고형 제제 전략
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고형 제제는 제약 산업에서 확고부동하게 자리잡고 있으며 여러 가지 제형 및 투여 유형뿐만 아니라 많은 표준 공정과 방법이 존재합니다. 낮은 용해성, 대상 집단의 특정 요구 사항, 변화하는 규제 환경과 같은 도전 과제는 꾸준히 존재하므로 혁신적인 문제 해결 전략이 필요합니다.
이 페이지에서는 소분자 고형 제제의 일반적인 난제에 대한 개요를 제공하며, 약물 개발에서 결정적인 장애물을 극복하기 위해 특별히 개발된 효과적인 맞춤 제작형 솔루션을 강조합니다.
고형 제형의 제형화는 꽤 까다롭고 복잡할 수 있습니다. 최종 제제로 가는 길에는 극복해야 할 많은 장애물이 존재합니다. 최적화 되어야 하는 API 안정성이나 생체이용률, 방출 역학은 단지 몇 가지 예입니다. 응용분야에 대한 능력 및 규제 전문성을 갖춘 신뢰할 수 있는 파트너를 찾아 특정 API를 위한 최적의 접근법을 파악하는 것은 중요합니다. 개발에 드는 수고와 시간을 단축하고, 궁극적으로 약물 개발 프로젝트의 성공을 이끌어낼 수 있습니다.
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차세대 제약 제조 3D 프린팅 및 기타 새로운 추세
제약 개발 및 제조 방식은 수요가 많아 막대한 수익을 창출하는 ‘블록버스터 약물(blockbuster drug)’의 개념을 벗어나 특정한 환자 집단의 필요성을 해결하는 쪽으로 변하고 있습니다. 동시에 공정 효율성 및 공정 경제성은 지금 그 어느 때보다 중요합니다. 새로운 기술이 떠오르며 기존의 제약 제조 컨셉을 무너뜨리는 새로운 기회와 잠재력을 제공합니다.
- 3D 프린팅은 개인화 및 요청 즉시 제조, 방출 성능 및 최종 투여 형식의 유연성, 디지털화 및 자동화된 제형화를 가능하게 만드는 매력적인 기술입니다.
- API의 특성화는 제조 공정 및 최종 제제의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 입자 균질화 플랫폼 기술은 신뢰성 있는 제형화 및 더 효율적인 정제 공정이 가능해지도록 불안정한 다형체를 해결하고 API 흐름성, 압축성, 입자 동질성을 개선하는 데 사용될 수 있습니다.
- 기존 배치 제조는 제약 산업에서 확고하게 자리잡고 있지만 공정 효율성 제한을 초래하는 몇 가지 문제점이 있습니다. 속도와 공정 경제성이 중요한 때에, 지속적 제조는 고형 용량 제조에 대한 더 효율적인 접근법이 될 수 있습니다.
- 새로운 AI 기반 도구는 광범위한 화학 공간을 스크리닝하여 API의 공결정화를 위한 최적의 공결합체를 예측함으로써 더 빠른 신약 개발을 촉진합니다.
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안전하고 효과적인 정제 필름 코팅의 고려사항
정제 코팅은 많은 이점을 제공하므로 고형 용량 제제에 중요한 역할을 합니다. 정제 코팅은 외관을 개선하고, 불쾌한 색깔이나 맛을 차폐하고, 다른 완제의약품과 구별하고, 정제 코어를 습기로부터 보호하고, 방출 거동을 조절하고, 삼킴성을 개선합니다. 최적의 성능을 보장하기 위한 코팅 제제 및 공정 개발에는 상당한 전문성이 요구됩니다. 또한 코팅 성분의 선정은 매우 중요한 단계이며 최근의 규제 개발뿐만 아니라 재료 특이적 특성을 고려해야 합니다.
- 투여 제제 코팅은 API가 환경적 영향을 받지 않도록 보호하면서도 외관을 개선할 수 있는 매우 효율적인 접근법입니다. 예를 들어, 필름 형성 고분자인 폴리비닐 알코올은 효과적인 산소 및 수분 차단막을 제공하여 약물 제형의 안정성을 높여줍니다.
- 이산화티타늄(TiO2)은 정제 코팅 과정에서 착색제로 널리 사용되며 전체 배치에 걸쳐 균일한 백색 외관을 유지하여 심미성과 환자 순응도를 향상합니다. 나노입자 이산화티타늄의 독성에 대한 우려와 식품 및 영양 보충제에 대한 유럽연합의 사용 금지로 인해 의약품에 사용할 적절한 대체품에 대한 관심이 높아졌습니다. 이산화티타늄의 실질적인 대체제의 개발로, 필름 코팅의 불투명도를 높여 향후 규제 위험을 완화할 수 있게 되었습니다.
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전통적인 고형 제조에서 유연성 증가시키기
압축 정제 제형은 가장 널리 사용되는 경구 고형 투여 형식임에도 불구하고 어려움이 있을 수 있으며, 여러 제조 접근법이 사용될 수 있습니다. 제형 설계자는 특정 API 및 최종 제제 요건을 위한 제형을 개발하는 동안 최적의 기술을 선정할 때 더 뛰어난 유연성의 도움을 받습니다. 직접타정법, 습식제립법, 건식조립법 등 정제 제조를 위한 일반적인 기술과 각 방법의 장단점에 대해 알아보십시오.
- 입자 기술이 적용된 만니톨 충전물 부형제의 물리화학적 장점에 따라 제조 공정에서 저용량, 고용량의 API와 미분화 API 등 까다로운 고형 용량 제제에서도 폭넓은 유연성을 제공할 수 있습니다.
- 건식조립법 공정에서는 사용하는 부형제 유형에 따라 정제화 성능이 달라집니다. 시판되는 다수의 만니톨 옵션은 건식조립법에 적합하며 분무 건조, 과립형, 결정성 만니톨 등급이 포함됩니다. 만니톨의 다양한 유형과 해당 유형들의 차이를 설명하는 사례 연구를 살펴보십시오.
- 직접타정법은 습식제립법에 비해 단계가 더 적어 시간을 절약하는 공정이며 민감한 API에 잘 맞습니다. 기능성 부형제를 사용하면 입자 크기 차이 및 큰/작은 용량 수준과 관련된 직접타정법의 잠재적인 한계를 극복하는 데 도움이 됩니다. 그렇지 않으면 한계로 인해 탈혼합을 초래하고 내용물의 균일성에 영향을 줄 수 있습니다.
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API 용해도 강화하기
용해도 강화는 의약품 제형 개발에서 핵심 문제인데, 개발 파이프라인에서 점점 더 많은 수의 API들이 물에 대한 용해도가 불량하기 때문입니다. 용해도를 강화시키기 위해 다양한 접근법을 사용할 수 있습니다. 물에 대한 용해도가 불량한 API에 두루 적용되는 솔루션은 없기 때문에 용해도는 API별로 평가되고 제제 요건에 특화되어야 합니다. 용해도 강화를 위한 전략은 일반적으로 생물약제학적 분류 체계(BCS) 또는 좀더 근래에는 개발가능성 분류 체계(DCS)에 따른 API 분류에 근거하며, 그 결과 개별 API에 맞춤형 접근이 가능해졌습니다.
- 고체형 API의 물리화학적 특성은 염 형성, 공결정, 나노 밀링을 포함하여 각기 다른 API 공정 방법을 사용하여 변형 및 강화될 수 있습니다. 이러한 접근법은 용해도, 가공성, 물리적 및 화학적 안정성, 안전성을 포함하여 많은 API 특성을 강화할 수 있습니다.
- 경구 제제는 신체 내에서 충분히 흡수되는 API 용해도를 요구합니다. API는 위장관에서 적절하게 용해되지 않으면 체순환에 들어가지 못하고 의도한 생리학적 효과는 실현되지 않을 것입니다. 각기 다른 고체 분산체 기술을 포함하는 제형화를 통해 용해도를 강화하기 위해서 다양한 접근법이 사용될 수 있습니다.
- 고온용융압출(HME)에서, 폴리머 약물 운반체 내 API의 고체 분산체는 가열 압출기 배럴 내부에서 혼합 및 용융을 통해 형성됩니다.
- 다공성 실리카 같은 무기 약물 운반체는 일반적으로 용해성이 더 나은 무정형 상태의 API를 흡수함으로써 고체 분산체를 형성하기 위해 사용될 수 있습니다.
- 분무 건조법은 API 용액의 용매를 신속하게 증발시켜 고체 분산체를 만듭니다.
- 용해 율속 제한 API의 성능을 개선하기 위해 용해 강화제가 사용될 수 있습니다.
- 소수성 부형제를 친수성 부형제로 대체하는 것은 제형의 용해도 및 용해 성능을 개선하는 또다른 접근법입니다.
- 메글루민은 염에 대한 반대 이온으로 활용될 뿐만 아니라, API 용해도 증대, API 안정성 증가, pH 값 조정을 위한 기능성 부형제로도 사용될 수 있습니다.
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제형화를 통해 API 안정성 개선하기
약물 제제에서 여러 요인들이 API 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. API 안정성이 줄어들면 제품 유효기간이 줄고 효능이 감소하거나 최악의 경우 환자에게 해로울 수 있습니다. 제형을 개발하거나 불안정성을 다룰 때 감안해야 하는 몇 가지 고려사항이 있습니다. API가 빛이 열, 습도 같은 환경 요인에 민감한가? API에 과산화물이나 환원당 같은 일반적인 부형제 불순물에 의해 유발되는 불안정성 경향이 있는가? 선정된 제형화 방법에 API가 부적합한가?
- 정제 코어에 맞는 부형제, 캡슐, 봉지를 사용하면 환원당과 과산화물 불순물로 인한 갈변, 과립화 공정 중 열과 습도로 인한 불안정성, 흡습성 제형 성분이 촉진하는 불안정성으로부터 API를 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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지속적인 약물 방출 조절
방출 제어형 경구용 고형 제제는 약물의 성능이 치료적 요구 사항에 일치하도록 보장합니다. 서방형의 이점에는 투여 빈도 감소, 더 뛰어난 환자 편의성, 순응도 증가가 포함됩니다. 많은 경우에 API의 효능이 장시간 유지되어야 합니다. 서방형 제제용 부형제 선정에서 제약업체는 pH 값 같은 외부 조건에 영향을 받지 않는 방출 역학과 함께 우수한 신뢰성 및 일관성을 제공하는 옵션을 필요로 합니다.
- 매트릭스 시스템은 제형화 공정이 간단해서 약물 방출 조절에 널리 사용됩니다. 율속 조절 코팅층과는 대조적으로, 매트릭스 제제는 일반적으로 과량 방출 및 관련 부작용 위험성이 감소되어 있습니다. 최적화된 입자 크기와 특성을 갖춘 폴리비닐 알코올(PVA)에 기반한 새로운 서방형 부형제는 장기간에 걸쳐 일관되고 지속적으로 약물을 전달하며 압축성이 좋아 직접타정법 공정에 적합합니다. 완전 합성이라는 특징은 엄격한 특성 조절 및 신뢰성 있는 배치 간 성능을 가능하게 하고, 설계에 의한 품질(QbD) 접근법을 지원합니다.
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구강속붕해정의 견고성을 손상시키지 않으면서도 분해를 가속화하기
구강속붕해정(ODT)은 편의성과 속도를 제공합니다. 이러한 정제는 물을 필요로 하지 않으며 삼켜지기 전에 입 안에서 빨리 용해되도록 설계되었습니다.
- ODT 맞춤형 부형제 선택은 신속한 분해 및 용해뿐 아니라 단단한 정제가 낮은 압력에서 생산될 수 있도록 보장하는 데 매우 중요합니다.
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건성 분말 흡입의 용량 정확성 고려사항
신속한 작용 개시, 최소한의 부작용, 뛰어난 생체이용률이 필요할 때 흡입 약물 전달은 매력적인 비침습성 투여 방식입니다. 하지만 건조 분말 흡입제(DPI) 제제의 정확한 투여는 작은 용량 및 미세 입자 크기가 요구되므로 어려운 문제입니다.
- 약물 안정성, 용량 조절을 개선하고 입자 응집을 막기 위해서 흔히 고형 부형제 운반체와의 결합이 필요합니다. 현재 DPI 제제를 위한 대부분의 분말 혼합물은 유당일수화물을 기반으로 하며, 이 물질은 유당(환원당)과 API의 상호작용, 환자에서 유당불내증 우려, 동물 유래 부형제의 사용이라는 문제를 야기할 수 있습니다. DPI용 만니톨 기반 부형제는 유당 기반 흡입 제제의 단점을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다.
당사의 기술 전문가에게 문의하여 폭넓은 응용분야 서비스에 대해 자세히 알아보거나, 제형 안내서를 다운로드하여 고형 제제 응용분야에 적합한 기술 및 부형제 선택 시 도움이 되는 광범위한 기술 정보를 확인하십시오.
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