Studio dell'impatto dello spray freeze-drying sull'attività biologica residua di proteine = Study of the impact of spray freeze-drying on the residual biological activity of proteins

I biofarmaci sono molecole ad alto peso molecolare dotate di strutture complesse ed eterogenee. Essi sono ottenuti a partire da organismi viventi o organismi viventi geneticamente modificati. Nonostante il loro processo di produzione possa risultare molto complesso e costoso, il loro uso è incrementato esponenzialmente nel corso degli ultimi anni. Tale crescita è da legare alla capacità di questi agenti terapeutici di agire in maniera specifica e di produrre un basso numero di effetti collaterali. I biofarmaci coinvolgono una classe di molecole quali: amminoacidi, proteine, proteine ricombinanti, acidi nucleici, ecc. Tali sostanze presentano una elevata instabilità e sono molto sensibili agli stress ambientali, soprattutto se preservate in soluzione acquosa. Per tale motivo, uno step di essiccamento è solitamente previsto nella fase finale del processo di produzione farmaceutica. Lo spray freeze-drying (SFD) si propone come una valida alternativa ad i processi classicamente impiegati per l'essicamento di biofarmaci. Esso, infatti, è un potenziale candidato come tecnica adattabile a dei processi di produzione in continuo in alternativa ad i classici di tipo batch caratterizzanti l'industria farmaceutica. Lo SFD sfrutta i vantaggi dello spray drying, il quale prevede l'atomizzazione di un liquido in gocce di piccolissima dimensione, e della liofilizzazione, processo adotta a prodotti termolabili, permettendo l'ottenimento di una polvere essiccata dalle dimensioni controllate e dall'elevata stabilità. Esso si compone di tre step quali: atomizzazione, congelamento (solitamente attraverso l'impiego di un fluido criogenico) ed essiccamento (condotto a bassi valori di pressione e temperatura). Ognuna di queste fasi espone i biofarmaci a stress di differente natura che potrebbero causarne la perita dell'attività biologica. In questo lavoro si illustrerà come i tre step dello spray freeze drying impattino sull'attività proteica determinandone una riduzione. Le prove sono state condotte per mezzo di un proteina modello, la mioglobina (Mb), e di differenti eccipienti, quali: saccarosio, mannitolo, trealosio e polisorbato 80. Si porrà in evidenza come, una opportuna formulazione, risulti necessaria per la preservazione dell’attività proteica. La necessità di analizzare i risultati con una elevata sensibilità ha spinto, inoltre, alla realizzazione di un protocollo di analisi basato sulla capacità della mioglobina di catalizzare la reazione di ossidazione dell'acido 2,2'-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-solfonico) (ABTS) in presenza di perossido di idrogeno. Verranno dunque mostrati gli studi condotti per la messa appunto del protocollo impiegato.