Een hittestabiele oxytocine injectie Onze bijdrage aan de milleniumdoelstellingen
Esther Hazelhoff Ilvy van der Hoeven
Nederland Siërra Ierland Japan Italië Malawi Angola Leone 111op op 1 op de op de de 1de 26.600 de op 11.600 47.600 10.200 12 18 de 7 8 Niger 11op op de
Inhoudsopgave Probleemstelling Doel Methoden Resultaten Conclusie Bereik Millenniumdoelen Dankwoord
Probleemstelling MILLENIUMDOELSTELLINGEN 5. Verbeteren van de gezondheid van moeders.
Oorzaken van moedersterfte (1997-2002) in Afrika postnatale bloedingen
4%
4%
4%
andere oorzaken
bloedvergiftiging / infecties
6%
34%
aandoeningen ten gevolg van hoge bloeddruk HIV/AIDS
9%
10%
bloedarmoede
obstructie bij de bevalling 29% complicaties bij abortus
Doel
Een hittestabiele oxytocine injectie ‘Onze bijdrage aan het terugdringen van postnatale moedersterfte in de derde wereld’
Oxytocine
Methode
Vriesdrogen Suikerglazen HPLC Buffers
Vriesdrogen Fasen: 1. Vriesfase 2. Sublimatie 3. Secundair drogen Freezing
Primary Drying
Secondary Drying
Rood: druk; roze: temperatuur
Voorwaarden: warmte-gevoelig, sublimatie, bescherming
Suikerglazen Voorwaarden aan suikers: amorfe toestand, hoge glas-overgangstemperatuur, niet-reducerend, lage hygroscopiteit
Gebruikte suikers: Inulin Dextran Trehalose Dextran en Inulin
Buffers Zwak zuur met zwakke base Citroenzuurbuffer Fosfaatbuffer (HPLC-buffer) Calibration curve of oxytocin in citrate buffer pH 4.5 y = 516,46x + 0,2598 2
R = 0,9977
45 40 35
area
30 25
Area
20
Lineair (Area)
15 10 5 0 0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
concentration (mg/mL)
0,06
0,07
0,08
HPLC
Resultaten oxytocin stability before and after stressed 120
area percentage (%)
100 80 liq unstressed 60
unstressed stressed
40 20 0 O/D
O/I
O/T Formula
O/DI
Conclusie en behaalde resultaten Een hittestabiele oxytocineinjectie: het kan! Suikercoating: trehalose en dextran Citroenzuurbuffer pH 4.5 Lang houdbaar (>3 jaar, nog langer wordt onderzocht) Makkelijk en snel in gebruik Goedkoop (<€1,00 p.s.)
WAAROM NOG NIET OP DE MARKT?!
Recent developments in oxytocin: heat stable oxytocin Wouter Hinrichsa, Christina Avantia, John den Engelsmanb and Henderik Frijlinka
a) b)
Department of Pharmaceutical Technology and Biopharmacy, University of Groningen, The Netherlands Analytical Development and Validation, MSD, Oss, The Netherlands
Inhoud Gevriesdroogde oxytocine vormen Vloeibare oxytocine vormen Conclusies
Het probleem is opgelost en gepubliceerd
Hot medicines project - polypeptide-based medicines Doel: Het ontwikkelen van technologieën om medicatie houdbaar te maken in tropische
klimaten Oxytocine (post natale bloedingen) Insuline (diabetes), Haemaglutinnine (influenza vaccin)
Stabilisatie van oxytocine door vriesdrogen met behulp
van suikers Mechanisme: Stabilisatie door vitrificatie
Stabiliteit geoptimaliseerde vriesdroogvorm Gebaseerd op geextrapoleerde data, meer dan 3 jaar stabiel op 30C! 120.0
Formulation: 0.01 mg/ml oxytocin
Oxytocin recovery (%)*
100.0
40 mg/ml trehalose 80.0
25 mM sodium citrate pH 4
60.0
40.0 30°C/75% RH 40°C/75% RH 50°C/Amb. RH ** Liquid 50°C/Amb. RH
20.0
0.0 0
1
2
3
4
5
6
7
Time (months)
* Analysis by RP-HPLC ** The reference liquid solution has a similar constitution to Synthocinon (commercial product of Novartis)
Toedieningsmethodes
Huidige commerciële systemen Alternatieve doseringsvormen, vb. inhalatie
Huidige commerciële systemen € 3.50
FD vial
Costs (manfacture + device cost/unit)*
FD vial + sterile water
Mix2Vial
Not easy / possible safety issue
* Estimated costs based on 40 000 units manufacturing scale, 40 hour freeze drying cycle, 2RDIN vial, trehalose/citrate 0.01 mg/mL product
DuoJect Smart Rod
MixJect
€ 16.05
Vetter Dual Chamber
Difficulty of use
Dual Chamber Auto Injector
Alternatieve doseringsvormen Goedkoop en wegwerpbaar, vb. the Twincer® Top plate
Twincer consists of three
Discharge plate
plate-like parts that are stacked and clicked together
Blister
The drug powder is stored in a blister for moisture protection
Double classifier
Classifier plate
Technische uitdagingen: Hoe krijg je de gevriesdroogde oxytocine in 1-5 mm poederdeeltjes zonder de stabiliteit in het geding te brengen? ® Hoe vul je de Twincer nauwkeurig met het poeder?
Vloeibare vorm Oxytocine kan ook gecoated worden met divalente metaal ionen
Complexation may shield degradation sensitive groups from the environment
D. Liu et al, JACS 127 (2005) 2024 V.S. Ananthanarayanan et al, Biopolymers 40(1996) 445
Stabiliteit van oxytocine weergeven in een functie van de pH op 40°C
Formulation requires a buffer to maintain the pH at 4.5
A. Hawe et al, Pharm Res 26 (2009) 1679
Kunnen combinaties van divalente metaal ionen en buffers (pH 4.5) oxytocine stabiliseren in vloeibare vorm?
Onderzocht: - Metaal chlorides: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Zn2+ (0, 2, 5, 10, 50 mM) - Buffers: acetaat, citraat (0, 5, 10, 50 mM)
Korte termijn stabiliteitsstudie (4 weken bewaard op 55°C)
In citraat buffers, verbetert de stabiliteit van oxytocine bij toenemende concentraties Ca2+, Mg2+ and Zn2+
Lange termijn stabiliteitsstudie (6 maanden op 40°C)
Na 3 maanden is de optimale vorm stabieler dan Syntocinon, hoewel ze na 6
maanden even stabiel zijn
Verdere optimalisatie
Voorafgaande resultaten: Andere buffers verbeterde stabiliteit Fine tuning pH verbeterde stabiliteit
Conclusies Een stabiele gevriesdroogde oxytocine vorm is beschikbaar!!! De optimale toedieningsvorm kan en zal verder onderzocht worden Hoewel een stabiele vloeibare vorm van oxytocine nog niet is gevonden, zijn er al wel interessante aanwijzingen gevonden voor het ontwikkelen van deze vorm van hittestabiele oxytocine
Wat valt er nog te bereiken? Stabiele vloeibare variant Minder vrouwensterfte: vóór 2015 nummer 5 van de millenniumdoelstellingen behalen DUS… productieproces op gang brengen!!!
Dankwoord James Serra Prof. Dr. H.W. Frijlink Dr. W. L. J. Hinrichs Dr. C. Avanti
