Errore di verifica nell'industria farmaceutica a causa di impurità di superficie in acciaio inox per la pulizia

La mancanza di una procedura ben definita che costantemente pulite le superfici coupon è stata identificata come il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi in verifica della pulizia. Questo manoscritto descrive il protocollo corretto di coupon in acciaio inox per la pulizia.

Lo scopo di questo lavoro è quello di identificare i parametri che influenzano il recupero dei residui farmaceutici dalla superficie dell'acciaio inossidabile tagliandi. Sono stati valutati una serie di fattori, compresi i livelli di farmaco prodotto spike, chiodando procedura, rapporti farmaco-eccipiente, analista-analista variabilità, variabilità intraday e procedura di pulizia delle cedole. La mancanza di una procedura ben definita che costantemente pulita la superficie di cedola è stata identificata come il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi. Valutazione della pulizia della superficie del coupon con soluzioni pulito-in-place (CIP) ha dato alto recupero (> 90%) e risultati riproducibili (S_rel≤ 4%) indipendentemente dalle condizioni che sono state valutate in precedenza. L'approccio è stato applicato con successo per la pulizia di verifica di piccole molecole (MW < Da 1.000) così come grande biomolecole (MW fino a 50.000 Da).

La pulizia delle attrezzature non dedicate deve essere verificata prima della sua uscita successiva per l'uso nella fabbricazione di prodotti intermedi e ingredienti farmaceutici attivi (API), al prodotto cambiare oltre a prevenire la contaminazione incrociata. Procedure di pulizia dovrebbero contenere dettagli sufficienti per consentire agli operatori di pulire ogni tipo di apparecchiatura in modo riproducibile ed efficace, e queste procedure devono essere convalidate secondo l'US Food and Drug Administration (FDA) requisiti¹. Numerose lettere di avvertimento a causa di inadeguata pulizia^2,3,4, fallimento per convalidare il metodo di verifica pulizia e il mancato rispetto di procedure di pulizia⁵ sono stati emessi dalla FDA. 21 CFR §211.67 delinea i requisiti necessari per la verifica di pulizia riuscita.

È lo standard nell'industria che viene eseguita la convalida dei metodi analitici per la verifica di pulizia su tagliandi in acciaio inox con la stessa superficie/finitura come l'apparecchiatura di manufacturing. Coupon in acciaio inox (ad es., 50 cm²) vengono utilizzati per rappresentare le superfici dell'apparecchiatura per la pulizia di esperimenti di verifica in laboratorio. Durante lo sviluppo e la validazione di tali metodi analitici, il campione di interesse (cioè, i residui che dovrebbero essere recuperati dalla superficie dell'apparecchiatura) è a spillo il residuo di destinazione sul coupon inox determinato dal limite massimo ammissibile riporto (MACO). Questo livello è determinato in base il valore limite di esposizione accettabile che è definita come il limite a cui un paziente può ottenere esposti senza effetti negativi per la salute (no-observed-negative-effetto-level, NOAEL).

L'analista o operatore di produzione conducendo la scovolatura deve seguire una procedura strutturata per garantire che i recuperi sono riproducibili indipendentemente da chi esegue il tampone. La procedura deve descrivere con precisione in modo esplicito il tipo di tampone, numero di tamponi utilizzati, il diluente, la quantità di solvente utilizzato, il modello esatto di spazzamento, il numero di tratti applicati alla superficie del campionamento, la quantità di tempo trascorso scovolatura/estrazione dei campioni, il metodo di rilevazione (ultra-violetti, fluorescenza, spettrometria di massa, carbonio organico totale, ecc.), la tecnica di estrazione del materiale dalla testa del tampone , ecc.

Inoltre tutti i suddetti fattori che influenzano il recupero del campione, la superficie della cedola e così, la superficie dell'apparecchiatura anche svolgono un ruolo. La superficie della cedola può essere modificata per la deposizione di un sottile strato di materiale sulla superficie o a causa di cambiamento dello stato di ossidazione di uno o più degli elementi in acciaio inox (ad es., Fe, Cr e Ni)^6,7,8. La rigenerazione della superficie delle cedole in acciaio inox al suo stato originale è di vitale importanza per il successo del processo di scambio quantitativo. Studi, in cui i tagliandi di acciaio inossidabile non sono stati adeguatamente puliti, ha mostrato la variabilità nel recupero tra cui analista a un altro, diversi farmaci, o vari spike livelli^9,10,11. La deviazione standard nel recupero delle dieci ripetizioni su un coupon può essere fino a 14% e 26% su cinque tagliandi⁹. È importante notare che i valori di deviazione standard relativa (S_rel) aumentato con l'aumento del numero di repliche o con aumento del numero di coupon utilizzati (vale a dire, cinque tagliandi invece chiodando cinque volte sul coupon stesso)¹¹. In tali casi, la variabilità non può essere interpretata come fluttuazione casuale. Comunque, loro risultati possono essere spiegati dalla nostra individuazione che la pulizia della superficie del coupon influenzerà il recupero. I risultati descritti in questo articolo illustrano un aumento significativo nei risultati di recupero e diminuiscono della variabilità dopo pulire correttamente la superficie delle cedole in acciaio inox.

Pulito-in-place (CIP) è un metodo automatico di pulizia superficie di attrezzature che coinvolge un minimo o nessun smontaggio dell'attrezzatura. Durante il processo di pulizia di CIP, viene eseguita una procedura definita di lavaggio consecutivo con una base seguita da un acido per rimuovere residui organici ed inorganici. Tensioattivi, chelanti o complessanti vengono solitamente aggiunti per le soluzioni CIP per migliorare l'efficienza di qualsiasi prodotto dalla superficie dell'apparecchiatura per la pulizia. L'efficienza di pulizia dipende da diversi parametri tra cui la scelta e la concentrazione delle soluzioni CIP (cioè, tipo e composizione di base, acido e tensioattivo), il tempo di pulizia, temperatura (in genere 60-80 ° C), tipo di contaminazione e la presenza di difficili da pulire parti¹². Base al tipo di farmaco, soluzioni CIP 100 e 200 sono stati scelti da utilizzare per la pulizia i tagliandi in acciaio inox utilizzati per la pulizia, la verifica, dal momento che simula il processo CIP utilizzato per la produzione di attrezzature di pulizia.

Questo studio segnala l'influenza di diversi fattori che influenzano il recupero dei residui farmaceutici dalla superficie dell'acciaio inossidabile tagliandi e raccomanda le migliori pratiche per sviluppo metodo analitico pulizia per piccole molecole, proteine terapeutiche e gli anticorpi. La mancanza di una procedura ben definita che costantemente pulito superficie coupon è stata identificata come il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi. Alto e riproducibile di recupero è stato ottenuto quando la superficie della cedola è stata pulita adeguatamente¹³.

1. esempio di soluzione

1. Calcolare il limite di pulizia (CL) per un farmaco basato sul riporto massimo ammissibile (MACO) secondo i criteri della dose terapeutica.
   Nota: Qui, il limite di pulizia (CL) per droga A è stato calcolato essere 2,4 µ g / 50 cm² basato sul riporto massimo ammissibile (MACO) secondo i criteri della dose terapeutica. Il 50%, 100% e 150% limite di pulizia viene eseguita la verifica di pulizia. La verifica di pulizia è stata valutata per le due formulazioni (2,5% e il 60% del carico droga w/w).

2. procedura di pulizia per coupon

1. Approccio iniziale
   1. Pulire i tagliandi risciacquo e asciugando la superficie per 10-15 s due volte con acqua e due volte con metanolo per eliminare qualsiasi deposito residuo. Eseguire questo processo nella cappa come metanolo è tossico e altamente volatile.
2. Approccio avanzato
   1. Utilizzando soluzioni di pulito-in-place
      1. Impostare il sonicatore a temperatura ambiente. Il sonicatore non ha nessuna regolazione di potenza, quindi il tempo è impostato per dare risultati di pulizia adeguati.
      2. Immergere i tagliandi in acqua ad alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC) grado e Sonicare per 2 min.
      3. Immergere i tagliandi in 0,1% soluzione detergente alcalino in acqua di grado HPLC e Sonicare per 2 min.
      4. Immergere i tagliandi in acqua HPLC e Sonicare per 2 min.
      5. Immergere i tagliandi in soluzione detergente acido 0,1% in acqua per HPLC e Sonicare per 2 min.
      6. Immergere i tagliandi in acqua HPLC e Sonicare per 2 min.
   2. Usando acido-base-perossido
      Nota: Questo è un metodo alternativo, incluso l'utilizzo di acido, base e perossido piuttosto che detergenti alcalini e acidi.
      1. Impostare il sonicatore a temperatura ambiente. Il sonicatore non ha nessuna regolazione di potenza, quindi il tempo è impostato per dare risultati di pulizia adeguati.
      2. Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.
      3. Immergere i tagliandi in idrossido di sodio 0,1 M e Sonicare per 2 min.
      4. Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.
      5. Immergere i tagliandi in acido cloridrico 0,1 M e Sonicare per 2 min.
      6. Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.
      7. Immergere i tagliandi in 0,1 mg/mL NaNo2 e Sonicare per 2 min.
      8. Immergere i tagliandi in acqua e Sonicare per 2 min.

3. procedura di scovolatura

1. Montare i tagliandi in acciaio inossidabile sul fondo di un bicchiere in plastica 250 mL (o 500 mL) utilizzando un nastro biadesivo.
2. Trattenere il becher per rendere chiodare e scovolatura processi facile. Questo riduce al minimo anche alcuni incidenti indesiderati quali sovraelongazioni l'angolo quando scovolatura.
3. Infondere un volume definito a una concentrazione specifica e formulazione (ad es., 200 µ l di 12 µ g/mL a carico di 2,5% w/w droga A) in un modello whirly sulla superficie del coupon utilizzando una pipetta volumetrica.
4. Attendere fino a quando la superficie del coupon è asciutta (~ 3-10 minuti a seconda della volatilità del campione).
5. Immergere un tampone asciutto in un flaconcino con 2 mL di diluente (metanolo: acido formico 100:0.2 volume/volume).
6. Rimuovere il solvente in eccesso premendo il tampone contro la parte interna del flaconcino.
7. Saldamente pulire la superficie del coupon con colpi di side-to-side anche, sovrapposti fino a quando l'area di test totale 50 cm² è pulita con un lato di un tampone bagnato.
8. Ripetere il processo di pulitura (punto 3.7) utilizzando la stessa parte del tampone.
9. Due volte il tampone i quattro bordi della cedola.
10. Capovolgere il tampone verso l'altro lato e ruotare il coupon di 90°, in senso orario o antiorario; così, ruotando la direzione di scovolatura di 90°.
11. Ripetere il movimento tampone come descritto in procedura: 3,7-3.9. Dopo il campionamento della superficie, tagliare la testa del tampone utilizzando le forbici nel flaconcino di solvente.
12. Ripetere il processo di tampone con un secondo tampone durante la rotazione il coupon di 90° verso la stessa direzione scelta prima.
13. Sottoporre ad ultrasuoni il flaconcino contenente due teste di tampone per 5 min, quindi agitare con vortex per 10 s.
14. Trasferire la soluzione in un flaconcino HPLC ed etichettarlo come soluzione di lavoro.

4. calcolo del recupero

1. Recupero dei campioni
   1. Preparare le soluzioni di controllo con 200 µ l della cedola chiodare soluzioni con 1.800 µ l di diluente.
   2. Eseguire il sistema di cromatografia secondo le condizioni elencate nella tabella 1.
   3. Calcolare il recupero della soluzione tampone lavoro sulla base della relativa superficie sotto il picco delle soluzioni di lavoro (A_W) e la soluzione di controllo (_C).
   4. Ripetere la procedura su tre tagliandi e calcolare il recupero medio con deviazione standard relativa (S_rel).
      Nota: Tutti i metodi analitici utilizzati qui sono stati convalidati secondo le linee guida ICH Q2(R1). Le condizioni di cromatografia sono elencate nella sezione materiale.

Risultati rappresentativi da tentativi iniziali per la pulizia di verifica per droga sono riassunti nella tabella 2. Prima i tagliandi venivano puliti secondo la procedura dettagliata nella sezione sperimentale, sono stati ottenuti risultati incoerenti a livelli diversi a spillo, per vari rapporti di API/eccipiente, diversi analisti e anche per l'analista stesso in giorni diversi. La variabilità osservata nei recuperi doveva essere affrontato, come alcuni dei risultati venuto a mancare i requisiti di convalida (60% < recupero < 150%), come il recupero per il 60% di droga pulizia a tutti i limiti di carico.

Il primo tipo di variabilità osservata nella tabella 2 è la variabilità nella precisione può essere visto dal alto S_rel associati con la maggior parte dei risultati di recupero (numeri indicati tra parentesi). Oltre alla variabilità prevista analista-analista (dati indicati in riferimento ¹³), variabilità quotidiana si osserva anche per un analista con tutte le altre condizioni non modificato, come si è visto nei primi due esperimenti nella tabella 2 (a carico di droga del 2,5 per cento). Incoerenti recuperi sono stati osservati ai livelli differenti spike del 50%, 100% e 150% del limite della pulizia (S_rel fino al 16% per la droga del 60% del carico al 150% limite di pulizia), indipendentemente dal fatto il carico di droga o l'analista facendo l'esperimento. Inoltre, c'era la variabilità anche a diversi rapporti di API/eccipiente, a carico di droga di 2,5% e il 60% (tabella 2) e al 50% del carico droga segnalati in riferimento ¹³). La formulazione bassa dato il recupero più alto in media, suggerendo che l'eccipiente è stato migliorare il recupero della droga dal coupon. Molto probabilmente 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), un tensioattivo, schermato il farmaco biologico composto da interazione di chelazione del metallo e rafforzata la rimozione del farmaco dalla superficie coupon quando il rapporto farmaco/eccipiente era più basso.

Basato sui tipi di variabilità discusso in precedenza, l'approccio iniziale per migliorare il recupero era per riqualificare il metodo di estrazione e le condizioni sperimentali per ottenere recuperi di elevata e costanti. Regolate i parametri inclusi: scovolatura tecnica, il diluente (solventi vari, vari rapporti organici/acquose, acidi differenti e concentrazione acida), chiodando solvente, il pH di spike e il diluente, la tecnica chiodando e la tecnica di estrazione della droga da tampone. I recuperi medio su quattro diversi tagliandi insieme con deviazione standard relativa sono riportati nella Figura 1 per alcuni esperimenti. La conclusione principale fu che nessuna delle suddette modifiche eliminato la variabilità osservata in precedenza nella tabella 2. Indipendentemente dal fattore sperimentale che è stato modificato, la variabilità nel recupero (S_rel) da un tagliando a altro era evidente e in alcuni casi era > 20%. All'interno di errore sperimentale, quasi tutti questi esperimenti non sono stati considerati statisticamente differenti. La differenza tra il recupero individuale a ogni superficie di coupon e il recupero medio (ΔRecovery) sono mostrati nella Figura 2. È chiaro che il recupero medio è diverso dalla superficie di un tagliando a altro. Pertanto, la superficie di cedola è previsto per essere un contributore importante alla variabilità osservata.

C'era un'alta probabilità che la variabilità osservata in precedenza nel recupero è stata a causa della variabilità di coupon a coupon. Gli esperimenti di verifica pulizia per carico di droga di 60% sono stati ripetuti sei volte, con ogni formulazione a spillo su quattro buoni di materiale identico e finitura superficiale, tutto dallo stesso fornitore. Era chiaro dai risultati mostrati nella Figura 3 che il recupero per la formulazione di 60% non era molto riproducibile da una prova a altra, con una tendenza generale verso recuperi inferiori come gli esperimenti progredito. Inoltre, sono state osservate alcune differenze tra buoni in questa formulazione (Figura 2). La variabilità osservata ha suggerito che la superficie di vari tagliandi non era identico e interagito in modo diverso con la matrice.

Il primo approccio per ridurre al minimo la differenza tra i tagliandi doveva pulire accuratamente le superfici delle cedole. Coupon utilizzati per l'ottenimento di recupero nella Figura 3 sono stati puliti secondo la procedura presentata nella sezione sperimentale. I risultati di recupero dopo la pulizia i tagliandi sono presentati nella Figura 3. È chiaro che il recupero è praticamente riproducibile da una prova a altra e che la differenza nel recupero tra coupon è ridotto al minimo.

La tabella 2 Mostra un confronto tra i risultati di recupero prima e dopo la pulizia i tagliandi nelle stesse condizioni sperimentali. Si possono trarre le seguenti conclusioni: 1) tutti i recuperi sono stati elevati (90-100%); 2) i valori di S_rel a ogni livello chiodando erano accettabili e molto più piccola di quanto i risultati precedentemente segnalati su non ripuliti tagliandi, 3) la variabilità nel recupero dal livello uno spike a altro è stata minimizzata, 4) la differenza di formulazione non ha colpito il recupero.

Buoni puliti con CIP soluzioni sono stati poi utilizzati per verifica di composti B (un'altra piccola molecola) C e D (grandi molecole, cioè, biologics) alle diverse formulazioni e spike livelli di pulizia. Le stesse conclusioni tracciate da esperimenti per droga A erano applicabili per droga, B, C e D (dettagliate risultati mostrati in riferimento ¹³). Alti recuperi sono stati ottenuti attraverso dimensioni molecolari e proprietà fisico-chimiche applicando un approccio sistematico di pulizia per i tagliandi.

Figura 1 . Media Recovery ottenuti da quattro buoni. Barre di errore rappresentano la deviazione standard relativa da quattro prove su quattro buoni. Esperimento numero: 1) normale spike, 2) 10% acido formico, 3) nessun acido formico, 4) senza acqua in soluzione di spike, 5) percentuale alta con placebo (97%), 6) nessun placebo, 7) spremitura tampone con spatola, 8) l'aggiunta di una fase di centrifugazione, e 9) 0,1% HCL. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2 . Differenza nel recupero (ΔRecovery) ottenuto da quattro buoni. ΔRecovery è la differenza tra il recupero sul coupon e il recupero medio delle quattro cedole. Esperimento numero: 1) normale spike, 2) 10% acido formico, 3) nessun acido formico, 4) senza acqua in soluzione di spike, 5) percentuale alta con placebo (97%), 6) nessun placebo, 7) spremitura tampone con spatola, 8) l'aggiunta di una fase di centrifugazione, e 9) 0,1% HCL. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3 . Variabilità nel recupero di droga A rapporto farmaco/eccipiente 2,5% prima e dopo la pulizia. Triangoli tinta corrispondono ai valori di recupero prima di pulire i tagliandi, mentre l'open simboli corrispondono ai valori di recupero dopo la pulizia i tagliandi. Barre di errore rappresentano la deviazione standard relativa da quattro prove su quattro buoni. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Tabella 1: Condizioni di cromatografia.

Tabella 2. a spillo recuperi per droga differente carico prima e dopo la pulizia i tagliandi secondo la procedura nella sezione sperimentale.

Il maggiore contributo al Bassi e variabili recuperi dei residui di API da tagliandi in acciaio inox è stato rintracciato alla mancanza di una procedura ben definita per la pulizia delle superfici coupon. Pulizia della superficie delle cedole ha provocato il recupero a spillo coerenza, preciso e risultati riproducibili. Con la dimostrazione dell'alti recuperi da acciaio inossidabile tagliandi, i risultati di verifica pulizia effettivi ottenuti dall'apparecchiatura di manufacturing utilizzando metodi convalidati devono essere accurata e precisa, riflettono il livello di residui sulle apparecchiature con minimo rischio di falsi negativi per riporto di prodotto che potrebbero compromettere la sicurezza del paziente.

L'approccio iniziale seguita dall'analista per risolvere i problemi relativi al recupero di basso e incoerente è stato modificando le condizioni sperimentali come: percentuale di organico il diluente, il processo di spiking, il tipo e la forza di acido usato in soluzione spiking, ecc. Questo approccio non ha risolto il problema di recupero basso e incoerente. Tuttavia, questo problema di cui sopra è stato risolto completamente quando l'acciaio inossidabile era adeguatamente pulito utilizzando soluzione pulito-in-place. Questo successo deriva aumentare notevolmente le possibilità del successo passo di verifica della produzione di attrezzature per la pulizia. È importante notare che le soluzioni CIP utilizzate qui sono limitate all'industria farmaceutica e così soluzioni CIP adatti devono essere selezionati per altri tipi di industrie (alimenti trasformati, prodotti lattiero-caseari, prodotti cosmetici, ecc.). La scelta di soluzioni CIP e il processo di pulizia sono passaggi critici per il successo di questo processo. Il protocollo presentato qui aiuterà gli analisti nel settore farmaceutico, così come altre industrie progettare al meglio ed eseguire verifica pulizia riuscita. Il lavoro contribuirà anche a minimizzare la contaminazione trasversale-lotto e/o al prodotto che può influire negativamente sulla salute umana.

Interessi finanziari o conflitto di interessi non esiste.

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