Dans l'industrie pharmaceutique, la rétro-ingénierie (RE) consiste à décomposer un médicament en ses différents composants, à comprendre les proportions et les méthodes de formulation, puis à utiliser ces informations pour reproduire un produit similaire. Il existe de nombreuses façons d'examiner le travail d'un formulateur, mais la microscopie est l'une des plus simples et des plus efficaces. Nous allons vous montrer comment !
La rétro-ingénierie fournit des données précieuses sur les ingrédients pharmaceutiques actifs (API) et les excipients, et peut être utilisée pour comparer des produits concurrents, enquêter sur des violations de brevets ou développer des formulations génériques.1 Les fabricants de génériques ont souvent recours à la rétro-ingénierie pour décoder les produits originaux, démontrer l'équivalence des formulations et accélérer le développement de médicaments génériques. Cela peut s'avérer complexe sur le plan juridique et éthique, car cela implique souvent de naviguer entre les lois sur les brevets et les exigences réglementaires. La RSI peut inclure un certain nombre de techniques permettant d'élucider la composition qualitative, mais surtout quantitative, du RLD. Cela peut aller des techniques de chimie analytique (spectrométrie de masse, RMN, HMPL ou GC) à la spectroscopie (IR et UV-VIS), en passant par la cristallographie, l'analyse granulométrique, diverses techniques de microscopie et même les techniques PAT et de biologie moléculaire dans le domaine des produits biopharmaceutiques.(2,4) La microscopie joue un rôle crucial dans la rétro-ingénierie en fournissant des informations détaillées sur les caractéristiques physiques et les structures des matériaux. Les techniques de microscopie telles que la microscopie électronique à balayage (MEB) et la microscopie électronique à transmission (MET) peuvent être utilisées pour examiner la morphologie et la cristallinité des particules de médicaments. Cela est important pour comprendre les caractéristiques physiques, la taille, la forme et les propriétés de surface des ingrédients pharmaceutiques actifs et des excipients. À l'échelle macro, les comprimés peuvent être observés pour en savoir plus sur leur matrice, la répartition des principes actifs et la présence d'un enrobage ou de couches. Lorsque la microscopie est utilisée pour la rétro-ingénierie, il est essentiel de combiner ces observations avec d'autres techniques analytiques (filtration, études de solubilité) afin d'obtenir une compréhension complète de la composition et des caractéristiques du médicament. (3,4)
Défis techniques et solutions
L'équipe du Centre technique pharmaceutique (PTC) d'IMCD à Shanghai a relevé le défi de la rétro-ingénierie de l'entacapone (Comtan®) à l'aide de la microscopie à lumière polarisée (PLM) afin de répondre aux questions suivantes :
- Quel était le processus de fabrication ?
- Quelles qualités d'excipients ont été utilisées ?
- Comment le superdésintégrant a-t-il été ajouté ?
Le processus s'est avéré simple mais efficace. Après avoir délicatement gratté l'enrobage, le noyau du comprimé d'entacapone RLD a été légèrement broyé, puis les granules obtenus ont été observés au microscope polarisant. La morphologie, la taille et la forme de ces granules se sont révélées identiques à celles des granules des comprimés placebo fabriqués par granulation (figure 1B), confirmant ainsi le processus de fabrication du produit d'origine.
En général, le MCC, qui est un composant insoluble, est utilisé dans le processus de granulation humide comme charge et facilitateur de processus, ce que la recherche documentaire a confirmé. Afin de déterminer la qualité du MCC utilisé dans le RLD, les comprimés ont été laissés à se désintégrer pendant 24 heures et la partie non dissoute a été comparée à l'excipient brut lui-même. Ici, vous pouvez facilement identifier la cellulose microcristalline 101 comme étant la qualité d'excipient choisie. (Fig. 2A et 2B).
Jusqu'à présent, nous avons identifié le procédé de fabrication et le charge d'appoint privilégié. L'analyse qualitative a révélé que le CCS (croscarmellose sodique) est le superdésintégrant utilisé. Nous avons voulu aller plus loin et voir s'il était ajouté intra- ou extra-granulairement dans les comprimés d'entacapone. Après hydratation des granules du comprimé RLD, une désintégration des granules en particules plus petites a été observée, ce qui indique que la croscarmellose sodique (figure 3A) a été ajoutée intra-granulairement. Ceci a été comparé à des particules hydratées pour confirmation (Figure 3B). La figure 1A indique que du CCS avait été ajouté de manière extragranulaire dans le comprimé RLD. Ceci a été comparé à des particules de matière première pour confirmation (Figure 3C). Le croscarmellose sodique a donc été ajouté de manière intra et extragranulaire.
Conclusion
Le coût et la rapidité de mise sur le marché sont la clé du succès pour une société pharmaceutique générique. Une stratégie de rétro-ingénierie solide peut donc s'avérer efficace pour réduire le temps de développement. Outre la microscopie, cette technique peut être combinée à plusieurs autres techniques analytiques telles que la SEM, la spectroscopie Raman, la diffraction des rayons X sur poudre et la HPLC afin d'obtenir des informations plus qualitatives et quantitatives sur le RLD. Le travail de l'équipe a été présenté sous forme d'affiche lors du prestigieux salon AAPS PharmSci 360 (American Association of Pharmaceutical Scientists) qui s'est tenu en octobre dernier. Il démontre une méthode simple et universelle pour décoder la formule qualitative et le processus de fabrication du RLD à l'aide de la microscopie à lumière polarisée, un outil puissant.
Expertise technique
Chez IMCD, nous disposons d'un réseau de six centres techniques pharmaceutiques dédiés à travers le monde pour accompagner nos clients et partenaires à chaque étape du cycle de développement des produits. Nos centres pharmaceutiques internationaux proposent une gamme de formations, développent des projets et des concepts, et relèvent des défis scientifiques qui présentent un large intérêt pour leurs applications. Pour en savoir plus sur le réseau pharmaceutique et l'expertise technique d'IMCD, veuillez cliquer ici: https://www.imcdgroup.com/contact-us