1. Qual è il ruolo del polisorbato (Tween) nella formulazione?

  Il polisorbato (PS) è una classe di tensioattivi anfifilici, non ionici, il tensioattivo più utilizzato nelle formulazioni biofarmaceutiche, che impedisce la denaturazione delle proteine nel processo di fusione, l'aggregazione, l'adsorbimento superficiale e le formulazioni flocculanti. Come preparato utilizzato come stabilizzatore di proteine, soprattutto perché la biocompatibilità specifica di Tween è migliore, la tossicità è bassa e può stabilizzare efficacemente il ruolo delle proteine. Anche a concentrazioni inferiori, PS20 e PS80 forniscono un'adeguata stabilità proteica grazie ai loro elevati valori di equilibrio idrofilo-lipofilo e alle basse concentrazioni critiche di micelle.    

2. Qual è il meccanismo di stabilizzazione delle proteine da parte del Tween?

  Si ritiene comunemente che PS20 e PS80 stabilizzino le proteine principalmente attraverso la competizione interfacciale. L'attività superficiale di PS20 e PS80 è molto più elevata di quella delle tipiche proteine terapeutiche (ad esempio, anticorpi monoclonali) e, di conseguenza, bloccano competitivamente le interfacce e inibiscono l'adsorbimento delle proteine all'interfaccia gas-liquido. Questa proprietà impedisce efficacemente alle proteine di dispiegarsi all'interfaccia durante la produzione, la manipolazione dei campioni e la conservazione (comprese la miscelazione, la filtrazione, il pompaggio, l'agitazione e il congelamento/scongelamento). Allo stesso modo, impedisce l'adsorbimento delle proteine e la conseguente perdita sulle superfici a contatto con il prodotto (ad esempio, filtri, contenitori primari/chiusi e tubi per flebo), che svolgono un ruolo fondamentale nel garantire una somministrazione accurata della dose ai pazienti. PS20 e PS80 possono anche stabilizzare le proteine attraverso interazioni dirette, aumentando così la stabilità colloidale delle proteine. Le proteine terapeutiche possono fondersi per formare aggregati attraverso le loro placche idrofobiche. I polisorbati possono interagire con le placche idrofobiche sulla superficie delle proteine attraverso interazioni idrofobiche, impedendo così l'aggregazione delle proteine e l'ulteriore dispiegamento degli aggregati. Tuttavia, l'interazione diretta dei tensioattivi con le proteine e il conseguente miglioramento della stabilità dei colloidi proteici possono essere specifici per le proteine e non applicabili su larga scala. Ad esempio, uno studio termodinamico ha dimostrato che il polisorbato si lega alla sieroalbumina umana, ma il legame del tensioattivo con le tre immunoglobuline studiate è risultato molto basso o trascurabile.  

3. Quali sono le cause della degradazione del Tween e i fattori che la influenzano?

    Poiché la degradazione del polisorbato può inavvertitamente influenzare la qualità, l'efficacia, la sicurezza e la stabilità delle preparazioni proteiche, le autorità regolatorie dei farmaci stanno sempre più esaminando le strategie di controllo del polisorbato per garantire che i livelli di polisorbato rimangano costanti durante la durata di conservazione dei prodotti farmaceutici. L'idrolisi dei polisorbati comporta la scissione dei legami degli esteri degli acidi grassi e il conseguente rilascio di acidi grassi liberi può formare particelle invisibili o visibili. È stato proposto che l'idrolisi dei polisorbati indotta dagli enzimi sia la causa principale della formazione di particelle visibili e subvisibili che influiscono sulla qualità del prodotto e che l'idrolisi dei polisorbati sia limitata al pH tipico delle formulazioni proteiche. Il polisorbato può anche essere auto-ossidato dalla temperatura, dalla luce o da oligo-metalli di transizione, generando perossidi che possono causare l'ossidazione delle proteine e generando acidi che possono portare a una diminuzione del pH della soluzione. La degradazione del PS80 per idrolisi comporta un rallentamento dell'adsorbimento superficiale. Gli acidi grassi liberi rilasciati durante l'idrolisi formano inoltre particelle insolubili, che influiscono negativamente sulla qualità e sulla stabilità delle proteine. L'istidina, un tampone comunemente usato per le preparazioni proteiche, può avere un effetto confondente sulla degradazione della PS.  

4. Quali sono gli svantaggi del Tween 80 come stabilizzante?

  Il Tween 80, in quanto polimero, varia notevolmente in termini di purezza; il Tween 80 di elevata purezza è incolore e trasparente, mentre la maggior parte dei prodotti Tween è di colore giallo o marrone e contiene grandi quantità di impurità o prodotti di degradazione. I componenti lipofili del Tween 80 includono acidi grassi insaturi, che vengono facilmente ossidati e degradati per produrre ulteriori componenti tossici, con conseguenti effetti collaterali tossici che possono superare i benefici del prodotto. La comunità medica ha confermato che il Tween 80, se usato in forma iniettabile, può causare reazioni allergiche, tra cui shock, dispnea, ipotensione, angioedema, rosolia e altri sintomi anafilattici. Queste reazioni avverse possono essere molto gravi negli studi clinici sull'uomo. Esistono restrizioni rigorose sull'uso del Tween 80, che è un eccipiente potenzialmente pericoloso che può avere un impatto significativo sulla salute umana se usato in modo improprio.  

5. Qual è la differenza tra Tween 20 e Tween 80?

    I due sono sintetizzati a partire da materie prime diverse:  

1. le materie prime sintetiche del Tween 80: polimerizzazione del monooleato di sorbitano disidratato con ossido di etilene;

 

2. Il Tween 20 è sintetizzato da una miscela di sorbitano monolaurato poliossietilenico disidratato e da una parte di sorbitano monolaurato poliossietilenico bis disidratato.

  I due usi sono diversi:  

1. Uso del Tween 80: il Tween 80 appartiene ai tensioattivi non ionici di tipo poliolico ed è il più comunemente usato tra i polisorbati. Ha una notevole resistenza agli elettroliti, una forte idrofilia ed è ampiamente utilizzato nelle preparazioni liquide, semisolide e solide come emulsionante O/W, solubilizzante, bagnante, disperdente e stabilizzante;

 

2. L'uso di Tween 20: per la condensazione di spettro e ossido di etilene, grazie alla sua molecola ha più gruppi idrofili un poliossietilene, quindi idrofilo, come detergente non ionico. Viene spesso utilizzato come emulsionante olio-in-acqua (O/W); può essere combinato con altri emulsionanti come il sodio laurilsolfato o lo spironolattone, che possono aumentare la stabilità dell'emulsione. Può anche essere utilizzato come solubilizzante per alcuni farmaci.

  Le proprietà dei due sono diverse:  

1. Proprietà del Tween 80: Il valore di perossido di Tween 80 non supera 10, per un liquido viscoso di colore giallo chiaro o arancione; odore leggermente particolare. Il sapore è leggermente amaro e astringente, con una sensazione di calore;

 

2. Proprietà del Tween 20: Il Tween 20 è un liquido oleoso chiaro di colore giallo o ambrato, con un odore particolare e un debole sapore amaro.