Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago y AbbVie Inc. han desarrollado un dispositivo novedoso que ayudará a los científicos y las empresas farmacéuticas a detectar y probar de manera más eficaz la formación de la sustancia farmacéutica: ingrediente farmacéutico activo API.
Meenesh R. Singh, profesor asistente del departamento de ingeniería química de la UIC, junto con la estudiante graduada de la UIC Paria Coliaie y los científicos de AbbVie Manish S. Kelkar y Nandkishor K. Nere desarrollaron un dispositivo de cristalización de microfluidos controlada para mejorar el proceso de detección que utilizan las empresas farmacéuticaspara identificar la forma cristalina más estable de API y escalar la cristalización de formas estables.
El trabajo, titulado "Dispositivo de cristalización de microfluidos de flujo continuo, bien mezclado para la detección de polimorfos, morfologías y cinética de cristalización en la supersaturación controlada", se publicó en la revista revisada por pares de la Royal Society of Chemistry. Laboratorio en un chip .
Singh se refirió a un informe de la Oficina de Economía de la Salud del Reino Unido que indica que actualmente se necesitan alrededor de 10 años y miles de millones de dólares para llevar un nuevo medicamento al mercado después de que se identifica una molécula para tratar una enfermedad. Una parte significativa de esa década se invierte endesarrollo de procesos, junto con ensayos clínicos en curso, donde los científicos seleccionan las diferentes formas polimórficas de los API y desarrollan procesos robustos para fabricar la forma estable con las propiedades físicas aceptables para convertirla en píldoras o tabletas.
La industria actualmente usa placas de microtitulación y dispositivos de microfluidos basados en gotas para detectar estas diferentes formas, pero Singh señaló que estos dispositivos tienen problemas debido al agotamiento de la sobresaturación, que es un factor que impulsa la cristalización. Explicó que a medida que ocurre el proceso de nucleación ylos cristales crecen en la placa de microtitulación, consumen el suministro inicial de API, lo que hace que la sobresaturación agote y sesgue los resultados de la detección. La comprensión incompleta del panorama polimórfico de API obtenida de las placas de microtitulación representa un gran riesgo cuando las empresas se mueven a escalay transferencia de tecnología para fabricar API en recipientes más grandes llamados cristalizadores y equipos de proceso posteriores, como filtros y secadores.
Para combatir este problema, los investigadores crearon un dispositivo de microfluidos de flujo continuo y bien mezclado llamado mezclador ciclónico que consta de válvulas pequeñas con múltiples entradas que trabajan juntas para crear un vórtice en el dispositivo para garantizar que la solución se mezcle bien y se mantengala constante de sobresaturación al continuar proporcionando al dispositivo una solución de API. Los cristales de API se capturan en el mezclador ciclónico y el dispositivo se apaga automáticamente después de que se haya creado suficiente API.
"Lo que hemos hecho es desarrollar un dispositivo de cribado que simule las condiciones de un cristalizador industrial", dijo Coliaie. "La mayoría de los dispositivos actualmente en el mercado ven una disminución de la sobresaturación con el tiempo, lo que puede no proporcionar una imagen completa del cristal.forma paisaje. "
Kelkar señala que este dispositivo es fácil de fabricar con una impresora 3D comercial. "Un dispositivo impreso en 3D cuesta solo unos centavos, lo que nos ofrece mucha flexibilidad para realizar cambios en el diseño para filtrar sales, hidratos y solvatos deAPI cristalinas. "
Como se describe en su artículo de investigación, los investigadores probaron el dispositivo para detectar ácido antranílico cuyos derivados son fármacos antiinflamatorios. El dispositivo también se puede utilizar para detectar agroquímicos, semiconductores, catalizadores y otros productos químicos especiales para otras industrias en un másde manera consistente y estable de lo que está disponible actualmente.
Singh agregó que el nuevo dispositivo también puede ayudar a las empresas farmacéuticas a pasar de la producción por lotes a la fabricación continua, que la FDA espera impulsar los avances en la fabricación robusta de API a costos más bajos. Nere señaló que el dispositivo en sí es en realidad un mini prototipo de unmodelo de fabricación continua y permitirá a las empresas ver exactamente cómo cristalizarán sus API en esas condiciones.
"El tiempo y el dinero necesarios para el desarrollo y la fabricación de un proceso de API son inmensos. La fabricación sólida de API de calidad es esencial para la entrega oportuna de medicamentos a los pacientes", dijo Nere.
"Hemos desarrollado un dispositivo de microfluidos novedoso que puede detectar rápida y automáticamente varias formas de API en condiciones controladas, lo que aumentará la eficiencia del desarrollo del proceso de fabricación", agregó Singh.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Illinois en Chicago . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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