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Propofol 은 효과와 회복속도가 빠르며 부작용도 작은 일종의 정맥 마취제이다.
Propofol 은 진정용 수면제 목적으로도 널리 사용되고 있는데 예를 들어
집중치료실에서 인공호흡기를 부착하였거나 진정이 필요한 환자들에게 투여되고 있다.
Propofol 은 글로벌 코로나 pandemic 상황에서 더욱 주목을 받고 있다.
장기적으로 인공호흡기를 필요로 하거나 합병증이 심한 COVID-19 환자들에게
Propofol 처방이 급속히 증가하는 상황이다.
이 Application Note 에서는 이 Propofol 을 안전하게 생산하는데 있어
Microfluidizer Technology 가 어떻게 핵심적인 역할을 하는지 들여다 보고자 한다.
INTRODUCTION
Propofol 은 전세계적으로 아주 다양한 브랜드명으로 판매되고 있는데
그 중에서 미국 Fresenius Kabi 사의 Diprivan 제품이 가장 잘 알려져 있고
널리 사용되고 있으며 일반적으로 수면마취와 진정치료 목적으로 사용되고 있다.
Propofol 은 soybean oil (대두유) 단독 또는 soybean oil 과 medium chain triglycerides (MCT) 의
1:1 혼합한 오일을 carrier oil (10mg/ml) 로 사용하며 이 carrier oil 과 다른 약품을 formulation 하여 만든 lipid emulsion 이다.
상업적으로 제조되는 정맥 emulsion 은 oil droplet 의 크기가 목표치 이내이어야 하고 또한 크기분포가 일정해야 하는 것이 매우 중요하다.
일반적으로 정맥주사에 사용되는 emulsion 의 크기는 평균 150 - 300 nm 인데 propofol 도 이 범주에 들어와야 한다.
예를 들어 Diprivan 도 intensity based mean droplet diameter 가 약 160 - 180 nm 이다.
또한 droplet 크기가 균일한 것이 매우 중요한데 이는 emulsion 의 장기 보관에 매우 큰 영향을 미치기 때문이다.
THE SOLUTION
Microfluidizer Technology 는 크기가 매우 균일한 nanoemulsion 을 제조하는데 매우 효과적이라는 사실이 잘 증명된 기술이다.
이 기술은 신뢰성이 있으며 또한 실험단계에서 생산단계로의 scale up 이 매우 손쉽게 이루어 진다는 특징이 있다.
또한 Microfluidizer 분산장비는 cGMP 규정에 완벽히 부합하여 상업용 Bio-Pharma 제품 생산에 가장 적합한 장비이다.
CASE STUDY
Microfluidizer Technology 가 Propofol emulsion 생산에서 어느 정도 효율성이 있는지 테스트 하였으며
이를 위해 Diprivan 과 유사한 propofol formulation 을 Microfluidizer 고압분산장비를 이용하여 유화처리하였다.
RESULTS
Figure 1 - Emulsion before and after being processed through a Microfluidizer processor
현미경 사진 (figure 1.) 과 테이블의 particle size 에서 보듯이, Microfluidizer 에서 20,000psi 압력으로 처리한 결과
droplet 은 크기가 매우 작으며 또한 크기가 매우 균일하였다.
20,000psi 압력에서 1 pass 하였을 때 d50 입도는 약 170 nm 이었는데 이 값은 refernce 값과 유사하였으며
또한 d10, d50 그리고 d90 의 입도분포 역시 reference 와 유사하였다.
2 pass 를 하였을 때의 d50 에서의 입자크기는 140nm 로 내려갔다.
다른 주사제 의약품과 같이 propofol emulsion 은 미생물 오염을 방지하기 위해 멸균을 하여야한다.
propofol 은 고온에서 매우 안정하므로 autoclave 가 가능하다.
위 테이블에서 d90 에서의 droplet 평균 크기가 220nm 이므로 이 emulsion 은 autoclave 가 아닌
sterile filteration 을 이용하여 멸균한 것이다.
SCALABILITY
실험단계에서 구한 테스트 결과는 생산단계에서 구한 제품의 품질 결과와 동일하므로 Microlfuidizer Technology 는
scalability 가 탁월하다 할 수 있다.
Figure 2 - Comparison of particle size distribution obtained from pilot scale and production scale Microfluidizer processor
Figure 2 는 pilot scale 장비인 110EH 에서 구한 결과와 생산용장비인 M7250-30 을 이용한 결과를 비교한 것이다.
생산용 장비에서 1 pass, 2 pass 한 결과는 pilot scale 장비에서 구한 결과와 매우 유사하다는 것을 확인할 수 있다.
즉 입자크기와 입도분포가 거의 유사하다는 것을 알 수 있다.
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