フリーズの調査中

Sep 25, 2023

投稿日: 2023 年 3 月 1 日 | ヘニング・ギーセラー (FAU エアランゲン・ニュルンベルク)、テレサ・ジーゲルト (FAU エアランゲン・ニュルンベルク) コメントはまだありません

この記事では、Teresa Siegert と Henning Gieseler が、凍結乾燥医薬品の製造に CT を適用する利点と、その可能性を実現するために乗り越えなければならないハードルについて説明します。

コンピューター断層撮影 (CT) を使用した 3 次元画像は、凍結乾燥製品の内部形態についての貴重な非侵襲的な洞察を提供します。 この技術により、走査型電子顕微鏡と同様の方法で細孔構造を視覚化できます。 これにより、構造変化や不純物の検出と追跡が可能になるだけでなく、容器の密閉性の検証も可能になります。 しかし、十分な分解能を確保するための長い測定時間や、ガラスバイアルを通した非侵襲的分析による品質損失など、この技術の課題は依然として克服されなければなりません。

産業用 CT は、信頼性の高い製品とプロセスの開発、プロセスの監視、再認定のための確立された方法です。 従来の光学的方法では表面しか評価できませんが、X 線技術を使用して内部構造を表示できるため、形状の欠陥や偏差を検出できる可能性があります。 このため、CT は、製造されたコンポーネントや製品の特性をより良く評価するための非破壊的な方法として、産業界の多くの分野ですでに数年前から使用されています。

X 線技術は、医薬品の研究開発、特に固形剤形の検査にもますます使用されており、この技術はシームレスに採用できます。 錠剤内のさまざまな密度のプロファイルを作成すると、錠剤の内部構造を調べることができます。 これらの構造の違いは打錠機の結果であるため、プロセスの品質についての洞察が得られます1。さらに、CT画像は有効成分の分布を明らかにし、破壊挙動を説明するのに役立ちます。 不純物は通常、錠剤の成分よりも密度が高いため、不純物も検出できます2、3。

コンピューター断層撮影法は凍結乾燥の分野でも使用されます。 内部細孔構造を視覚化することで、さまざまな凍結条件や状況の影響を調査できます4。 凍結速度は細孔のサイズと分布に影響を与え、それが 3D 画像で検出されるため、プロセス パラメータを最適に適応させることができます。最終製品の望ましい特性。 さらに、一次乾燥中の物質移動速度の推定にも使用できます5。

図1 : S-アデノシル-L-メチオニン (100 mg/mL) の溶液を含むバイアルの X 線画像。さまざまな程度のケーキの微細崩壊を示します。 画像は CTportable 25.50 マイクロ断層撮影装置 (Fraunhofer IIS、フュルト、ドイツ) で撮影されました。

しかし、医薬凍結乾燥における CT には、はるかに大きな、しかし見落とされがちな潜在的な用途があります。 基本的な二次元 (2D) X 線画像でも、凍結乾燥ケーキの構造を検出できます。 エレガントなケーキは均一な色で均質に見えますが、乾燥中に微小崩壊が発生すると、高多孔質材料が収縮し始め、より不均一な構造が形成されます。X 線画像ではこれらの領域がより暗く見えます。 したがって、表面からは見えない構造上の欠陥を検出し、それに応じて乾燥条件を調整することが可能です（図1 ）。 ケーキから 3 次元 (3D) 再構成を取得すると、これらの欠陥をより明確に特定できます。 エレガントなケーキに見られる蜂の巣状の細孔構造は、部分的に崩れて端がしずく状になっている棒状構造の不規則なネットワークへと消えていきます。 この技術を使用すると、走査型電子顕微鏡を使用した侵襲的な検査を行わずに、微小崩壊の最小の徴候さえも検出できます。6

凍結乾燥品についても錠剤と同様の不純物検査が可能です。 凍結乾燥ケーキの固形分が低く、それに伴う密度が低いため、ケーキは不純物とよく区別されます（