Kioldódásvizsgáló készülékek alkalmassága: mechanikai kalibráció, PVT és az új USP Prednisone standard
A kioldódás vizsgálatban igazolni kell, hogy a vizsgálatot végző kioldókád mechanikai és teljesítménybeli szempontból alkalmas a feladatra.
A kioldódás vizsgálat eredményét természetesen elsősorban a vizsgált készítmény tulajdonságai határozzák meg. Ugyanakkor maga a kioldódásvizsgáló készülék is jelentős hatással lehet a kapott eredményre. A keverőelem helyzete, a tengely függőlegessége, a kosár vagy lapát ütése, a fordulatszám, a hőmérséklet, a kioldóedény geometriája és számos egyéb tényező mind befolyásolhatja a hidrodinamikai környezetet, amelyben a tabletta vagy kapszula feloldódik.
Ezért a megfelelően validált kioldódási módszer önmagában még nem elegendő. Azt is igazolni kell, hogy a vizsgálatot végző kioldókád mechanikai és teljesítménybeli szempontból alkalmas a feladatra.
A gyógyszerkönyvi gyakorlatban erre két, egymást kiegészítő eszköz szolgál:
- a mechanikai kalibráció, amely a készülék fizikai és működési paramétereit ellenőrzi;
- a Performance Verification Test (PVT), amely a teljes vizsgálati rendszert teljesítmény szempontjából ellenőrzi.
A kettő nem ugyanaz, és egyik sem helyettesíti automatikusan a másikat.
Mechanikai kalibráció: valóban azt csinálja a készülék, amit beállítottunk?
A mechanikai kalibráció célja annak igazolása, hogy a kioldódásvizsgáló készülék a specifikációknak megfelelően működik.
Ez első látásra egyszerű feladatnak tűnik. Ha például 50 rpm értéket állítunk be, akkor azt várjuk, hogy a tengely valóban 50 rpm fordulatszámmal forogjon. A kioldódásvizsgálat szempontjából azonban nem elegendő pusztán a kijelzőn megjelenő értéket ellenőrizni.
A USP Apparatus 1 és Apparatus 2 készülékek mechanikai ellenőrzése többek között az alábbi paraméterekre terjed ki:
- a készülék és az alaplemez vízszintessége;
- a kioldóedény megfelelő pozíciója és geometriája;
- a tengely függőlegessége;
- a kosár vagy lapát központosítása;
- a kosár vagy lapát radiális ütése;
- a fordulatszám pontossága;
- a hőmérséklet szabályozása;
- a keverőelem és a kioldóedény alja közötti távolság.
A USP mechanikai kalibrációra vonatkozó irányelve például legfeljebb 0,5° eltérést enged meg a tengely 90°-os függőleges helyzetéhez képest. A kosár és a lapát ütése egyaránt 1,0 mm alatt kell legyen, a fordulatszámnak pedig a beállított értékhez képest ±1 rpm tartományon belül kell maradnia.
Ezek nem pusztán műszaki apróságok. A kioldódásvizsgálat egyik sajátossága éppen az, hogy a hidrodinamikai körülmények kis változásai is mérhető különbséget okozhatnak a kioldódási sebességben.
A kioldóedény sem egyszerű üvegedény
A kioldódásvizsgálatban a kioldóedény geometriája különösen fontos. A USP 1 literes kioldóedényre megadott geometriai tartományt alkalmaz, ugyanakkor az irányelv arra is felhívja a figyelmet, hogy még a specifikáción belül eltérő méretek is különböző kioldódási sebességet eredményezhetnek.
Ezért egyetlen kioldókádban célszerű lehet azonos vagy nagyon hasonló geometriai jellemzőkkel rendelkező kioldóedényeket használni.
A USP által megadott 1 literes kioldóedény esetén például:
- a magasság 160–210 mm;
- a belső átmérő 98–106 mm
lehet.
A specifikáción belüli eltérés tehát nem feltétlenül jelent szabálytalanságot, de a vizsgálat reprodukálhatósága szempontjából érdemes figyelembe venni.
Mechanikai kalibráció és PVT: mi a különbség?
A mechanikai kalibráció lényegében azt kérdezi:
Megfelelően működnek a készülék mechanikai és szabályozási paraméterei?
A PVT ezzel szemben azt kérdezi:
A teljes vizsgálati rendszer megfelelő eredményt ad egy standardizált vizsgálati rendszerben?
Ez fontos különbség.
Egy készülék valamennyi mechanikai paramétere lehet specifikáción belül, mégis előfordulhat, hogy a teljes rendszer nem megfelelő kioldódási eredményt produkál. A hidrodinamikai viszonyokat ugyanis nem lehet minden esetben néhány mechanikai mérőszámmal teljes egészében leírni.
A PVT ezért úgynevezett holisztikus ellenőrzés. A vizsgálat nem csupán a készülék egyes paramétereit nézi, hanem a teljes kioldódási rendszert értékeli, beleértve a készüléket, a kioldóközeget, a keverőelemet, a kioldóedényeket, a mintavételt, az analitikai meghatározást és a vizsgálat körülményeit is.
Éppen ezért a mechanikai kalibráció önmagában nem helyettesíti a PVT-t.
Mi a PVT?
A Performance Verification Test, röviden PVT, a USP kioldódásvizsgálati rendszerének teljesítmény-ellenőrző vizsgálata.
A módszer lényege, hogy standardizált tulajdonságú referenciaanyaggal és pontosan meghatározott vizsgálati körülmények között ellenőrzik a kioldókád teljesítményét.
A PVT klasszikus referenciaanyaga a prednisone volt. A USP azonban 2023-ban jelentősen megváltoztatta a rendszert, és bevezette az új USP Dissolution Performance Verification Standard-Prednisone RS referencia-standardot.
Az új standard 2023. május 1-jén vált hivatalossá.
Ez nem egyszerű termékváltás volt. A USP a teljes PVT-rendszert modernizálta, és az új referencia-standardhoz új elfogadási kritériumokat és eljárást is kapcsolt.
Miért éppen Prednisone?
A PVT-hez olyan referenciaanyagra van szükség, amelynek viselkedése jól reprodukálható, és érzékenyen reagál a kioldódásvizsgáló rendszer működésében bekövetkező változásokra.
A prednisone ilyen szempontból régóta bevált modellanyag.
A PVT során nem az a cél, hogy a készülék egyszerűen egy előre meghatározott mennyiségű hatóanyagot oldjon ki. A lényeg az, hogy az eredmény összehasonlítható legyen egy nagy számú, szabványosított vizsgálatból meghatározott referencia-eloszlással.
Ez teszi lehetővé, hogy a vizsgálati rendszer teljesítményét statisztikailag értékeljük.
Az új USP Prednisone standard
Az új DPVS-Prednisone több szempontból különbözik a korábbi USP Prednisone Tablets RS standardtól.
Az új referencia-tabletták:
- kisebb tabletta-tabletta variabilitást mutatnak;
- konzisztensebb teljesítményt biztosítanak;
- stabilabb eltarthatósági tulajdonságokkal rendelkeznek;
- kevésbé érzékenyek a kioldóközeg gáztalanításának változásaira;
- ugyanakkor érzékenyebben jelzik a készülék működését befolyásoló mechanikai és üzemeltetési eltéréseket.
Ez utóbbi különösen fontos.
A PVT célja ugyanis nem az, hogy a vizsgálatot a lehető legtöbb külső tényezőtől függetlenné tegye. Éppen ellenkezőleg: megfelelő érzékenységgel kell jeleznie, ha a teljes vizsgálati rendszer teljesítménye eltér a várttól.
Az új standard ebben a tekintetben a korábbinál robusztusabb és következetesebb PVT-rendszert tesz lehetővé.
Hogyan zajlik a PVT?
A USP Apparatus 1 és Apparatus 2 PVT vizsgálatának alapfeltételei szigorúan meghatározottak.
A vizsgálat főbb paraméterei:
| Paraméter | USP PVT feltétel |
|---|---|
| Keverőelem | kosár vagy lapát |
| Fordulatszám | 50 rpm |
| Kioldóközeg | gáztalanított tisztított víz |
| Kioldóközeg térfogata | 500 mL |
| Hőmérséklet | 37,0 ± 0,5 °C |
| Vizsgálati idő | 30 perc |
| Analitikai meghatározás | UV, 242 nm |
| Minta | USP Dissolution Performance Verification Standard-Prednisone RS |
A USP irányelve szerint a térfogat tömegméréssel történő beállításakor a 500 mL helyett 499 g használata pontosabb lehet, figyelembe véve a víz sűrűségét és a mérés körülményeit.
A kioldóközeg gáztalanítása szintén meghatározott módon történik. A USP által javasolt eljárás során a vizet 41–45 °C-ra melegítik, 0,45 µm-es membránon vákuum alatt szűrik, majd csökkentett nyomáson további öt percig keverik. A vákuum értéke 100 mbar alatt van.
Más gáztalanítási módszer is alkalmazható, de annak egyenértékűségét igazolni kell.
A mintavétel a PVT egyik kritikus pontja
A PVT során a vizsgálat 30 percig tart, ezt követően körülbelül 30 mL mintát kell venni a USP által meghatározott mintavételi zónából.
A mintát azonnal 0,45 µm-es, megfelelő szűrőn kell átszűrni. A szűrés első körülbelül 5 mL-ét el kell dobni.
A PVT során centrifugálás nem alkalmazható.
Fontos az is, hogy az egyes kioldóedényekhez külön mintavételi eszközöket, illetve megfelelően elkülönített mintavételi rendszert használjunk. Automatizált mintavételi rendszer használata esetén igazolni kell, hogy az automatizált mintavétel eredménye egyenértékű a kézi mintavétellel.
Ez jó példa arra, hogy a PVT miért nem egyszerűen a kioldódásvizsgáló készülék tesztje. A mintavétel módja ugyanúgy része a vizsgálati rendszernek.
Hogyan értékelik az eredményt?
A PVT során kapott eredményeket nem egyszerűen egyetlen átlagértékhez hasonlítják.
A kioldódott hatóanyag százalékos értékeit logaritmikus transzformáció után értékelik, majd meghatározzák:
- a geometriai átlagot, vagyis a GM-et;
- a variációs együtthatót, vagyis a %CV-t.
Ezeket a USP által meghatározott, az adott referencia-standard tételéhez tartozó elfogadási kritériumokkal kell összevetni.
Ez azért fontos, mert az elfogadási tartományok tételspecifikusak. Nem célszerű tehát egy régi PVT-jegyzőkönyvből vagy más forrásból származó általános értékeket alkalmazni. A vizsgálat során mindig az adott DPVS-Prednisone tételhez tartozó USP tanúsítványban megadott kritériumokat kell használni.
Egy vagy kétlépcsős PVT?
A USP új PVT-eljárása lehetővé teszi egy- vagy kétlépcsős értékelés alkalmazását.
A pontos eljárás függ a kioldókád pozícióinak számától és az alkalmazott PVT-protokolltól.
Egy 12 pozíciós kioldókád esetén az egylépcsős eljárás alkalmazható. Kisebb számú pozíció esetén az egylépcsős eljárás két futtatást igényelhet.
A kétlépcsős megközelítés egyik előnye, hogy ha az első szakasz eredménye már egyértelműen megfelel az elfogadási kritériumoknak, a vizsgálat ott lezárható.
A részletes statisztikai értékelésnél mindig az aktuális USP-eljárást és az adott standard tételéhez tartozó tanúsítványt kell követni.
Mi történik, ha a PVT nem sikerül?
Ez az egyik legfontosabb kérdés a PVT értelmezésénél.
A sikertelen PVT nem jelenti automatikusan azt, hogy a készülék hibás.
A USP kifejezetten hangsúlyozza, hogy a PVT holisztikus teljesítményvizsgálat, nem pedig diagnosztikai teszt.
Egy sikertelen eredmény hátterében többféle ok állhat, például:
- mechanikai eltérés;
- nem megfelelően pozicionált kioldóedény;
- túl nagy kosár- vagy lapátütés;
- nem megfelelő tengelybeállítás;
- hibás fordulatszám;
- hőmérsékleti probléma;
- nem megfelelő kioldóközeg;
- elégtelen vagy nem megfelelő gáztalanítás;
- hibás mintavétel;
- nem megfelelő szűrés;
- analitikai hiba;
- kezelői hiba;
- környezeti hatás;
- vagy ezek kombinációja.
Ezért egy PVT-failure után nem célszerű egyszerűen újra lefuttatni a tesztet abban a reményben, hogy majd más eredmény születik.
A helyes megközelítés a vizsgálati folyamat szisztematikus felülvizsgálata, beleértve a mechanikai kalibrációt és a vizsgálati körülményeket is.
A PVT nem helyettesíti a mechanikai kalibrációt
A két vizsgálat szerepét ezért érdemes különválasztani.
Mechanikai kalibráció:
A készülék egyes mechanikai és működési paraméterei megfelelnek az előírásoknak.
PVT:
A teljes kioldódási rendszer teljesítménye megfelel a standardizált referenciafeltételeknek.
A mechanikai kalibráció tehát elsősorban a készülék fizikai és működési állapotára koncentrál, míg a PVT a teljes rendszer teljesítményét vizsgálja.
A kettő együtt sokkal erősebb bizonyítékot ad arra, hogy a kioldókád alkalmas a rutinszerű gyógyszeripari vizsgálatok végrehajtására.
Milyen gyakran kell elvégezni?
A USP ajánlása szerint a mechanikai kalibrációt és a PVT-t általában hat havonta célszerű elvégezni.
Ezen túlmenően indokolt lehet a vizsgálat:
- új készülék telepítése után;
- a készülék áthelyezése után;
- jelentősebb javítást követően;
- egyes mechanikai komponensek cseréje után;
- illetve minden olyan esetben, amikor a készülék teljesítményével kapcsolatban kérdés merül fel.
A hat hónapos ciklust ezért nem érdemes pusztán adminisztratív kötelezettségként kezelni. A mechanikai paraméterek idővel változhatnak, és egy kioldókád rendszeres használat mellett jelentős mechanikai igénybevételnek van kitéve.
Egy fontos változás: a régi Prednisone standard már nem használható hivatalos PVT-re
Az új rendszer bevezetése miatt különösen fontos, hogy a laboratóriumok a megfelelő referencia-standardot használják.
A korábbi USP Prednisone Tablets RS 2023. május 1. óta már nem használható a USP <711> szerinti hivatalos PVT végrehajtására.
A jelenlegi referenciaanyag a USP Dissolution Performance Verification Standard-Prednisone RS, amelyhez saját tételspecifikus tanúsítvány és elfogadási kritérium tartozik.
Ez egyben azt is jelenti, hogy egy korábbi PVT eredményeit nem szabad automatikusan összevetni az új standarddal. A USP szerint a 2023. május 1. előtt megfelelően elvégzett PVT-ket nem kell pusztán az új standard bevezetése miatt visszamenőleg újraértékelni.
Kell-e mérni az egyes tabletták tömegét?
Az új DPVS-Prednisone standard egyik praktikus előnye, hogy a PVT során az egyes tablettákat nem szükséges egyenként lemérni.
Ez egyszerűsíti a vizsgálatot, és csökkenti annak lehetőségét, hogy a referenciaanyag előkészítése során további kezelési lépésekből származó variabilitás kerüljön a rendszerbe.
Az új tabletta alakja és kialakítása is eltér a korábbi standardétól. Az új DPVS-Prednisone módosított, gömbszerű formájú, tömege körülbelül 350 mg, míg a korábbi referencia-tabletta körülbelül 222 mg-os, bikonvex tabletta volt.
A referenciaanyag kezelésénél ugyanakkor fontos követni az aktuális USP előírásait. A felbontott tasakból megmaradt tablettákat például nem célszerű későbbi PVT-hez eltenni.
Mit jelent mindez a gyakorlatban?
Egy korszerű kioldódásvizsgáló készülék esetében három különböző szintet érdemes egymástól megkülönböztetni.
1. A készülék mechanikailag megfelelő
A tengelyek megfelelően állnak, a kosár vagy lapát ütése megfelelő, a fordulatszám pontos, a hőmérséklet szabályozása megfelelő, a kioldóedények és a keverőelemek pozíciója megfelel az előírásoknak.
Ezt a mechanikai kalibráció igazolja.
2. A vizsgálati rendszer megfelelően működik
A készülék, a kioldóközeg, a referenciaanyag, a mintavétel és az analitikai meghatározás együtt megfelelő eredményt ad.
Ezt ellenőrzi a PVT.
3. A konkrét kioldódási módszer megfelelő
Ez már a módszerfejlesztés és validálás kérdése. Ide tartozik például a megfelelő kioldóközeg, térfogat, fordulatszám, vizsgálati idő, mintavételi pont és analitikai módszer kiválasztása.
A PVT ezt nem helyettesíti.
Összefoglalás
A kioldódásvizsgáló készülék alkalmasságát nem lehet egyetlen mérőszámmal vagy egyetlen vizsgálattal igazolni.
A mechanikai kalibráció azt ellenőrzi, hogy a készülék fizikai és működési paraméterei megfelelnek-e az előírásoknak. A Performance Verification Test pedig azt vizsgálja, hogy a teljes kioldódási rendszer egy standardizált referenciaanyaggal és vizsgálati eljárással megfelelő teljesítményt nyújt-e.
A kettő ezért nem versenytársa egymásnak, hanem egymást kiegészítő ellenőrzési szint.
Az új USP Dissolution Performance Verification Standard-Prednisone RS, amely 2023. május 1-jén vált hivatalossá, a korábbi PVT-rendszerhez képest kisebb variabilitást és konzisztensebb teljesítményt kínál, miközben érzékenyebben reagál a készülék és a vizsgálati rendszer releváns eltéréseire.
A PVT egyik legfontosabb üzenete talán éppen ez: egy jó kioldódásvizsgáló készülék nem attól jó, hogy a kijelzőjén minden érték pontosan a beállított számot mutatja. A valódi kérdés az, hogy a teljes vizsgálati rendszer reprodukálhatóan képes-e azt a hidrodinamikai és analitikai környezetet biztosítani, amely mellett a kioldódási eredmény megbízható és összehasonlítható lesz.
A mechanikai kalibráció ennek az alapját teremti meg. A PVT pedig megmutatja, hogy az alapokra épített teljes rendszer a gyakorlatban is megfelelően teljesít.