Företag testar MAX IV

Om ett halvår kommer MAX IV vara redo för att ta emot industriella användare, men redan nu har ett företag i regionen kunnat testköra sina prover för att utforska potentialen av synkrotronljustekniker.

“Det här försöket är jättespännande, vi ser fram emot att komma igång på riktigt med industriella använder under 2017” säger Magnus Larsson, Industrial Liaison Officer på MAX IV.

Bakgrund till experimentet

Den aktiva ingrediensen i en läkemedelsprodukt utgörs ofta av en kristallin substans.  Begreppet ”kristallin” innebär att molekylerna i den fasta fasen är arrangerade i ett definierat packningsmönster, detta till skillnad från en ”amorf” substans där molekylerna uppvisar en oordnad, randomiserad, packning.

En kristallin substans är normalt mer stabil och uppvisar bättre processerbarhet än den amorfa motsvarigheten och den förra varianten ingår därför i en majoritet av alla marknadsförda fasta läkemedelsberedningar.

Läkemedelssubstanser kan ofta kristallisera i flera olika väldefinierade packningsmönster, så kallade polymorfer. Kristallina substanser kan också i många fall integrera vatten i kristallstrukturen och bildar då ett så kallat hydrat.

Det är en stor utmaning för läkemedelsindustrin att screena varje ny aktiv substans med avseende på existerande polymorfer och hydrat för att sedan välja den kristallform som är mest optimal för den tilltänkta produkten. Utmaningen grundas i att olika polymorfer och hydrat av en och samma substans kan ha markant olika egenskaper, som t.ex. kemisk stabilitet och upplösningshastighet. En okontrollerad variation i stabilitet och frisättning av ett läkemedel skulle allvarligt riskera patienternas hälsa och världens läkemedelsmyndigheter ställer därför stora krav på att ett korrekt underlag etableras med avseende på polymorfi -och hydratsituationen och dess betydelse för den tänkta produkten.

MAX IV-experimentet

MAX IV erbjuder en unik möjlighet att bygga fördjupad förståelse rörande kritiska egenskaper för fasta läkemedel. Den extrema briljansen i synkrotronljuset medför möjligheter att detektera inslag av oönskade polymorfer på en helt annan nivå än tidigare och dessutom med extrem upplösning. Den 16 december 2016 utförde Thomas Larsson och Lars-Erik Briggner från Adroit Science, tillsammans med Uwe Mueller från MAX IV, den första industriella applikationen inom den nya synkrotronljusanläggningen.  En serie pulverprover analyserades och trots att mätstationen (BioMAX) som användes inte är optimerad för pulvermätningar kunde detaljerad information etableras kring provens sammansättning av fasta komponenter allmänhet samt inslag av polymorfer och hydrat i synnerhet. Tidigare studier med konventionell state-of-the-art utrustning för laborativ analys med röntgendiffraktion kunde inte generera resultat på samma detaljnivå. Sekretessaspekter kring applikationen gör att ytterligare detaljer inte kan avslöjas men resultaten visar stor potential till förbättrad kunskapsuppbyggnad kopplad till utveckling av säkra och robusta läkemedel men medger också unika verktyg kopplat till patentskydd av läkemedelsformer.

Första dedikerade strålrör för pulverdiffraktion, DanMAX, kommer att öppnas för användare 2019.

dsc_0008

Lars-Erik Briggner, Adroit Science, laddar prov nr 1 under överinseende av Uwe Mueller, Group Manager at BioMAX. Fotograf: Emelie Hilner, MAX IV-laboratoriet.

dsc_0015

Spänd väntan i kontrollrummet inför de första resultaten. Fotograf: Emelie Hilner, MAX IV-laboratoriet.