Optimization of viral vaccine lyophilization cycle

A liofilização - ou secagem a frio (freeze drying em inglês) - é um complexo processo multiestágios, onde o produto é primeiramente congelado e sua secagem feita através de sublimação. Devido a esta forma de secagem a liofilização se torna um processo atrativo particularmente importante para a estabilização de componentes orgânicos hidratados e lábeis, de origem biológica. O processo de liofilização é amplamente empregado na indústria farmacêutica, porém em termos de gestão de processo, deve-se evitar a liofilização a todo custo, pois o processo possui diversas desvantagens como: equipamentos de alto investimento, alta demanda energética, processo que demanda tempos longos e produtos com facilidade de hidratar e frágeis, necessitando ser cuidadosamente embalados e armazenados. Este trabalho tem como objetivo a diminuição do ciclo de liofilização de uma vacina viral e analisar a possibilidade de carregamento desse produto no liofilizador a temperaturas negativas, de forma a possibilitar o aumento de produtividade. Para tal, foram realizados três experimentos com ciclos de liofilização com 17 e 20h a menos que o ciclo de liofilização da vacina comercial. Os experimentos foram realizados com a mesma formulação do lote comercial e utilizando um liofilizador piloto. As modificações foram realizadas nas propriedades físicas do ciclo de liofilização atual (temperatura, pressão e tempo) e na temperatura de carga do produto, sem alteração na formulação da vacina ou embalagem primária. Amostras do produto liofilizado experimental foram analisadas quanto ao seu aspecto, desempenho, umidade residual, potência e termoestabilidade acelerada segundo os Mínimos Requerimentos da Organização Mundial da Saúde. Todos os resultados analisados estiveram dentro das especificações e próximos ou melhores quando comparados aos lotes comerciais de origemLyophilization or Freezing drying is a complex multistage process - where the product is first frozen and dried by sublimation. Do to this process, the lyophilization becames an attractive process particularly important to stabilizing hydrated and labile organic compounds of biological origins. The lyophilization process is widely used in pharmaceutical industry, however in terms of process management, the process must be avoided at all cost This process has several disadvantages, such as costly equipment investment, high energy demand, a process that requires long times and products easily to moisturize and fragile and needs to be carefully packed and stored. This work aims at reducing the lyophilization cycle time of a viral vaccine and consider loading this product at subzero temperatures in order increase productivity. To this end, experiments were carried out with lyophilization cycles with 17 and 20h unless the original cycle of commercial vaccine. The experiments were performed with the same formulation of the commercial batch and using a pilot freeze dryer. The modifications were made in the physical properties of the current lyophilization cycle (temperature, pressure and time) and the load temperature of the product, without changing the formulation of the vaccine or original packing. Samples of the lyophilized product trial were analyzed for their appearance, performance, residual moisture, strength and accelerated thermostability and compared due to Minimum Requirements of Health Word Organization. All the analyzed results were within the specifications and the results were close to or better when compared to commercial batches of origi