용액상태에서 불안정한 물질은 주로 수분에 불안정한 물질인 경우가 많기 때문에, 이 경우 동결건조를 해주면 제품의 안정성 기간이 늘어날 수 있다.
동결건조는 제조공정 설계에 필수 요소이다.
용액상태에서 불안정한 물질을 안정화 하기위해 이용하는 공정이다.
용기에 충전된 용액을 동결한 후, 동결상태에서 승화시켜서 건조를 얻는 공정이다.
공정은 3단계로 구성된다[1단계: 동결(Freezing), 2단계: 1차건조(Primary Drying), 3단계: 2차건조(Secondary Drying)]
1차 Primary Drying은 승화(Sublimation)을 이용하여 건조된다.
2차 Secondary Drying은 Desorption을 통해 건조된다.
FDA에서 최근 강조하는 규제 중 하나가, 용기와 제품과의 접촉시 발생하는 용출물에 관련 된 안전성 문제가 있다. 이를 한글로는 용기적합성이라고 하고, 영어로는 Extractables and Leachables 라고 부른다. 제형 연구를 할 때, 이제부터는 용출과 침출에 관하여 주의해서 연구해야 한다. FDA Sterile
바이오의약품의 안전성 및 유효성을 보증하기 위해 제조 직후 정의된 품질 특성을 유효기간동안 유지해야 한다.
온도, 운송 및 취급 등 물리적, 화학적 다양한 요소들이 바이오의약품의 안전성 및 유효성에 영향을 미친다.
단백질은 1차 아미노산 –> 2차구조 –> 3차 물리화학적 complex 를 형성함으로써 고유한 특성을 나타낼 수 있다. 그리고 경우에 따라 Sub-unit association 이라는 4차 요소가 작용할 수 있다.
단백질은 Glycosylated, phosphorylation같은 post-transnational modification이 일어나는데, 이런 작용들이 단백질의 잠재적인 분해경로 및 분해 동력학에 영향을 미치게 된다.
단백질은 일반적으로 solution chemistry에 민감하고, 좁은 범위의 pH 및 Osmolarity(삼투)에서만 안정적으로 형태를 유지한다. 특히나 시간이 지남에 따라서 support 해줄 수 있는 제제성분(formulation components)이 필요하다. 특히나 동결건조 제제는 degradation이 잘 발생하므로, 제제성분에 대한 고려가 필수이다.