Polysorbate, thông thường được biết đến với tên gọi Tween, là một nhóm chất hoá không cơ, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm ngành dược phẩm, thực phẩm và mỹ phẩm. Những hợp chất đa dụng này chủ yếu được sử dụng để hòa tan các hợp chất hydrophobic, ổn định các loại kem, và tăng cường khả năng cung cấp các thành phần hoạt tính. Tuy nhiên, sự ổn định của polysorbates đã trở thành một vấn đề đáng lo ngại, đặc biệt trong ngành dược phẩm, nơi chúng được sử dụng trong công thức sản phẩm sinh phẩm.

Suốt mấy năm qua, các nhà khoa học đã nỗ lực để hiểu những yếu tố góp phần vào sự phân huỷ của polysorbates, vì việc tạo ra các sản phẩm phân huỷ có thể ảnh hưởng đến tính an toàn, hiệu quả và ổn định của các công thức dược phẩm. Trong khi hầu hết các nghiên cứu truyền thống thường tập trung vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng và oxi, các nghiên cứu gần đây đã làm nổi bật một vai trò trước đây ít được coi trọng của protein trong việc tạo ra các sản phẩm phân huỷ của polysorbate.

Hypothesis Truyền thống

Lịch sử, việc phân huỷ của polysorbates đã được cho là xuất phát từ sự dễ bị phân giải của chúng, đặc biệt là phân giải este. Quá trình này liên quan đến việc gãy các liên kết este trong phân tử polysorbate, dẫn đến sự hình thành các sản phẩm phân huỷ. Phân giải este có thể xảy ra thông qua cả các con đường hóa học và enzym hóa, và các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ và sự hiện diện của nước có thể ảnh hưởng đến tốc độ phân giải này.

Các nghiên cứu gần đây đã cung cấp bằng chứng tốt hỗ trợ giả thuyết truyền thống rằng sự phân huỷ của polysorbate chủ yếu do các phản ứng hóa học gây ra, đặc biệt là sự quan trọng của việc kiểm soát các điều kiện môi trường trong quá trình lưu trữ và xử lý các sản phẩm chứa polysorbate.

Vai trò mới xuất hiện của Protein

Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã giới thiệu một chiều mới cho sự hiểu biết về sự phân huỷ của polysorbate. Chúng gợi ý rằng protein, đặc biệt là protein tế bào mác chủ (HCPs), có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các sản phẩm phân huỷ. HCPs là các protein có nguồn gốc từ tế bào mác chủ được sử dụng để sản xuất các sản phẩm sinh phẩm, và có thể tồn tại dấu vết của các protein này trong sản phẩm cuối cùng.

Nhiều nghiên cứu đã báo cáo rằng một số công thức protein cụ thể có thể thúc đẩy quá trình phân giải enzym của polysorbates, đặc biệt là các liên kết este, dẫn đến sự hình thành các axit béo. Quá trình phân giải enzym này được trung gian qua các enzym este và lipase có mặt trong HCPs còn sót lại. Mặc dù mức độ của các enzym này thường rất thấp, chúng vẫn có thể có một ảnh hưởng lớn đối với sự phân huỷ của polysorbate dưới điều kiện cụ thể.

Các Kết quả chính và Tác động quan trọng

Các nghiên cứu gần đây về vai trò của protein trong các sản phẩm phân huỷ của polysorbate đã đem lại một số kết quả quan trọng và tác động quan trọng:

Ƣ�o đặc tính Protein: Sự hình thành sản phẩm phân huỷ thay đổi tùy thuộc vào công thức protein cụ thể được sử dụng. Một số protein có vẻ có tác động lớn hơn vào quá trình phân huỷ của polysorbate, cho thấy sự tương tác giữa polysorbate và protein phức tạp và có tính chất cụ thể với từng protein.

Phân giải Enzym: Đã được chứng minh rằng phân giải enzym của polysorbate thông qua các enzym este và lipase có mặt trong HCPs có thể dẫn đến sự hình thành các axit béo, các sản phẩm phân huỷ đã biết của polysorbates. Sự phân giải enzym này quan trọng nhất ở nhiệt độ và mức độ pH cao.

Các Yếu tố Môi trường: Sự tương tác giữa protein và polysorbate phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH và sức mạnh ion. Do đó, việc kiểm soát những điều kiện này là quan trọng để giảm thiểu tác động của phân giải do protein gây ra.

Chiến lược Công thức: Như một kết quả của những phát hiện này, các nhà nghiên cứu và các công ty dược phẩm đang nghiên cứu các chiến lược công thức mới để giảm thiểu sự phân giải do protein gây ra. Điều này có thể liên quan đến việc chọn lựa các sự kết hợp giữa polysorbate và protein cụ thể ít có khả năng phân giải hoặc tích hợp các chất ổn định để bảo vệ khỏi sự phân giải enzym.

Kết luận

Trong khi sự hiểu biết truyền thống về sự phân huỷ của polysorbate chủ yếu gán cho các phản ứng hóa học do các yếu tố môi trường gây ra, các nghiên cứu gần đây đã làm sáng tỏ vai trò quan trọng mà protein, đặc biệt là protein tế bào mác chủ còn sót lại, đóng trong việc tạo ra các sản phẩm phân huỷ. Quá trình phân giải enzym của polysorbate thông qua các enzym este và lipase trong HCPs thêm một tầng lớp phức tạp mới vào tính ổn định của sản phẩm chứa polysorbate.

Khi ngành công nghiệp dược phẩm tiếp tục phát triển, việc xem xét những yếu tố liên quan đến protein trong quá trình công thức hóa và lưu trữ sản phẩm sinh phẩm rất quan trọng. Kiến thức mới này sẽ giúp phát triển các công thức mạnh mẽ hơn và các thủ tục kiểm soát chất lượng được cải thiện, giúp đảm bảo sự an toàn và hiệu quả của các sản phẩm dược phẩm phụ thuộc vào polysorbates.