THE SOLVENT-FREE SCALABLE MANUFACTURING PROCESS
FOR LIPOSOMES WITH HIGH DRUG ENCAPSULATION
2020년 6월 30일 화요일 20~22시 (한국시간), Microfluidics 팀은 이 내용을 Controlled Release Society
Annual meeting의 virtual meeting에서 발표를 할 예정입니다.
아래 사이트에서 live presentation을 함께 하실 수 있습니다.
www.2020.controlledreleasesociety.org
Technical session 3: New Approaches to Physicochemical Characterization, Scale-up and Stability
Measurements
Introduction :
리포좀 제조 공정의 주요 단점은 제조 중에 막대한 양의 용매를 사용한다는 점이다. 본 연구는 약물을 담은 리포좀을 용매 없이 제조하는 방법에 대해 연구하였다.
이를 위해 전기 벤치탑 실험용 M110P Microfluidizer® processor를 사용하였는데, 이 기기는 압축 공기와 유압 냉각수 없이, 보장된 확장성 (scale-up)을 가지면서도
30,000 psi의 압력으로 120mL/min로 제품을 생산할 수 있다.
Methods :
Doxorubicin을 담은 리포좀 제조 : 리포좀은 powdered distearoyl phosphocholine과 SyntheChol®을 distearoyl phosphoethanolamine
methoxy(polyethylene glycol)-2000을 포함하거나 포함하지 않고 70°C의 100mL hydration buffer와 섞어 주었다. 지질 분산액은 높은 전단력을 사용해 mixing 되었다
(70°C, 1 h, 4,000 rpm). 리포좀의 크기를 줄이기 위해 65-70°C에서 Microfluidizer® processor (Massachusetts, USA)을 사용하였다. 이 때 샘플을
Microfluidizer® processor에서 5,000-20,000 psi 압력으로 1-3회 (pass) 처리하였다. 버퍼를 바꾸기 위해 필터링하고 doxorubicin을 더한 후 60°C에서
15분 간 인큐베이션하였다.
Amphotericin B를 담은 리포좀 제조 : 수크로스를 포함한 숙신산 버퍼를 수조에서 70°C로 데운 후, 버퍼에 Distearoyl phospho glycerol (DSPG)를 첨가하였다.
염기성 amphotericin B 용액을 2M sodium hydroxide를 사용하여 준비하고, 70°C의 산성화된 DSPG 현탁액에 첨가하였다. pH 5.5인 DSPG-Amphotericin B 현탁액을
70°C에서 1시간동안 높은 전단력을 사용해 powdered hydrogenated phosphatidylcholine와 SyntheChol®과 섞어주었다. 마지막으로 65-70°C 에서 Microfluidizer®
processor을 사용해 리포좀의 사이즈를 작게 하였다.
Results :
속이 빈 리포좀 형성은 15,000-20,000 psi 압력으로 3회 (pass) 처리하는 것으로 최적화되었으며, 이를 통해 85-101nm 입자 크기와 거의 단일 분산 수준인 0.20 PDI
(입자 크기 분포도)를 갖는 리포좀이 생산되었다. Doxorubicin이 담긴 PEGylated 리포좀은 18,000 psi를 사용해 제조되었으며, 2회 처리 시 107 nm 입자 크기와 역시
거의 단일 분산 수준인 0.19 PDI를, 3회 처리 시 98 nm 입자 크기와 0.16 PDI를 갖는 것으로 나타났다. 약물 함유율이 97-98%에 도달하여 Doxorubicin을 리포좀에 담는 것은
처리 횟수 (pass)의 영향을 받지 않았다. Non-PEGylated 리포좀 형성은 18,000 psi로 3회 처리 시, 105 nm 입자 크기와 0.23 PDI를 갖는 것으로 나타났다.
추가적으로 amphotericin B를 담은 리포좀은 20,000 psi로 처리하였을 때 104 nm 입자크기와 0.26 PDI, 100%의 약물 함유율을 갖는 것으로 나타났다.
필터에 의한 멸균은 리포좀의 입자 크기, PDI, 약물 함유율에 영향을 주지 않았다.
Conclusion :
결론적으로 리포좀 생산을 위한 새로운 방법은 용매 사용없이 일관된 입자 크기 분포와 높은 약물 함유율을 가진 대용량 리포좀의 제조 가능성을 보여주었다.
발표자 이력 :
- 2010, Bachelor of Pharmacy, University of Pune, India
- 2012, Masters degree in Drug Delivery (Pharmaceutics),
University College London, London.
- 2014, Research scientist (Drug delivery), University College London,
London.
- 2015, PhD in drug delivery, Aston University, Birmingham.
- 2017, Post-Doc and contract formulation development researcher
at University for Strathclyde.
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- 2019, Pharmaceutical Formulation Development Specialist at University of Strathclyde, Glasgow and Lonza,
Edinburgh.
- Currently, Formulation Program Manager, BDD Pharma, Glasgow
공동 저자 :
Carla B. Roces, Rachel Donaghey and Yvonne Perrie, Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, Glasgow, United Kingdom
Yang Su, Microfluidics International Corporation, Westwood, Massachusetts, 02090, United States
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LM20 Laboratory Microfluidizer
M815 Microfluidizer
M700 series Microfluidizer for production
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