پیداواری عمل میں حیاتیاتی ادویات کے استحکام کے مسائل اور حل

حالیہ برسوں میں، بائیوٹیکنالوجی ادویات، خاص طور پر مونوکلونل ادویات، آہستہ آہستہ نئی ادویات کی تحقیق اور ترقی کا بنیادی حصہ بن گئی ہیں۔ تاہم، پروٹین بایولوجکس میں عام طور پر پیچیدہ اور غیر مستحکم ڈھانچے کا مسئلہ ہوتا ہے، خاص طور پر پیداواری عمل میں متعدد غیر مستحکم عوامل، جس کے نتیجے میں حیاتیات کی تنزلی اور غیرفعالیت ہوتی ہے۔ حیاتیاتی ادویات کی تیاری کا عمل بہت پیچیدہ ہوتا ہے، اکثر بائیو سنتھیسز (جیسے مائکروبیل فرمینٹیشن/ سیل کلچر) کے ذریعے اسٹاک پیوریفیکیشن اور ریفائننگ (جیسے کرومیٹوگرافک پیوریفیکیشن، وائرس ہٹانا) اور تیاری کا عمل (جیسے تیاری کی ترتیب، ایسپٹک فلٹریشن، فلنگ، فریز) -خشک کرنے اور چراغ کا معائنہ) اور دیگر پیداوار، اسٹوریج، نقل و حمل اور دیگر لنکس۔ لہذا، ان عدم استحکام کے مسائل کو حل کرنا کلینکل پریکٹس میں حیاتیاتی ادویات کے کامیاب استعمال کی کلید ہے۔ اس مضمون میں، حیاتیاتی ادویات کی پیداوار میں انحطاط کے طریقوں کا خلاصہ کیا گیا تھا اور متعلقہ حل پیش کیے گئے تھے۔

 

جیسا کہ حیاتیاتی ٹیکنالوجی (جیسا کہ ریکومبیننٹ ڈی این اے ٹیکنالوجی، لیمفوسائٹ ہائبرڈوما ٹیکنالوجی، فیج ڈسپلے ٹیکنالوجی) اور انسانی جینومکس کی ترقی، بائیوٹیک ادویات (حیاتیاتی ادویات، بائیو تھراپیٹکس، بائیولوجیکلز، بائیو فارماسیوٹیکل) خاص طور پر مونوکلونل ادویات، بتدریج مرکزی باڈی بن گئی ہیں۔ نئی ادویات کی تحقیق اور ترقی حالیہ برسوں میں، حیاتیاتی ادویات دنیا کی سب سے زیادہ فروخت ہونے والی 10 نسخے کی دوائیوں میں سے 80 فیصد ہیں، اور پورے فارماسیوٹیکل فیلڈ کا تناسب بھی سال بہ سال بڑھ رہا ہے۔ کیمیائی ترکیب پر مبنی روایتی چھوٹے مالیکیول ادویات کے مقابلے میں، حیاتیاتی ادویات بنیادی طور پر بائیو ٹیکنالوجی کے طریقوں سے تیار اور تیار کی جاتی ہیں، خاص طور پر ریکومبیننٹ ڈی این اے ٹیکنالوجی، جس میں اعلیٰ سرگرمی، اعلیٰ خصوصیت اور کم زہریلا کی خصوصیات ہوتی ہیں، اور بہت سے طبی مسائل کو حل کیا جاتا ہے جو روایتی چھوٹے مالیکیولز کو حل کرتی ہیں۔ ادویات حل نہیں کر سکتیں، اس لیے وہ زندگیاں بچانے اور مریضوں کے معیار زندگی کو بہتر بنانے میں تیزی سے اہم کردار ادا کرتی ہیں۔

تاہم، حیاتیاتی ادویات کی ترقی کو بھی بہت سے تکنیکی چیلنجز کا سامنا ہے۔ سب سے پہلے، بائیو فارماسیوٹیکلز بائیو میکرو مالیکیولز ہیں (نسبتا مالیکیولر ماس عام طور پر 5x103~2×105 ہوتا ہے) بہت پیچیدہ ڈھانچے اور اجزاء کے ساتھ۔ بنیادی ڈھانچے کے علاوہ، یعنی امینو ایسڈ کی ترتیب، حیاتیاتی ادویات میں عام طور پر پیچیدہ اعلیٰ سطحی ڈھانچے (جیسے ثانوی، ترتیری یا یہاں تک کہ چوتھائی ڈھانچے) ہوتے ہیں، جو ان کی حیاتیاتی سرگرمی کی بنیاد ہوتے ہیں۔

 

ایک ہی وقت میں، ترجمہ کے بعد کی تبدیلی، انزیمیٹک ہائیڈولیسس اور کیمیائی انحطاط جیسے عوامل کی وجہ سے، عام حیاتیاتی ادویات انتہائی پیچیدہ مرکب ہیں جن میں لاکھوں یا اس سے زیادہ مالیکیول ہوتے ہیں۔ دوم، حیاتیاتی ادویات غیر مستحکم اور کیمیائی اور جسمانی انحطاط کا شکار ہیں۔ کیمیائی انحطاط میں ہم آہنگی بانڈز کو توڑنا اور تشکیل دینا شامل ہے، جبکہ جسمانی انحطاط حیاتیاتی ادویات کے لیے منفرد ہے اور اس میں ہم آہنگی بانڈ کی تبدیلیاں شامل نہیں ہیں، لیکن بنیادی طور پر پروٹین کی اعلی سطحی ساخت میں تبدیلیاں شامل ہیں، بشمول جسمانی جذب (ہائیڈروفوبک سطحوں پر)، ڈینیچریشن، depolymerization، جمع، اور ورن. یہ انحطاط نہ صرف اس کی حیاتیاتی سرگرمی کو متاثر کرے گا بلکہ اس سے حفاظتی مسائل بھی پیدا ہو سکتے ہیں۔ دوسرا، چھوٹی مالیکیول دوائیوں کے برعکس، تقریباً تمام حیاتیاتی ادویات میں ممکنہ مدافعتی صلاحیت ہوتی ہے، یعنی جسم کو مخصوص اینٹی باڈیز بنانے یا لیمفوسائٹس کو حساس بنانے کے لیے متحرک کرنے کی صلاحیت۔

 

بذات خود حیاتیاتی ادویات کی ساخت کے علاوہ، امیونوجنیسیٹی کا حیاتیاتی ادویات کے استحکام سے بھی گہرا تعلق ہے، خاص طور پر پولیمر اور پروٹین کے ذرات، جو جسم کو آسانی سے دواؤں کو صاف کرنے کے لیے مماثل اینٹی باڈیز بنانے کے لیے تحریک دیتے ہیں، ادویات کی افادیت کو متاثر کرتے ہیں، اور یہاں تک کہ کراس رد عمل کی وجہ سے انسانی جسم میں اینڈوجینس پروٹین کو بے اثر کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، انسانی erythropoietin (EprexR) کے علاج کے استعمال کے دوران پیدا ہونے والی اینٹی باڈیز نہ صرف پروٹین ادویات کو بے اثر کر دیں گی بلکہ انسانی اینڈوجینس پروٹین کو بھی ان کو غیر فعال کرنے کے لیے پابند کر دیں گی، جس کے نتیجے میں مریضوں میں خون کے خالص سرخ خلیے کی تخلیق نو کی خرابی پیدا ہوتی ہے۔ مدافعتی ردعمل انتہائی حساسیت کے رد عمل کو بھی متحرک کر سکتا ہے، جو شدید صورتوں میں مریض کی جان کو بھی خطرے میں ڈال سکتا ہے۔

حیاتیاتی ادویات کی تیاری کے دوران رونما ہونے والی کچھ باریک تبدیلیاں (جیسے کنفرمیشن) موجودہ تجزیاتی ٹیکنالوجی کے ذریعے پیداواری عمل یا مختصر مدت کے ذخیرہ کے دوران مشاہدہ کرنا مشکل ہو سکتی ہیں، لیکن طویل مدتی ذخیرہ کرنے کے عمل کے استحکام کو متاثر کر سکتی ہیں، اس طرح مصنوعات کے حتمی معیار پر ایک بڑا اثر. پیداواری سہولیات، خام مال اور پیکیجنگ مواد کے معیار کے ساتھ ساتھ ملازمین کی تربیت اور آپریشن کا بھی مصنوعات کے معیار پر بڑا اثر پڑے گا۔ اس مضمون میں، پیداواری عمل میں حیاتیاتی ادویات کے استحکام کو متاثر کرنے والے عام مسائل کا خلاصہ کیا گیا ہے اور متعلقہ حل پیش کیے گئے ہیں۔

 

01 حیاتیاتی ادویات کی تیاری کا عمل

حیاتیاتی ادویات کی تیاری کا عمل بہت پیچیدہ ہے۔ بائیو سنتھیسس سے لے کر طبی تیاریوں میں حتمی پیکیجنگ تک، عام طور پر مختلف پیداوار، ذخیرہ کرنے اور نقل و حمل کے مراحل سے گزرنا ضروری ہوتا ہے جس میں بائیو سنتھیسس (جیسے مائکروبیل فرمینٹیشن/ سیل کلچر)، اسٹاک پیوریفیکیشن، ریفائننگ (جیسے کرومیٹوگرافک پیوریفیکیشن، وائرس ہٹانا) اور تیاری شامل ہیں۔ عمل (جیسے تیاری کی ترتیب، ایسپٹک فلٹریشن، فلنگ، فریز ڈرائینگ اور لیمپ معائنہ)۔ مثال کے طور پر سب سے مشہور اینٹی باڈی حیاتیاتی ادویات کو لے کر، ایک عام پیداواری طریقہ کار میں درج ذیل مراحل شامل ہیں: سب سے پہلے، سیل لائن کو پگھلایا جاتا ہے اور آہستہ آہستہ پیداوار کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے مناسب نشوونما کے ماحول میں پھیلایا جاتا ہے۔

 

In the cell culture process, the environment of biologic medicines including cells, various proteolytic enzymes, nutrients and dissolved oxygen, etc., usually need to be maintained at a relatively high temperature (>30 ڈگری ) اور غیر جانبدار pH حالات 10 دن سے زیادہ یا اس کے برابر ہیں جب تک کہ کافی پروٹین کی ترکیب اور بیرونی خلیوں میں اب تک سراو نہیں ہوتا ہے۔ حیاتیاتی ادویات کی ترکیب کے بعد، غیر حل پذیر خلیے کی باقیات کو سینٹرفیوگریشن یا فلٹریشن کے ذریعے ہٹا دیا جاتا ہے، اور پھر حیاتیاتی دوائیوں پر مشتمل سپرنیٹنٹ کو کئی کرومیٹوگرافک کالموں سے پاک کیا جاتا ہے جیسے کہ وابستگی پروٹین اے کرومیٹوگرافی (پروٹین اے کرومیلوگرافی)، کیٹیشن ایکسچینج کرومیٹوگرافی اور ایک کرومیٹوگرافی۔ کرومیٹوگرافی، اور وائرس کو ہٹا دیا جاتا ہے اور غیر فعال

صاف کرنے کے بعد، حیاتیات کو الٹرا فلٹریشن یا پرکولیشن کے ذریعہ مناسب بفر میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور دوا کے مادہ میں ذخیرہ کیا جاتا ہے، یا حتمی تیاری کے اجزاء میں شامل ہونے پر حتمی بلک کی شکل میں۔ تیار شدہ مصنوعات کو مختلف اندرونی پیکنگ مواد (کنٹینر-کلو-سور) میں بھر کر حاصل کیا جاتا ہے، یا مزید فریز ڈرائینگ ٹریٹمنٹ کے ذریعے منجمد خشک پاؤڈر میں تیار کیا جاتا ہے۔ پیداوار کے پورے عمل کے دوران، پروٹین مختلف قسم کے تباہ کن عوامل سے گزرتے ہیں، جیسے کہ کم پی ایچ، زیادہ نمک، منجمد پگھلنا، روشنی، دوہرائیوں، مونڈنے والی، اور مختلف (ہائیڈرو فوبک) سطحیں، جو پروٹین کی ساختی تبدیلیوں یا انحطاط کا سبب بن سکتی ہیں۔ حیاتیاتی ادویات کے معیار کو متاثر کرتا ہے، اور اس کے نتیجے میں ہونے والے انحطاط سے بچنے یا کم کرنے کے لیے ہر قدم کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

 

02 مائکروبیل فرمینٹیشن/ سیل کلچر کے دوران حیاتیاتی ادویات کا انحطاط اور کنٹرول

مائکروبیل ابال / سیل کلچر کا عمل اس کے ذریعہ ظاہر کردہ پروٹین ادویات کے استحکام کو متاثر کرسکتا ہے، لیکن مائکروبیل ابال / سیل کلچر کے عمل میں حیاتیاتی ادویات کے استحکام کے بارے میں کچھ رپورٹس ہیں، یا اس مسئلے پر خاطر خواہ توجہ نہیں دی گئی ہے۔ اس رجحان کی بنیادی وجہ یہ ہو سکتی ہے کہ مائکروبیل فرمینٹیشن ایل سیل کلچر کے عمل میں، مائکروبیل/خلیہ کی نشوونما اور اظہار کی مقدار کے لیے مناسب حالات پر زیادہ توجہ دی جاتی ہے، اور کچھ انحطاط والی مصنوعات کو بعد میں صاف کرنے کے ذریعے دور کیا جا سکتا ہے، یا انحطاط کی وجہ سے پروٹین کے نقصان کو پروٹین کے ناکافی اظہار کی وجہ سے سمجھا جاتا ہے۔

 

حیاتیاتی ادویات کی ترقی کے QbD اصول اور FDA جیسے متعلقہ رہنما خطوط کے مطابق، پروڈکٹ سے متعلقہ نجاست کو پیداوار میں سب سے آگے دبایا جاتا ہے، اس کے بعد صاف کرنے اور ہٹانے کے دیگر عمل ہوتے ہیں۔ مؤثر طریقے سے ہٹانے کے طریقہ کار کی غیر موجودگی میں، یہ ظاہر کرنا ضروری ہے کہ ناپاکی دوا کی حفاظت اور افادیت کو نمایاں طور پر متاثر نہیں کرتی ہے، لیکن اس کے لیے بہت سی اضافی تحقیق کی ضرورت ہوگی، اور خرابی کی وجہ سے کچھ غیر یقینی صورتحال کا خطرہ ہے۔ ھدف شدہ مطالعہ. لہذا ترجیحی حکمت عملی یہ ہے کہ منبع پر ان انحطاط کو روکنے پر غور کیا جائے۔

بہت سے عوامل ہیں جو مائکروبیل فرمینٹیشن/ سیل کلچر کے دوران پروٹین کی کمی کا سبب بنتے ہیں، پہلا ماحولیاتی عوامل ہیں، جیسے کہ زیادہ درجہ حرارت، غیر جانبدار پی ایچ، تحلیل شدہ آکسیجن، سالٹ آئن کی طاقت وغیرہ۔ سیل کلچر کا درجہ حرارت معمول کے ذخیرے سے بہت زیادہ ہوتا ہے۔ درجہ حرارت (جیسے 2 سے 8 ڈگری)، اور جیسا کہ زیادہ تر کیمیائی رد عمل کے ساتھ، درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، پروٹین کا انحطاط اتنا ہی تیزی سے ہوگا۔ غیر جانبدار پی ایچ میں، بہت سے پروٹین، بشمول مونوکلونل اینٹی باڈیز، جمع ہونے اور ڈیامیڈیشن کا زیادہ شکار ہوتے ہیں۔ تحلیل شدہ آکسیجن کی کم ارتکاز کے نتیجے میں نامکمل پروٹین ڈسلفائیڈ بانڈ کی جوڑی ہو سکتی ہے۔

 

اس کے علاوہ، میڈیم کے اجزاء جیسے دھاتی آئن (جیسے تانبے کے آئن)، امینو ایسڈ (جیسے سیسٹین) وغیرہ، حیاتیاتی ادویات کے معیار کو بھی متاثر کریں گے، خاص طور پر ڈسلفائیڈ بانڈز کی تشکیل اور تبادلے پر۔ بہتر سیل کلچر کے حالات پروٹین کے استحکام کو بہتر بنا سکتے ہیں، لیکن کوئی بھی عمل موثر اور قابل عمل ہونا چاہیے۔ چونکہ بہت سے پروٹینوں کے اظہار کی حالتیں پروٹین کے استحکام سے متصادم ہو سکتی ہیں، خاص طور پر مائکروبیل فرمینٹیشن/ سیل کلچر کے حالات میں تبدیلیاں ہدف پروٹین، سیل کی نشوونما، عمل سے متعلقہ نجاست اور گلائکوسیلیشن کی سطحوں کو متاثر کر سکتی ہیں۔ اس وقت، جامع غور و فکر اور اصلاح کی ضرورت ہے۔

 

03 تطہیر اور ڈیبیکٹیریلائزیشن/ڈیوائرلائزیشن کے دوران بائیو کیمیکل ایجنٹوں کا انحطاط اور کنٹرول

3.1 طہارت

The purification process is usually used to remove impurities and improve the purity of the medicine, but the conditions of some purification processes are relatively intense and the protein may be degraded. For example, protein A affinity chromatography used to purify monoclonal antibodies usually requires elution under acidic conditions (such as pH 3 to 4), however, some monoclonal antibodies are sensitive to acid, resulting in reduced or lost biologic activity. For example, the anti-CD52 monoclonal antibody alemtu-zumab (Campath) aggregated in >25% پروٹین اے کرومیٹوگرافی کے ذریعے طہارت کے بعد۔ ان تیزابی حساس پروٹینوں کے لیے، اخراج کے وقت کو کم سے کم کرنے کی ضرورت ہے، اور اخراج کے بعد وقت کے ساتھ، یا کم درجہ حرارت پر اخراج کو غیر جانبدار کیا جانا چاہیے۔ اس کے علاوہ، آپٹمائزڈ بفرنگ سسٹمز کا استعمال (جیسے ارجنائن کا اضافہ) جمع کی نسل کو نمایاں طور پر روک سکتا ہے اور اینٹی باڈیز کی بحالی کو بہتر بنا سکتا ہے۔

 

آئن ایکسچینج کرومیٹوگرافی میں، اکثر نمکیات کی زیادہ ارتکاز (جیسے سوڈیم کلورائد اور سوڈیم ایسیٹیٹ) کا استعمال کرنا ضروری ہوتا ہے، اور محلول کے pH کو اینین یا کیٹیشن ایکسچینج کرومیٹوگرافی کے لیے موزوں کرنے کے لیے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے، جبکہ یہ یقینی بناتے ہوئے کہ ان حالات میں پروٹین کے معیار کو متاثر نہیں کرتا. کچھ مونوکلونل اینٹی باڈیز زیادہ نمک کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں اور پروٹین کے مجموعے جیسے اوپلیسینس اور ذرات بناتے ہیں۔ ہم نے پایا کہ زیادہ نمک کی بجائے بفر کے طور پر ہسٹائڈائن کے ساتھ اخراج اس طرح کے جمع ہونے والے رد عمل کو مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے (ڈیٹا شائع نہیں ہوا)۔

ہائیڈروفوبک ایکسچینج کرومیٹوگرافی میں، پروٹینز کو ہائیڈروفوبک گروپ اور موبائل فیز کے درمیان تعلق کی وجہ سے الگ کیا جاتا ہے، اور آسانی سے ہائیڈروفوبک سطح پر ڈینیچر کے لیے جذب ہو جاتے ہیں۔ تاہم، یہ ریورس فیز کرومیٹوگرافی سے بہت ہلکا ہے، جس کے لیے نامیاتی سالوینٹس کا استعمال کرتے ہوئے پروٹین کے اخراج کی ضرورت ہوتی ہے۔ نمونے کے حل یا موبائل مرحلے میں ارجنائن شامل کرنے کا طریقہ بھی پروٹین کی بحالی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

 

3.2 وائرس کو جراثیم سے پاک کرنا/ ہٹانا

چونکہ بائیولوجک ادویات کو انجیکشن کے راستے سے چلانے کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے بایو فارماسیوٹیکلز کے لیے جراثیم کشی اور وائرل کلیئرنس بھی ایک ضروری عمل ہے، جس میں بنیادی طور پر جسمانی ہٹانا اور کیمیائی غیر فعال ہونا شامل ہے۔ جسمانی طور پر ہٹانے کا مطلب بیکٹیریا یا وائرس کو حیاتیاتی ادویات سے جسمانی طریقوں سے الگ کرنا ہے، اہم طریقے جھلیوں کی فلٹریشن/نینو فلٹریشن اور کرومیٹوگرافی ہیں۔ کیمیائی غیر فعال ہونا کیمیائی طریقوں سے بیکٹیریا یا وائرس کا غیر فعال ہونا ہے، جس میں بنیادی طور پر سرفیکٹینٹس کا استعمال، حرارتی، تیزابی علاج اور UV/Y-ray کا علاج شامل ہے۔

Sterilization by heat treatment means that the solution is heated to 60 ℃ for 10 h. When sterilizing by heat treatment, it is necessary to pay attention to whether the target protein can withstand the conditions. If the melting temperature (Tm) of human blood albumin is close to 60 ℃, it is generally necessary to add some protective agents, such as sodium caprylate and acetyltryptophan, to raise the Tm to >گرمی کے علاج کے نسبندی سے پہلے 70 ڈگری۔ ایک ہی وقت میں، کچھ متفرق پروٹینوں کے اثرات پر توجہ دی جانی چاہیے، خاص طور پر کم پگھلنے والے درجہ حرارت کے ساتھ متفرق پروٹین کی مقدار کا پتہ لگانا، اور ان نجاستوں کے انحطاط کے بعد بننے والے ذرات پروٹین کے مجموعے کے لیے نیوکلیشن سائٹس بن جائیں گے، جس سے ان کے جمع ہونے میں تیزی آئے گی۔ ہدف پروٹین. اگر محلول میں سوکروز ہوتا ہے، تو اس بات پر بھی غور کیا جانا چاہیے کہ اعلی درجہ حرارت کے حالات میں گلوکوز اور فرکٹوز بنانے کے لیے سوکروز ہائیڈرولیسس کا شکار ہوتا ہے، اور ان دو کم شکروں کا پروٹین کے مفت امینو گروپ کے ساتھ میلارڈ ردعمل ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں انحطاط ہوتا ہے۔ حیاتیاتی ادویات.

تابکاری کے ذریعے جراثیم سے پاک کرنے کے لیے، فری ریڈیکلز کی وجہ سے پروٹین کے کیمیائی اور جسمانی انحطاط پر توجہ دینا ضروری ہے، اور عام طور پر پروٹین کی حفاظت کے لیے کچھ فری ریڈیکل اسکوینجرز کو شامل کرنا ضروری ہوتا ہے۔

 

3.3 منجمد پگھلنا

منجمد پگھلنا حیاتیاتی ادویات کی تیاری میں ایک ضروری عمل ہے، جیسا کہ پیداواری عمل کے مختلف مراحل میں انتظار کا عمل، یا سائٹ/منتقلی کی تبدیلی، اور یہ سٹاک حل کے طویل مدتی ذخیرہ کرنے کا ایک عام طریقہ بھی ہے۔ . اس کے علاوہ، حادثاتی طور پر منجمد پگھلنے کا سبب بھی بن سکتا ہے جب تیار مصنوعات کو منتقل کیا جاتا ہے یا مریض اسے گھر میں استعمال کرتا ہے۔ کچھ پروٹین منجمد پگھلنے کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں، خاص طور پر مناسب حفاظتی ایجنٹوں کی عدم موجودگی میں، جو آسانی سے پروٹین کو غیر فعال کرنے کا سبب بن سکتے ہیں۔ لہذا، منجمد پگھلنے کا تجربہ بھی فارمولیشن نسخے کی اسکریننگ کا ایک لازمی حصہ ہے۔

پروٹین کے منجمد پگھلنے کی تباہی کے طریقہ کار مندرجہ ذیل ہیں: سب سے پہلے، جمنے کے دوران بننے والی برف کے پانی کی سطح پروٹین کی کمی کا ایک اہم سبب ہے، اور پروٹین ان سطحوں پر جذب ہونے کا رجحان اور جمع ہونے کے لیے ہوتے ہیں۔ دوم، جمنے کے عمل کے دوران پانی کی ایک بڑی مقدار کے برف بننے کے بعد، بقیہ محلول اور خود پروٹین کا ارتکاز تیزی سے بڑھ جائے گا، اور پروٹین کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، باہمی تصادم کے امکانات اتنے ہی زیادہ ہوں گے، اور تشکیل اتنی ہی سنگین ہوگی۔ جمع کی.

 

پروٹین کے انحطاط کے رد عمل کے طریقہ کار کے مطابق، منجمد پگھلنے کی وجہ سے پروٹین کے انحطاط کو روکنے کے مختلف طریقے ہیں۔ مثال کے طور پر، آئس واٹر ایجنٹ میں آٹھواں (جیسے پولیسوربیٹ 20، پولیسوربیٹ 80) برف کے پانی کی سطح کی وجہ سے ہونے والے انحطاط کو روکتا ہے۔ تھرموڈینامک استحکام (پروٹین کو اس کی قدرتی حالت میں رکھنا) محلول کی pH اور ionic طاقت کو ایڈجسٹ کرکے اور excipients/protectants کو شامل کرکے بڑھایا جاتا ہے۔

حیاتیاتی ادویات کے سٹاک کے طویل مدتی ذخیرہ کرنے کے لیے، عام طور پر پروٹین کو زیادہ سے زیادہ منجمد ارتکاز کے شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت (T') سے نیچے رکھنا ضروری ہوتا ہے تاکہ بہت کم حرکت پذیری (حرکتی استحکام) کو یقینی بنایا جا سکے۔ مثال کے طور پر، ایک پروٹین محلول جس میں حفاظتی ایجنٹ کے طور پر سوکروز ہوتا ہے، چونکہ اس کا T' تقریباً -30 ڈگری ہے، اس لیے اسے -40 ڈگری یا اس سے بھی کم درجہ حرارت پر رکھنے کی ضرورت ہے۔

 

منجمد پگھلنے کی شرح حیاتیاتی ادویات کے استحکام کو بھی متاثر کرتی ہے۔ اگر جمنا بہت سست ہے، تو پروٹین زیادہ آسانی سے زیادہ ارتکاز والی حالت میں زیادہ دیر تک کم ہو جائے گا۔ اس کے برعکس، بہت تیز حالات میں (جیسے -80 ڈگری)، برف کے پانی کی سطح کی ایک بڑی مقدار بن سکتی ہے، جو سطح کی وجہ سے انحطاط کا باعث بھی بنتی ہے۔ پگھلنے کی شرح بھی بہت اہم ہے، آہستہ پگھلنے کے ساتھ (مثلاً 4 ڈگری ) برف کے پانی کی سطح پر پگھلنے والے پانی کی دوبارہ تشکیل سے مزید نقصان پہنچاتی ہے۔ لہذا، پیداوار کے عمل میں، عام طور پر یہ سفارش کی جاتی ہے کہ جہاں تک ممکن ہو، منجمد مصنوعات کو تیز رفتاری سے پگھلایا جائے، جیسے پگھلنے کو تیز کرنے کے لیے بہتے پانی کا استعمال کرنا۔

اس کے علاوہ، جمنے کے عمل کے دوران، کچھ محلول برف کی تشکیل اور حل پذیری میں کمی کی وجہ سے کرسٹلائز ہو جائیں گے۔ سب سے زیادہ عام سوڈیم فاسفیٹ بفر ہے، سوڈیم ڈائی ہائیڈروجن فاسفیٹ کے مقابلے میں، سوڈیم ڈائی ہائیڈروجن فاسفیٹ کی حل پذیری درجہ حرارت کے لیے بہت حساس ہے، کم درجہ حرارت کے حالات میں پہلی بار بارش ہوگی، جس کے نتیجے میں محلول کی pH میں 3 سے کمی واقع ہوگی۔ 4 یونٹس، اس وقت تیزاب سے حساس پروٹین انحطاط کا شکار ہے۔ ایک سے زیادہ سبونائٹ ڈھانچے کے ساتھ کچھ پروٹین، جیسے اپونیوکارزینوسٹیٹن اور سٹیفیلوکوکل نیوکلیز، کم درجہ حرارت کے ساتھ ذیلی یونٹس کو جوڑنے کے ہائیڈروفوبک عمل میں کمی کی وجہ سے کم درجہ حرارت کی کمی ہوتی ہے۔

 

3.4 فلٹریشن/الٹرا فلٹریشن

پروٹین کے حل کے لیے جھلی کی فلٹریشن کی تین اہم اقسام ہیں، یعنی جراثیم سے پاک فلٹریشن، نینو فلٹریشن اور الٹرا فلٹریشن/پرکولیشن۔ جراثیم کش فلٹریشن بنیادی طور پر ناقابل حل ذرات اور بیکٹیریا کو دور کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، عام طور پر حتمی مصنوع کو بھرنے سے پہلے استعمال کیا جاتا ہے۔ نینو فلٹریشن بنیادی طور پر وائرس کو دور کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ الٹرا فلٹریشن/پرکولیشن بنیادی طور پر مصفی نمونے کو حتمی تیاری کے بفر میں تبدیل کرنے اور اسے مرتکز کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ محلول کے pH کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے پروٹین کے محلول میں مضبوط الکلی یا مضبوط تیزاب کے براہ راست اضافے سے گریز کیا جاتا ہے، اور دیگر مرکبات کا اضافہ ٹھوس excipients مقامی گرمی کی رہائی کا سبب بن سکتا ہے اور پروٹین کے استحکام کو متاثر کر سکتا ہے۔

تاہم، جھلی کی تطہیر خود پروٹین پر کچھ اثرات مرتب کرے گی، اور پروٹین اور فلٹریشن جھلیوں کے درمیان تعامل اسٹاک کے محلول میں پروٹین کے ارتکاز کو کم کر سکتا ہے اور پروٹین کو ناکارہ بنا سکتا ہے، جس کا کم پروٹین کے ارتکاز والی ادویات پر زیادہ اہم اثر پڑتا ہے۔ عام طور پر، پروٹین اور فلٹر جھلی کے درمیان تعامل، اور پروٹین اور پروٹین کے درمیان سرفیکٹینٹس کو شامل کرکے کم کیا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، کچھ ناقص معیار کے فلٹر خود کچھ ذرات کو بہا دیں گے اور پروٹین کے جمع کرنے کے لیے نیوکلیشن پوائنٹس بن جائیں گے، جس سے پروٹین کی جمع کو تیز کیا جائے گا۔ اعلی معیار کی فلٹر جھلی کا انتخاب بہت ضروری ہے۔

 

الٹرا فلٹریشن کے عمل میں ڈونن اثر پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ ڈونن ایفیکٹ کا مطلب یہ ہے کہ جھلی کی تطہیر کے عمل کے دوران پولیمر (جیسے پروٹین میکرو مالیکیولس) جھلی میں پھنس جاتا ہے، اور محلول میں مخالف چارج کے ساتھ الیکٹرولائٹ چارج کی باہمی کشش کی وجہ سے پولیمر کے گرد زیادہ جمع ہو جاتا ہے، تاکہ الٹرا فلٹریشن کے عمل کے دوران فلٹریشن جھلی مکمل طور پر نہیں پھیل سکتی، جس کے نتیجے میں ارتکاز میں اضافہ ہوتا ہے۔ روایتی اینٹی باڈیز الٹرا فلٹریٹ میں مثبت طور پر چارج ہوتی ہیں، لہذا اینیونک الیکٹرولائٹ اینٹی باڈی کے ساتھ افزودہ ہو جائے گا اور ارتکاز بڑھے گا۔

عام طور پر، ابتدائی بفر کا ارتکاز جتنی کم اور الٹرا فلٹریشن کے بعد پروٹین کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی زیادہ واضح ڈونان اثر ہوگا اور بفر کے پی ایچ پر اتنا ہی اہم اثر پڑے گا۔ اگر بفر میں ہسٹائڈائن ہوتا ہے تو پی ایچ ویلیو اس وقت بڑھے گی جب الٹرا فلٹریشن اینٹی باڈی پر توجہ مرکوز کرے گا، اور یہاں تک کہ تیاری کی پی ایچ ویلیو کوالٹی کنٹرول کے معیار سے تجاوز کر جائے گی اور پروڈکٹ کو نااہل کر دے گی۔

 

04 تیار شدہ مصنوعات کی تیاری کے عمل میں حیاتیاتی ادویات کی تنزلی اور کنٹرول

4.1 ترتیب اور اختلاط

پیداواری عمل میں، حیاتیاتی ادویات کے بڑے سائز کی وجہ سے، تیاری کی ترتیب اور اختلاط کے عمل بہت اہم ہو جاتے ہیں، جیسے کہ مقامی پروٹین یا excipient کا ارتکاز بہت زیادہ ہے، یا محلول pH اور ionic طاقت میں تبدیلی پروٹین کی کمی کا باعث بن سکتی ہے۔ یا بارش. پیداوار کے دوران مکینیکل ایجیٹیٹر کی قسم، سائز، اختلاط کی رفتار اور وقت حیاتیاتی دوائی کے استحکام کو متاثر کر سکتا ہے، مثال کے طور پر، اختلاط کی شرح بہت زیادہ ہے، جس کے نتیجے میں پروٹین کا جمع ہونا تیز ہو جاتا ہے۔ لہذا، یکساں اختلاط کو حاصل کرنے کی بنیاد کے تحت ان پیرامیٹرز کو زیادہ سے زیادہ بہتر بنانا ضروری ہے۔

 

4.2 بھرنا

بائیولوجک ادویات بھرنے کے عمل کے دوران انحطاط اور جمع ہونے کا شکار ہوتی ہیں، بنیادی طور پر مکینیکل قوتوں جیسے کہ پمپنگ کے عمل سے پیدا ہونے والی قینچ کی قوتیں اور کچھ پریسیپیٹیٹس کی وجہ سے انحطاط۔ یہ اطلاع دی گئی ہے کہ پسٹن پمپ کا سٹینلیس سٹیل کچھ نینو پارٹیکلز کو تیز کرے گا اور اینٹی باڈی جمع کرنے کے لیے نیوکلیشن پوائنٹ بن جائے گا۔ بھرنے کے عمل کے دوران پیدا ہونے والے چھوٹے بلبلے گیس مائع کی سطح پر پروٹین کو ڈینیچر کر سکتے ہیں، اور چھوٹے بلبلے ٹوٹنے پر فری ریڈیکلز اور/یا مقامی حرارت کی تبدیلیاں پیدا کریں گے، جو پروٹین کی خرابی کا سبب بن سکتے ہیں۔

 

4.3 منجمد خشک کرنا

حیاتیاتی دوائیں مائع فارمولیشنز کا استعمال کرتی ہیں کیونکہ لاگت، عمل کی سادگی، اور مریض کی سہولت کے نقطہ نظر سے مائع فارمولیشنز لائوفائیلائزڈ فارمولیشنز پر نمایاں فائدے رکھتی ہیں۔ تاہم، پانی کے محلول میں کچھ پروٹین بہت غیر مستحکم ہیں، اور اگر تیاری کی اصلاح کے بعد کافی استحکام حاصل نہیں کیا گیا ہے، تو lyophilized تیاریوں کے استعمال پر غور کیا جانا چاہئے. لائوفائیلائزیشن کا عمل بہت سے تباہ کن عوامل کو تشکیل دے گا، پہلا منجمد کرنے کے عمل میں تباہ کن عوامل ہیں، جن کی تفصیل پہلے بیان کی جا چکی ہے۔

اس کے علاوہ، پروٹین کو خشک حالات میں انحطاط کے عوامل کا بھی سامنا کرنا پڑ سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، پروٹین کی سطح پر ہائیڈریشن کی تہہ پروٹین کے استحکام کے لیے بہت اہم ہے۔ ہیگمین نے تجویز پیش کی کہ پروٹین کی سطح میں تقریباً 7 فیصد پانی ہوتا ہے، جو پروٹین کی ساخت کو برقرار رکھنے کے لیے بہت ضروری ہے، اور لائو فلائزیشن کے بعد پانی کی مقدار عام طور پر 1% اور 2% کے درمیان ہوتی ہے، اس لیے پانی کے کردار کو تبدیل کرنے کے لیے دیگر مادوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ پانی کی کمی کے دوران. لہذا، صحیح نسخہ اور lyophilization کے عمل کا انتخاب کرنا بہت ضروری ہے. عام طور پر یہ خیال کیا جاتا ہے کہ سوکروز اور ٹریہلوز جیسے ڈساکرائڈز ہائیڈروجن بانڈ کے عطیہ دہندگان کے طور پر نسبتاً موثر کردار ادا کر سکتے ہیں، جبکہ پولیمر مرکبات سٹیرک اثر کی وجہ سے پانی کے متبادل کا کردار مؤثر طریقے سے ادا نہیں کر سکتے۔

 

اس کے علاوہ، منجمد خشک پانی کے مواد (جیسے 1% سے 2%) کو کنٹرول کرنے کی بنیاد کے تحت، سوکروز اور ٹریہلوز ایک اعلی T کے ساتھ ایک بے ساختہ پاؤڈر بنا سکتے ہیں، تاکہ پورے نظام کو ٹھوس حالت میں برقرار رکھا جا سکے۔ طویل مدتی اسٹوریج کے دوران جسمانی اور کیمیائی انحطاط کو روکتا ہے۔ تاہم، پولی پیپٹائڈ حیاتیاتی ادویات (جیسے گلوکاگن) کے لیے، کیونکہ ان کی نسبتاً طے شدہ اعلیٰ سطح کی ساخت نہیں ہے، پولیمر شکر جیسے ہائیڈروکسیتھائل نشاستہ جو ہائیڈروجن بانڈ کا کردار ادا نہیں کر سکتا، سمندری سوار شکر کی طرح اعلیٰ حفاظتی اثر بھی ادا کر سکتا ہے۔ حال ہی میں، یہ اطلاع دی گئی ہے کہ امینو ایسڈ کا استعمال ایک نئی حیاتیاتی دوا کے طور پر منجمد خشک کرنے والے محافظین، خاص طور پر ارجینائن، کو اکیلے استعمال کیا جا سکتا ہے یا سوکروز کے ساتھ ملا کر بہت مؤثر طریقے سے منجمد اور منجمد خشک ہونے والی حالتوں میں پروٹین کے استحکام کی حفاظت کی جا سکتی ہے۔

 

05 ذخیرہ کرنے، نقل و حمل اور استعمال کے دوران حیاتیاتی ادویات کی تنزلی اور کنٹرول

ذخیرہ کرنے، نقل و حمل اور استعمال کے عمل میں، پروٹین مختلف انحطاط کی حالتوں کا بھی تجربہ کریں گے، جیسے اسٹوریج اور نقل و حمل کے دوران قلیل مدتی درجہ حرارت میں تبدیلی، نقل و حمل کے دوغلے، یا نقل و حمل اور استعمال کے دوران ہلکے نقصان، جو پروٹین کے معیار پر زیادہ اثر ڈال سکتے ہیں۔ . بائیو فارماسیوٹیکل اور ویکسین کے لیے کولڈ چین ٹرانسپورٹیشن مصنوعات کے معیار کو یقینی بنانے میں ایک اہم عنصر ہے۔ حالیہ برسوں میں، چین میں ویکسین کی حفاظت کے کئی واقعات ہوئے ہیں، جیسے کہ 2010 میں شانکسی ویکسین کیس اور 2016 میں شیڈونگ غیر قانونی ویکسین کا کیس۔ ان تمام معاملات میں ویکسین کی غلط اسٹوریج اور نقل و حمل، اور ممکنہ دوائیوں کی حفاظت کے خطرات شامل ہیں۔ انہوں نے پورے معاشرے میں بڑی تشویش کو جنم دیا ہے۔ لہذا، ذخیرہ کرنے، نقل و حمل اور استعمال کے عمل میں انتظام اور کنٹرول کو مضبوط بنانا حیاتیاتی ادویات کے محفوظ استعمال کو یقینی بنانے کے لیے ایک اہم کڑی ہے۔

 

06 نتیجہ

حیاتیاتی ادویات انتہائی نازک مالیکیولز ہیں، اور ان کی مصنوعات کے معیار کا پیداواری عمل سے گہرا تعلق ہے۔ پیداواری عمل میں، مختلف کیمیائی اور جسمانی انحطاط واقع ہونا آسان ہے، خاص طور پر حیاتیاتی ادویات کے میکرو مالیکیولز کا جسمانی انحطاط، جو کہ مختلف جسمانی یا میکانکی حالات میں ہو سکتا ہے، اس لیے چھوٹے مالیکیول ادویات کا تجربہ براہ راست حیاتیاتی ادویات پر لاگو نہیں کیا جا سکتا۔

پیداوار کے عمل میں انتہائی حالات سے گریز کیا جانا چاہیے، جیسے حیاتیاتی ادویات کے محلول کو مکسر کے ساتھ بہت زیادہ ہلچل کی شرح کے ساتھ ملانا، محلول کے پی ایچ کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے براہ راست مضبوط تیزاب یا الکلی کا استعمال، یا پروٹین کے محلول میں براہ راست ٹھوس ایکسپیئنٹس شامل کرنا۔ تحلیل اگرچہ یہ مختصر مدت میں قابل شناخت اثرات کا سبب نہیں بن سکتا، لیکن اس نے حیاتیاتی ادویات کے مقامی عام ٹھیک ڈھانچے کو متاثر کیا ہو گا، اور یہ ساختی تبدیلیاں طویل مدتی اسٹوریج کے دوران بڑھا دی جائیں گی، بالآخر مصنوعات کے معیار کو متاثر کرے گی۔

اگر ضروری ہو تو، اسٹاک یا تیار مصنوعات پر تیز رفتار اور جبری انحطاط استحکام ٹیسٹ کا استعمال کرکے مختلف پیداواری عملوں یا محافظوں کی تقابلی تشخیص کو تیز کیا جا سکتا ہے۔ صاف کرنے اور بھرنے کے دوران ان انحطاطی مصنوعات پر خاص توجہ دی جانی چاہیے، کیونکہ یہ تیار شدہ مصنوعات میں رہیں گی اور آخر کار مریضوں میں استعمال کی جائیں گی، جس سے حفاظت، افادیت اور مدافعتی مسائل میں اضافہ ہوگا۔

ایک لحاظ سے، بائیو فارماسیوٹیکلز کی پیداوار کا عمل ان کے معیار کا تعین کرتا ہے، جس کے لیے ان مالیکیولز کے انحطاط کے طریقہ کار کے تجزیہ اور پیداوار کے پورے عمل میں ان کے ممکنہ انحطاط کو روکنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ حتمی مصنوعات کو محفوظ طریقے سے اور مؤثر طریقے سے مریضوں پر لاگو کیا جا سکے۔

 

گائیڈلنگ کے بارے میں

گائیڈلنگ ٹیکنالوجی ایک قومی ہائی ٹیک انٹرپرائز ہے جو بائیو فارماسیوٹیکلز، سیل کلچر، بائیو میڈیسن کی تطہیر اور ارتکاز، تشخیص اور صنعتی سیالوں پر توجہ مرکوز کرتی ہے۔ ہم نے کامیابی کے ساتھ سینٹری فیوگل فلٹر ڈیوائسز، الٹرا فلٹریشن اور مائیکرو فلٹریشن کیسٹس، وائرس فلٹر، TFF سسٹم، ڈیپتھ فلٹر، ہولو فائبر وغیرہ تیار کیے ہیں۔ ہماری جھلیوں اور جھلیوں کے فلٹر بڑے پیمانے پر ارتکاز، نکالنے اور پری فلٹریشن، مائیکرو فلٹریشن، الٹرا فلٹریشن اور نینو فلٹریشن میں استعمال ہوتے ہیں۔ ہماری بہت سی پروڈکٹ لائنیں، چھوٹی، واحد استعمال کی لیبارٹری فلٹریشن سے لے کر پروڈکشن فلٹریشن سسٹم، سٹرلٹی ٹیسٹنگ، فرمینٹیشن، سیل کلچر اور مزید، جانچ اور پیداوار کی ضروریات کو پورا کرتی ہیں۔ گائیڈلنگ ٹیکنالوجی آپ کے ساتھ تعاون کرنے کے منتظر ہے!