Herstellung partikulärer Formulierungen für rekombinante Proteine mittels Wirbelschicht [Elektronische Ressource] / Matthias Ganz

Matthias Ganz

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• Publié par: ludwig-maximilians-universitat_munchen
• Publié le: 01 janvier 2007
• Nombre de lectures: 18
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades
der Fakultät für Chemie und Pharmazie
der Ludwig-Maximilians-Universität München







Herstellung partikulärer Formulierungen für
rekombinante Proteine mittels Wirbelschicht


















Matthias Ganz
aus
Würzburg



2007 Danksagung

Die vorliegende Arbeit wurde unter Leitung von Herrn Prof. Dr. W. Frieß am
Department für Pharmazie – Zentrum für Pharmaforschung der Ludwig-
Maximilians-Universität München durchgeführt.

Herrn Prof. Dr. W. Frieß danke ich für die Möglichkeit in einem innovativen
Forschungsgebiet tätig sein zu dürfen, seine wissenschaftliche Anleitung sowie
die anregende Kritik bei der Durchführung der Arbeit.

Herrn Prof. Dr. Gerhard Winter danke ich für die Möglichkeit die hervorragende
apparative Ausstattung des Lehrstuhls nutzen zu können, für fachliche
Anregungen und die Organisation zahlreicher Freizeitaktivitäten.

Der Firma Glatt, insbesondere Herrn Dr. J. Dressler, danke ich für die
Kooperation bei der Erstellung der Arbeit, für die Bereitstellung der Mini-Glatt
Anlage und der Möglichkeit Versuche im Technikum in Binzen durchführen zu
können.

Weiterhin möchte ich Herrn Dr. S. Günther für seine Hilfe bei der Wiederin-
betriebnahme der XPS Anlage und seine Einweisungen im Erstellen mathe-
matischer Modelle danken.

Vielen Dank an die Kollegen des AK Prof. Frieß und AK Prof. Winter für die
gemeinsame Zeit in München, für die freundschaftliche Unterstützung und die
zahlreichen gemeinsamen Freizeitaktivitäten.

Meiner Freundin Virginie danke ich für Ihre Liebe und Unterstützung.

Ganz besonders danken möchte ich meinen Eltern und meinen Opa Richard
Ganz† für die langjährige und uneingeschränkte Unterstützung.












Für meine Eltern
INHALTSVERZEICHNIS
1. Einleitung 1
1.1. Herstellung von Proteinpartikeln 1
1.1.1. Wirbelschicht 1
1.1.1.1. Geräteparameter 2
1.1.1.2. Prozessparameter 3
1.1.1.3. Steuerung der Trocknung 4
1.1.1.4. Proteintrocknung in Wirbelschicht 5
1.1.2. Alternative Verfahren zur Herstellung von Proteinpartikeln 7
1.1.2.1. Sprühtrocknung 7
1.1.2.2. Gefriertrocknung 8
1.1.2.3. Sprühgefriertrocknung 8
1.1.2.4. Präzipitation 9
1.1.2.5. Superkritische Fluids 9
1.2. Röntgenfotoelektronenspektroskopie in der Pharmazie 11
1.2.1. Grundlagen 11
1.2.2. Qualitative Spektrenauswertung 14
1.2.3. Quantitative Spektrenauswertung 15
1.2.4. XPS in der Proteintrocknung 18
2. Zielsetzung der Arbeit 21
3. Material und Methoden 23
3.1. Material 23
3.1.1. Rekombinantes humanes Interleukin-11 23
3.1.2. Substanzen für Wirbelschichtprozesse 23
3.1.3. Weitere Substanzen 24 INHALTSVERZEICHNIS

3.2. Prozessanlagen 25
3.2.1. GPCG-1 Anlage 25
3.2.2. Mini-Glatt Anlage 26
3.3. Analytische Methoden 27
3.3.1. Charakterisierung von rhIL-11 27
3.3.1.1. SE-HPLC zur Analyse von Aggregaten 28
3.3.1.2. RP-HPLC zur Analyse der Related Species 28
3.3.1.3. e von oxidierten Methionin 58 29
3.3.1.4. Gelelektrophorese (SDS-Page) 29
3.3.2. Laserbeugung 29
3.3.3. Karl-Fischer 30
3.3.4. Polarimetrie 30
3.3.5. DSC 30
3.3.6. XPS 31
3.3.7. UV-Spektroskopie 31
3.3.8. BET-Oberflächenmessung 31
4. Ergebnisse und Diskussion 32
4.1. Vergleichende Versuche in verschiedenen Anlagen 32
4.1.1. Versuche in der GPCG-1 Anlage 32
4.1.2. Versuche in der Mini-Glatt Anlage 40
4.1.3. Zusammenfassung 46
4.2. Optimierung der Mini-Glatt Anlage 48
4.2.1. Abgesenkte Düse 49
4.2.2. Modifizierter Materialbehälter und Düsenaufnahme 53 INHALTSVERZEICHNIS
4.2.3. Weiter optimierter Materialbehälter 57
4.2.4. Mini-Glatt Anlage mit Mikro-Kit 60
4.2.5. Zusammenfassung 61
4.3. Stabilität von rhIL-11 Formulierungen 63
4.3.1. Trägermaterialien und Sprühlösungen ohne stabilisierende
Zusätze 63
4.3.2. Trägermaterialien und Sprühlösungen mit Trehalosezusatz 70
4.3.3. MCC-Spheres und Sprühlösungen mit PS80 Zusatz 76
4.3.4. Einfluss von Zuckerzusätzen in Kombination mit 0,02% PS80 80
4.3.5. Zusammenfassung 88
4.4. XPS von rhIL-11 Produkten 90
4.4.1. Spektren der Trägermaterialien, Trehalose und rhIL-11 90
4.4.2. XPS-Analyse von rhIL-11 gecoateten Trägern 96
4.4.3. Beladung 104
4.4.4. Berechnung der Bedeckung auf Basis der XPS Analysen 106
4.4.5. Auswertung der Modelle 112
5. Zusammenfassung 119
6. Literatur 125