1. Welche Rolle spielen Polysorbate (Tween) bei der Formulierung?

  Polysorbate (PS) sind eine Klasse amphiphiler, nichtionischer Tenside, die am häufigsten in biopharmazeutischen Formulierungen verwendet werden. Sie verhindern die Denaturierung von Proteinen beim Schmelzprozess, die Aggregation, die Oberflächenadsorption und die Flockung von Formulierungen. Als Vorbereitung als Proteinstabilisator verwendet, vor allem, weil Tween spezifische Biokompatibilität ist besser, geringe Toxizität, und kann effektiv stabilisieren die Rolle der Proteine. Selbst bei niedrigeren Konzentrationen bieten PS20 und PS80 aufgrund ihrer hohen hydrophil-lipophilen Gleichgewichtswerte und niedrigen kritischen Mizellenkonzentrationen eine angemessene Proteinstabilität.    

2. Was ist der Mechanismus der Proteinstabilisierung durch Tween?

  Die Oberflächenaktivität von PS20 und PS80 ist viel höher als die typischer therapeutischer Proteine (z. B. monoklonaler Antikörper), so dass sie die Grenzflächen konkurrierend blockieren und die Adsorption von Proteinen an der Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche verhindern. Diese Eigenschaft verhindert wirksam die Entfaltung von Proteinen an der Grenzfläche während der Herstellung, Probenhandhabung und Lagerung (einschließlich Mischen, Filtrieren, Pumpen, Schütteln, Rühren und Einfrieren/Auftauen). Ebenso verhindert es die Adsorption von Proteinen und den anschließenden Verlust an produktberührenden Oberflächen (z. B. Filter, primäre/geschlossene Behälter und Infusionsschläuche), was eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung einer präzisen Dosisabgabe an den Patienten spielt. PS20 und PS80 können Proteine auch durch direkte Wechselwirkungen stabilisieren und so die kolloidale Stabilität von Proteinen erhöhen. Therapeutische Proteine können sich durch ihre hydrophoben Plaques zu Aggregaten zusammenschließen. Polysorbate können durch hydrophobe Wechselwirkungen mit den hydrophoben Flecken auf den Proteinoberflächen interagieren und dadurch die Aggregation von Proteinen und die weitere Entfaltung von Aggregaten verhindern. Die direkte Wechselwirkung von Tensiden mit Proteinen und die anschließende Verbesserung der Stabilität von Proteinkolloiden ist jedoch möglicherweise proteinspezifisch und nicht allgemein anwendbar. So hat eine thermodynamische Studie gezeigt, dass Polysorbat an menschliches Serumalbumin bindet, während die Bindung von Tensiden an die drei untersuchten Immunglobuline als sehr gering bis vernachlässigbar eingestuft wurde.  

3. Was sind die Ursachen für den Abbau von Tween und die Faktoren, die ihn beeinflussen?

    Da der Abbau von Polysorbat unbeabsichtigt die Qualität, Wirksamkeit, Sicherheit und Stabilität von Proteinpräparaten beeinträchtigen kann, prüfen die Arzneimittelzulassungsbehörden zunehmend die Strategien zur Kontrolle von Polysorbat, um sicherzustellen, dass der Polysorbatgehalt während der Haltbarkeit von Arzneimitteln konstant bleibt. Die Hydrolyse von Polysorbaten beinhaltet die Spaltung von Fettsäureesterbindungen, und die daraus resultierende Freisetzung von freien Fettsäuren kann unsichtbare oder sichtbare Partikel bilden. Es wurde vorgeschlagen, dass die enzyminduzierte Polysorbat-Hydrolyse die Hauptursache für die Bildung sichtbarer und unsichtbarer Partikel ist, die die Produktqualität beeinträchtigen, und dass die Polysorbat-Hydrolyse bei einem typischen pH-Wert der Proteinformulierung begrenzt ist. Polysorbat kann auch durch Temperatur, Licht oder Übergangsspurenmetalle auto-oxidiert werden, wobei Peroxide entstehen, die die Oxidation von Proteinen verursachen können, und Säuren erzeugt werden, die zu einem Absinken des pH-Werts der Lösung führen können. Der Abbau von PS80 durch Hydrolyse führt zu einer langsameren Oberflächenadsorption. Freie Fettsäuren, die bei der Hydrolyse freigesetzt werden, bilden außerdem unlösliche Partikel, die die Qualität und Stabilität des Proteins beeinträchtigen. Histidin, ein häufig verwendeter Puffer für Proteinpräparate, kann den PS-Abbau beeinträchtigen.  

4. Was sind die Nachteile von Tween 80 als Stabilisator?

  Tween 80 als Polymer selbst schwankt stark in seiner Reinheit; hochreines Tween 80 ist farblos und klar, während die meisten Tween-Produkte eine gelbe bis braune Farbe haben und große Mengen an Verunreinigungen oder Abbauprodukten enthalten. Zu den lipophilen Bestandteilen von Tween 80 gehören ungesättigte Fettsäuren, die leicht oxidiert und abgebaut werden und dabei weitere toxische Bestandteile bilden, was zu toxischen Nebenwirkungen führen kann, die den Nutzen des Produkts überwiegen. Die medizinische Fachwelt hat bestätigt, dass Tween 80, wenn es in injizierbarer Form verwendet wird, allergische Reaktionen wie Schock, Dyspnoe, Hypotonie, Angioödem, Röteln und andere anaphylaktische Symptome hervorrufen kann. Diese unerwünschten Reaktionen können in klinischen Studien am Menschen sehr schwerwiegend sein. Es gibt strenge Beschränkungen für die Verwendung von Tween 80, einem potenziell unsicheren Hilfsstoff, der bei unsachgemäßer Verwendung erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben kann.  

5. Was ist der Unterschied zwischen Tween 20 und Tween 80?

    Die beiden werden aus unterschiedlichen Rohstoffen synthetisiert:  

1. die synthetischen Rohstoffe von Tween 80: Polymerisation von dehydriertem Sorbitanmonooleat mit Ethylenoxid;

 

2. Tween 20 wird aus einer Mischung von Polyoxyethylen-Dehydrat-Sorbitan-Monolaurat und einem Teil von Polyoxyethylen-Bis-Dehydrat-Sorbitan-Monolaurat synthetisiert.

  Die Verwendungszwecke der beiden sind unterschiedlich:  

1. Die Verwendung von Tween 80: Tween 80 gehört zu den nichtionischen Tensiden vom Polyol-Typ und ist das am häufigsten verwendete Polysorbat. Es verfügt über eine hohe Elektrolytbeständigkeit und starke Hydrophilie und wird in flüssigen, halbfesten und festen Zubereitungen als O/W-Emulgator, Lösungsvermittler, Netzmittel, Dispergiermittel und Stabilisator eingesetzt;

 

2. Die Verwendung von Tween 20: für die Kondensation von Spectrum und Ethylenoxid, aufgrund seiner Molekül hat mehr hydrophile Gruppen ein Polyoxyethylen, so hydrophil, als ein nicht-ionisches Detergens. Es wird häufig als Öl-in-Wasser-Emulgator (O/W-Emulgator) verwendet; es kann mit anderen Emulgatoren wie Natriumlaurylsulfat oder Spironolacton kombiniert werden, was die Stabilität der Emulsion erhöhen kann. Es kann auch als Lösungsvermittler für einige Arzneimittel verwendet werden.

  Die Eigenschaften der beiden sind unterschiedlich:  

1. Eigenschaften von Tween 80: Die Peroxidzahl von Tween 80 übersteigt nicht den Wert 10 für die hellgelbe bis orangefarbene viskose Flüssigkeit; leicht spezieller Geruch. Der Geschmack ist leicht bitter und adstringierend, mit einem warmen Gefühl;

 

2. Eigenschaften von Tween 20: Tween 20 ist eine gelbe oder bernsteinfarbene, klare, ölige Flüssigkeit mit einem besonderen Geruch und einem schwach bitteren Geschmack.