Stosowanie metod zatwierdzonych przez USP w celu sprawdzenia równoważności kolumn separacyjnych

Farmakopea Stanów Zjednoczonych (USP) rozpoczęła aktualizację około 4300 monografii i 220 rozdziałów ogólnych za pomocą nowoczesnych technologii w 2010 roku [1] W tym czasie chromatografia jonowa (IC) również stała się w miarę dojrzewania coraz popularniejszą techniką analityczną. Agencje regulacyjne uważają obecnie IC za akceptowalną technologię do analizy produktów farmaceutycznych i biofarmaceutycznych. 

Zakres analiz chromatograficznych w przemyśle farmaceutycznym jest dość szeroki. Chromatografia jonowa może oceniać śladowe zanieczyszczenia, substancje pomocnicze, aktywne składniki farmaceutyczne (API) i metabolity, a także oznaczać składniki jonowe w roztworach farmaceutycznych i płynach ustrojowych [2–10] Te parametry kontroli jakości można mierzyć w surowcach, podczas procesu produkcyjnego i w produktach końcowych. IC nadaje się również do kontroli jakości wody technologicznej i ścieków – zabezpieczając produkcję i zapewniając, że odprowadzane ścieki spełniają wymogi przepisów [2,11–17] 

Ten artykuł na blogu koncentruje się na włączeniu chromatografów jonowych podczas modernizacji metod USP. Omówiono równoważność kolumn separacyjnych oraz sposób, w jaki zwiększa to elastyczność laboratoriów poprzez wdrożenie alternatywnych kolumn do metod analitycznych zgodnie z wymaganiami USP.

Kliknij, aby przejść bezpośrednio do tematu:

• Rozdziały ogólne i monografie USP
• Przewodnik USP dotyczący walidacji chromatograficznej, kwalifikacji i przydatności systemu
• Specyfikacje i wymagania dotyczące wysokiej jakości analiz farmaceutycznych 
• Kolumna analityczna: istotna część metodologii
• Kryteria akceptacji metody USP dla kolumn
• Udane badania równoważności kolumn przeprowadzone przez Metrohm
• Znaczenie równoważności kolumn w analizie farmaceutycznej

Rozdziały ogólne i monografie USP

USP zapewnia standardy jakości dla bezpiecznych leków, substancji farmaceutycznych, suplementów diety i produktów spożywczych. Podstawowe założenia i definicje podsumowano w rozdziałach „Uwagi ogólne i wymagania”. „Monografie” i „Rozdziały ogólne” opisują procedury testowe i kryteria akceptacji lub ogólne wytyczne mające na celu zapewnienie tożsamości, jakości i czystości produktów. 

Przewodnik USP dotyczący walidacji, kwalifikacji i przydatności systemu chromatograficznego

Kapituła Generalna <621> [18] (oraz <1065> [19] i <1225> [20]) koncentruje się na walidacji i kwalifikacji metod chromatograficznych, w tym IC. Określa także wymagania i ramy dla testowania przydatności systemu.

Testy przydatności systemu są integralną częścią procedury analitycznej. Testy te zapewniają odpowiednią wydajność układu chromatograficznego. Zgodność z kryteriami przydatności systemu jest obowiązkowa podczas całej procedury chromatograficznej. Analiza próbki jest dopuszczalna tylko wtedy, gdy wykazano przydatność systemu. 

Specyfikacje i wymagania dotyczące wysokiej jakości analiz farmaceutycznych 

Ogólny proces walidacji i kwalifikacji metody USP służącej do oznaczania analitów opisany w monografiach i rozdziałach ogólnych jest bardzo złożony i podlega ścisłym wytycznym, jak już wspomniano. 

Ogólne procedury chromatograficzne określone w tych metodach USP obejmują wiele szczegółów dotyczących układu i warunków chromatograficznych. W tych warunkach testy przydatności systemu wykazują, że technika chromatograficzna jest solidna i skuteczna w zakresie ilościowego oznaczania analitów będących przedmiotem zainteresowania. Badania takie obejmują powtarzane pomiary próbek i wzorców, które muszą spełniać kryteria akceptacji oraz kryteria wydajności metody [18,21] jak wyjaśniono poniżej: 

• liczba półek teoretycznych (N, miara wydajności kolumny)
• współczynnik ogonowy (zwany także współczynnikiem symetrii A_S, miara asymetrii szczytowej) 
• rezolucja (R_S, opisuje jakość separacji) 
• względne odchylenie standardowe – miara powtarzalności układu liczona z kolejnych serii pomiarów dla nie mniej niż trzech, ale maksymalnie sześciu iniekcji lub aplikacji roztworu referencyjnego

Nowoczesne programy do chromatografii jonowej (np. MagIC Net) ułatwiają ogólną procedurę obliczania tych parametrów. Jednakże pełna procedura walidacji jest rygorystyczna, pracochłonna i bardzo złożona.

Kolumna analityczna: istotna część metodologii

Biorąc pod uwagę parametry metodologiczne, oczywiste jest, że kolumna jest kluczową częścią metody. Jest to określone przez wymiary i upakowanie kolumn (lub klasyfikację grupy L zgodnie z bazą danych USP). 

Tabela 1 wymienia niektóre grupy L istotne dla analizy IC wraz z ich opisem i równoważnymi przykładami kolumn firmy Metrohm. Można je znaleźć w bazie danych kolumn USP [22] i są również określone w rozdziale dokumentów USP «Odczynniki» [23]

Kryteria akceptacji metody USP dla kolumn

Po pierwsze, kolumna musi być przypisana do określonej kategorii L. Materiały dla każdej grupy L lub kategorii mają określone właściwości i fizjochemię kolumny (patrz Tabela 1 dla przykładów). Muszą one odpowiadać właściwościom i chemii kolumny danej kolumny rozdzielającej. Kategorie grupy L mogą obejmować różne kolumny od tego samego dostawcy lub od różnych producentów. 

Jeżeli USP przypisuje pojedynczą kolumnę do grupy L, wówczas można zakwalifikować warunki opisane w monografii (np. oznaczenie tlenku cynku zgodnie z USP <591> [24]; AN-U-076) jak opisano wcześniej. Grupa L jest określona dla każdej metody IC —nie konkretna kolumna. Pozwala to użytkownikowi na pewną elastyczność w zależności od jego preferencji przy wyborze kolumny z tej samej grupy L do kwalifikacji metody (Tabela 1). 

Równoważność kolumn

Równoważność kolumn umożliwia teraz laboratoriom i producentom kwalifikację kolumn do stosowania zwalidowanych metod chromatograficznych. Rysunek 1 pokazuje ogólną procedurę. 

Istnieją dwie możliwości wykonania testowanie równoważności kolumn bez konieczności pełnej walidacji:

1. użytkownik wybiera kolumnę należącą do ta sama grupa L jak określono dla w pełni zwalidowanej metody
2. użytkownik wybiera kolumnę należącą do grupy L podobne pod względem właściwości fizykochemicznych fazy stacjonarnej wraz z żadnej zmiany tożsamości podstawnika

Kapituła Generalna USP <621> [18] określa wymagania dla tej procedury wraz z kryteriami przydatności i akceptacji zwalidowanej metody, do której należy zakwalifikować kolumnę. 

Udane badania równoważności kolumn przeprowadzone przez Metrohm

Metrohm zajmuje się przeprowadzaniem pełnych walidacji metod USP. Jeden przykład opisano w Nocie aplikacyjnej AN-S-398: «Fosforany w zastrzykach złożonych z fosforanów sodu i potasu». Tutaj Metrosep A Supp 17 - 150/4,0 Kolumna służy do oznaczania fosforanów. 

Kilka kolumn Metrohm (Tabela 1) zostały zakwalifikowane do metod USP w ramach procesu równoważności kolumn. Inne przykłady obejmują walidację Metrosep A Supp 4 - 250/4,0 kolumna do oznaczania azotynów w azotynie sodu (AN-S-400) albo Metrosep A Supp 1 kolumna do oznaczania ilościowego worykonazolu, jak pokazano bardziej szczegółowo poniżej.

Przykład zastosowania: analiza worykonazolu

The Metrosep A Supp 1 kolumna została zakwalifikowana przez USP do analizy związku pokrewnego worykonazolu F. Worykonazol jest lekiem stosowanym w leczeniu ciężkich zakażeń grzybiczych [25] Tabela 2 wymienia wszystkie wymagania USP i parametry metody, a także osiągniętą charakterystykę wydajności dla badania równoważności kolumn. 

Badanie przeprowadzono z wykorzystaniem chromatografu jonowego 940 Professional IC Vario w systemie wykorzystującym roztwory związku pokrewnego worykonazolu F RS. Do badania przydatności systemu stosowano różne stężenia (2,5–5 µg/ml) i kompozycje (Tabela 3). Dodatkowo zbadano próbkę roztworu worykonazolu (nr serii: VZFP22009, Tabela 4). 

System Metrohm IC wykorzystujący Metrosep A Supp 1 - 250/4,6 kolumna spełniła kryteria przydatności USP do analizy związku pokrewnego worykonazolu F RS (Tabela 3).

Badanie to spełniło również kryterium akceptacji dla analiz próbek worykonazolu (Tabela 4) i został zaakceptowany przez USP. Przykładowy chromatogram związku F pokrewnego worykonazolowi pokazano w Rysunek 2.

Znaczenie równoważności kolumn w analizie farmaceutycznej

Dedykowane laboratoryjne systemy chromatografii jonowej mogą różnić się od konfiguracji zatwierdzonych przez USP. Dzieje się tak głównie ze względu na stosowane kolumny chromatograficzne. Inicjatywa modernizacji monografii USP poszerzyła wybór felietonów o badaczy. Jest to bardzo korzystne dla przemysłu farmaceutycznego.

Badania równoważności kolumn umożliwiają wykorzystanie alternatywnych kolumn analitycznych do wysokiej jakości analiz farmaceutycznych. Oszczędza to znaczną ilość czasu i wysiłku poprzez uniknięcie kilkutygodniowej procedury pełnej walidacji metody. Ostatecznie dokładność i wiarygodność wyników analitycznych są nadal osiągane zgodnie z zwalidowaną metodą. 

Metrohm oferuje kilka aplikacji zatwierdzonych przez USP, a także alternatywne kolumny dla zwalidowanych metod USP, zatwierdzonych w wyniku pomyślnych badań równoważności kolumn.

Doatkowa wiedza

Monografie leków, testy i oceny zanieczyszczeń – zaktualizuj swoje metody USP dzięki chromatografii jonowej Metrohm

Ulotka: Zaktualizuj swoje metody USP (ang. wersja językowa)!

Webinar na żądanie: Analiza zanieczyszczeń w farmaceutykach metodą chromatografii jonowej