Por qué los péptidos viajan en polvo

Es la pregunta que más veces se repite antes de un pedido al interior: si el material es delicado, cómo sobrevive a un transporte de un día o de varios sin nevera. La respuesta está en el estado en que viaja, y conviene darla completa, incluida la parte que no favorece al vendedor.

Qué hace la liofilización

Liofilizar es congelar la solución y después retirar el agua por sublimación a presión reducida, sin pasar por fase líquida. Lo que queda es un sólido poroso con el péptido inmovilizado dentro de una matriz vítrea, normalmente con el excipiente que acompañaba a la formulación. Es una operación estándar en formulación farmacéutica precisamente porque desacopla la estabilidad del material de la temperatura a la que se lo transporta (Applications of Freezing and Freeze-Drying in Pharmaceutical Formulations, Adv Exp Med Biol, 2018).

El punto decisivo es el agua. Casi todas las reacciones que degradan un péptido necesitan agua como reactivo, como medio o como las dos cosas: la hidrólisis del enlace peptídico, la desamidación de la asparagina, la movilidad que permite a dos moléculas encontrarse y agregarse. Retirar el disolvente no cambia la química del compuesto, cambia la velocidad a la que esa química ocurre.

Por qué el polvo tolera el traslado

En estado seco la degradación deja de estar gobernada solo por la temperatura. Un estudio de estabilidad de hormona de crecimiento humana liofilizada en formulaciones de disacárido, almacenada a 40 y 50 °C, encontró diferencias de estabilidad muy grandes entre formulaciones del mismo principio, con la degradación química y la agregación siguiendo la misma tendencia. Más allá de eso, la estabilidad se correlacionó parcialmente con el tiempo de relajación estructural del sólido —es decir, con la movilidad molecular dentro del vidrio— y, para almacenamiento bien por debajo de la temperatura de transición vítrea, dejó de guardar relación con esa temperatura (Solid state chemistry of proteins: II. The correlation of storage stability of freeze-dried human growth hormone (hGH) with structure and dynamics in the glassy solid, J Pharm Sci, 2008).

Dos excipientes a la misma proporción dieron un factor de dos de diferencia en estabilidad. La lectura práctica es la que importa aquí: en un polvo liofilizado, varios días a temperatura ambiente son una condición suave comparada con lo que degrada al material, que es la movilidad en el sólido y, mucho antes que nada, el agua.

Esa es la razón concreta por la que el material de este catálogo se despacha en polvo y viaja sin cadena de frío, y por la que un envío nacional de varios días no es el riesgo que parece. Las condiciones y los transportistas están en envíos.

Seco no quiere decir inerte

Aquí viene la parte que conviene no omitir. Que el polvo tolere el traslado no significa que sea químicamente inmóvil.

Un trabajo sobre péptidos derivados de hormona de crecimiento humana midió el intercambio tiol-disulfuro durante el propio proceso de liofilización y durante el almacenamiento del polvo a 22 °C y humedad relativa ambiente. Observó pérdida del disulfuro nativo durante el secado primario, su regeneración durante el secado secundario, y reactividad en estado sólido con cinéticas que se desvían de lo que predicen los estudios en solución. La conclusión del trabajo es explícita: modificaciones covalentes como el intercambio tiol-disulfuro y el reordenamiento de disulfuros ocurren también en estado sólido, y el daño inducido por el estrés del proceso afecta después a la estabilidad en almacenamiento (Thiol-disulfide exchange in peptides derived from human growth hormone during lyophilization and storage in the solid state, J Pharm Sci, 2015).

Dicho de otro modo: el polvo es el estado en que el material aguanta un viaje, no un estado en que el tiempo se detiene. Las dos afirmaciones son compatibles y las dos hacen falta.

Dónde empieza de verdad el frío

De lo anterior se sigue el reparto correcto de las precauciones, que es casi el contrario del que suele suponerse.

• En tránsito, en polvo y cerrado: temperatura ambiente. Lo que hay que proteger es la integridad del vial y el tapón, no los grados.
• En reposo, todavía liofilizado: refrigeración o congelación, protegido de la luz y de la humedad. Aquí el tiempo es largo y las diferencias de movilidad del sólido se acumulan.
• Una vez reconstituido: el régimen cambia por completo. Ya hay disolvente, el reloj corre de otra manera y empieza a contar la fecha de la primera punción del tapón.

El detalle de las tres situaciones está en almacenamiento y estabilidad de péptidos. Lo que ocurre en el momento exacto de añadir el diluyente, en cómo reconstituir un péptido, y la diferencia entre los diluyentes posibles, en agua bacteriostática.

Lo que sí arruina un vial en camino

Si la temperatura no es la variable crítica del traslado, conviene decir cuáles lo son, porque son las que se pueden revisar al recibir el paquete.

• El tapón. Un vial con el precinto movido o el tapón hundido deja de ser un sistema cerrado, y eso sí cambia el material.
• La humedad. Es el enemigo real del liofilizado. Un polvo que llega compactado, pegado al vidrio o con aspecto húmedo no se comporta como el que salió.
• El vacío. Muchos viales liofilizados vienen bajo vacío parcial. Un vial que no lo tiene cuando debería tenerlo es un dato, no una anécdota.
• La luz, en tránsitos largos y con embalaje translúcido.
• La identificación. Un vial sin etiqueta legible o sin número de lote coincidente con su certificado de análisis deja de ser material trazable, y lo no trazable no sirve como variable controlada.

El aspecto del polvo al llegar es información y conviene mirarlo antes de guardar el vial, no después. El resto de las condiciones del pedido —zonas, transportistas y tiempos— está en envíos, y el conjunto de las referencias, en el catálogo.

Referencias

• Applications of Freezing and Freeze-Drying in Pharmaceutical Formulations — Adv Exp Med Biol, 2018.
• Solid state chemistry of proteins: II. The correlation of storage stability of freeze-dried human growth hormone (hGH) with structure and dynamics in the glassy solid — J Pharm Sci, 2008.
• Thiol-disulfide exchange in peptides derived from human growth hormone during lyophilization and storage in the solid state — J Pharm Sci, 2015.