Area)
15
10
5
0
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
concentration (mg/mL)
0,06
0,07
0,08
HPLC
Resultaten
oxytocin stability before and after stressed
120
area percentage (%)
100
80
liq unstressed
60
unstressed
stressed
40
20
0
O/D
O/I
O/T
Formula
O/DI
Conclusie en behaalde
resultaten
Een hittestabiele oxytocineinjectie: het kan!
Suikercoating: trehalose en dextran
Citroenzuurbuffer pH 4.5
Lang houdbaar (>3 jaar, nog langer wordt
onderzocht)
Makkelijk en snel in gebruik
Goedkoop (<€1,00 p.s.)
WAAROM NOG NIET OP DE MARKT?!
Recent developments in
oxytocin: heat stable oxytocin
Wouter Hinrichsa, Christina Avantia, John den
Engelsmanb and Henderik Frijlinka
a)
b)
Department of Pharmaceutical Technology and Biopharmacy,
University of Groningen, The Netherlands
Analytical Development and Validation, MSD, Oss,
The Netherlands
Inhoud
Gevriesdroogde oxytocine vormen
Vloeibare oxytocine vormen
Conclusies
Het probleem is opgelost en
gepubliceerd
Hot medicines project
- polypeptide-based medicines Doel:
Het ontwikkelen van technologieën om
medicatie houdbaar te maken in tropische
klimaten
Oxytocine (post natale bloedingen)
Insuline (diabetes),
Haemaglutinnine (influenza vaccin)
Stabilisatie van oxytocine
door vriesdrogen met behulp
van suikers
Mechanisme:
Stabilisatie door vitrificatie
Stabiliteit geoptimaliseerde vriesdroogvorm
Gebaseerd op geextrapoleerde data,
meer dan 3 jaar stabiel op 30C!
120.0
Formulation:
0.01 mg/ml oxytocin
Oxytocin recovery (%)*
100.0
40 mg/ml trehalose
80.0
25 mM sodium citrate pH 4
60.0
40.0
30°C/75% RH
40°C/75% RH
50°C/Amb. RH
**
Liquid 50°C/Amb. RH
20.0
0.0
0
1
2
3
4
5
6
7
Time (months)
* Analysis by RP-HPLC
** The reference liquid solution has a similar constitution to Synthocinon (commercial product of Novartis)
Toedieningsmethodes
Huidige commerciële systemen
Alternatieve doseringsvormen, vb. inhalatie
Huidige commerciële systemen
€ 3.50
FD vial
Costs (manfacture + device cost/unit)*
FD vial +
sterile water
Mix2Vial
Not easy / possible safety issue
* Estimated costs based on 40 000 units
manufacturing scale, 40 hour freeze drying cycle,
2RDIN vial, trehalose/citrate 0.01 mg/mL product
DuoJect
Smart Rod
MixJect
€ 16.05
Vetter Dual
Chamber
Difficulty of use
Dual
Chamber
Auto Injector
Alternatieve doseringsvormen
Goedkoop en wegwerpbaar, vb. the Twincer®
Top
plate
Twincer consists of three
Discharge
plate
plate-like parts that are stacked
and clicked together
Blister
The drug powder is stored in a
blister for moisture protection
Double
classifier
Classifier
plate
Technische uitdagingen:
Hoe krijg je de gevriesdroogde oxytocine in 1-5 mm
poederdeeltjes zonder de stabiliteit in het geding te brengen?
®
Hoe vul je de Twincer nauwkeurig met het poeder?
Vloeibare vorm
Oxytocine kan ook gecoated worden
met divalente metaal ionen
Complexation may shield degradation
sensitive groups from the environment
D. Liu et al, JACS 127 (2005) 2024
V.S. Ananthanarayanan et al, Biopolymers 40(1996) 445
Stabiliteit van oxytocine weergeven
in een functie van de pH op 40°C
Formulation requires a
buffer to maintain the pH at 4.5
A. Hawe et al, Pharm Res 26 (2009) 1679
Kunnen combinaties van divalente metaal ionen en
buffers (pH 4.5) oxytocine stabiliseren in vloeibare
vorm?
Onderzocht:
- Metaal chlorides: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Zn2+ (0, 2, 5, 10, 50
mM)
- Buffers: acetaat, citraat (0, 5, 10, 50 mM)
Korte termijn
stabiliteitsstudie
(4 weken bewaard op 55°C)
In citraat buffers, verbetert de stabiliteit van oxytocine bij
toenemende concentraties Ca2+, Mg2+ and Zn2+
Lange termijn stabiliteitsstudie
(6 maanden op 40°C)
Na 3 maanden is de optimale vorm stabieler dan Syntocinon, hoewel ze na 6
maanden even stabiel zijn
Verdere optimalisatie
Voorafgaande resultaten:
Andere buffers  verbeterde stabiliteit
Fine tuning pH  verbeterde stabiliteit
Conclusies
Een stabiele gevriesdroogde oxytocine vorm is
beschikbaar!!! De optimale toedieningsvorm kan en zal
verder onderzocht worden
Hoewel een stabiele vloeibare vorm van oxytocine nog
niet is gevonden, zijn er al wel interessante
aanwijzingen gevonden voor het ontwikkelen van deze
vorm van hittestabiele oxytocine
Wat valt er nog te bereiken?
Stabiele vloeibare variant
Minder vrouwensterfte: vóór 2015 nummer 5 van de
millenniumdoelstellingen behalen
DUS… productieproces op gang brengen!!!
Dankwoord
James Serra
Prof. Dr. H.W. Frijlink
Dr. W. L. J. Hinrichs
Dr. C. Avanti