Summary
Mangel på en veldefinert prosedyre som konsekvent renset kupong overflater ble identifisert som den viktigste bidragsyteren til lav og variabel inngang rengjøring bekreftelse. Dette manuskriptet beskriver den riktige protokollen av rustfritt stål kuponger.
Abstract
Formålet med dette arbeidet er å identifisere parametrer som angår utvinning av farmasøytiske rester fra overflaten av rustfritt stål kuponger. En rekke faktorer ble vurdert, inkludert narkotika produktet spike nivåer, skyter prosedyren, narkotika-hjelpestoff prosenter, analytiker-til-analytiker variasjon, intradag variasjon og klargjøringsprosedyren av kuponger. Mangel på en veldefinert prosedyre som konsekvent renset kupong overflaten ble identifisert som den viktigste bidragsyteren til lav og variabel inngang. Vurdering av overflaten av kuponger med ren-på-plass-løsninger (CIP) ga høy utvinning (> 90%) og reproduserbar resultater (Srel≤4%) uavhengig av betingelsene som ble vurdert tidligere. Tilnærming ble brukt for rengjøring verifisering av små molekyler (MW < 1000 Da) og store biomolecules (MW til 50 000 Da).
Introduction
Renslighet og ikke-dedikert utstyr må bekreftes før påfølgende utgivelsen for bruk i produksjon av mellomprodukter og aktive farmasøytiske ingrediens (APIer) i på produkt endres til å forhindre kryss-kontaminering. Rengjøring prosedyrer bør inneholde tilstrekkelig informasjon til å aktivere operatører å rengjøre alle typer utstyr i en reproduserbar og effektiv måte, og disse prosedyrene skal valideres i henhold til US Food and Drug Administration (FDA) krav1. Mange varsler brev på grunn av utilstrekkelig rengjøring2,3,4, unnlatelse av å validere rengjøringsmetode bekreftelse og fulgt rengjøring prosedyrer5 er utstedt av FDA. 21 CFR §211.67 beskriver kravene trengs for vellykket rengjøring bekreftelse.
Det er standard i bransjen at valideringen av analytiske metoder for rengjøring bekreftelse utføres på rustfritt stål kuponger med samme overflaten/finish som produksjonsutstyr. Rustfritt stål kuponger (f.eks, 50 cm2) brukes til å representere utstyr overflater for rengjøring bekreftelse eksperimenter i laboratoriet. Under utvikling og validering av disse analytiske metoder, er utvalget av interesse (dvs., rester som skal hentes fra overflaten av utstyret) piggete på målet rester på rustfritt kupongen bestemmes av maksimum tillatte bære-over (MACO) grensen. Dette bestemmes basert på akseptabel grenseverdi som er definert som grensen som en pasient kan bli utsatt med ingen uønskede helseeffekter (ingen observert-negative-effekt-nivå, NOAEL).
Analytiker eller produksjon operatør gjennomfører den swabbing må følge en strukturert prosedyre for å sikre at inngang reproduserbar uansett som utfører i swabbing. Prosedyren må eksplisitt detalj hvilken vattpinne, antall vattpinner brukt, fortynningsmiddel, mengden løsemiddelet brukes, nøyaktig feiende mønsteret, antallet av slag påført prøvetaking, tiden tilbrakte swabbing/utdrager prøvene, metoden for påvisning (ultrafiolette, fluorescens, massespektrometri, totalt organisk karbon, etc.), utvinning teknikken av materiale fra vattpinne hodet , etc.
Dessuten spille alle de ovennevnte faktorene som påvirker eksempel utvinning, overflaten av kupongen, og dermed overflaten av utstyret også en rolle. Overflaten av kupongen kan endres på grunn av avsetning av en tynn film av materiale på overflaten eller endring i oksidasjonstallet til ett eller flere elementer i rustfritt stål (f.eks, Fe, Cr og Ni)6,7,8. Fornyelse av overflaten av rustfritt stål kuponger tilbake til sin opprinnelige tilstand er avgjørende for suksess for kvantitative bytte prosessen. Studier, der stål kuponger ikke er bra, viste variasjon i utvinningen inkludert analytiker til en annen, forskjellig narkotika, eller ulike topp nivå9,10,11. Standardavviket i utvinningen av ti replikat på én kupong kan være opptil 14% og 26% på fem kuponger9. Det er viktig å merke seg at relative standardavvik (Srel) verdiene økt med økende antall gjentak eller øke antall kuponger brukes (dvs.fem kuponger i stedet for skyter fem ganger på samme kupongen)11. I slike tilfeller kan ikke variasjon tolkes som tilfeldige svingninger. Likevel sine resultater kan forklares med våre funn at renslighet av overflaten av kupongen vil påvirke utvinning. Resultatene som beskrives i denne artikkelen illustrerer en betydelig økning i utvinning resultatene og nedgang i variasjon etter riktig rengjøring overflaten av rustfritt stål kuponger.
Rense-på-plass (CIP) er en automatisk måte å rengjøre overflaten av utstyr som innebærer en minimal eller ingen demontering av utstyret. Under CIP rengjøringen, utføres en definert prosedyren påfølgende vask en base etterfulgt av en syre for å fjerne organiske og uorganiske rester. Tensider, chelaterande forbindelser eller complexing agenter legges vanligvis til CIP-løsninger for å forbedre effektiviteten av renhold produkter fra overflaten av utstyret. Effektiviteten av rengjøring, avhenger av hva du har flere parametere inkludert valg og konsentrasjonen av CIP løsninger (dvs., type og sammensetningen av base, syre og surfactant), rengjøring tid, temperatur (vanligvis 60-80 ° C), forurensning type og tilstedeværelsen av vanskelig å rengjøre deler12. Basert på typen medikamentet produkt, er CIP løsninger 100 og 200 valgt å bruke til rengjøring rustfritt stål kuponger brukt bekreftelse, siden den simulerer CIP prosessen brukt produksjonsutstyr.
Denne studien rapporterer påvirkning av ulike faktorer som påvirker utvinning av farmasøytiske rester fra overflaten av rustfritt stål kuponger og anbefaler den beste praksisen for analytisk rengjøring metodeutvikling for små molekyler, terapeutiske proteiner og antistoffer. Mangel på en veldefinert prosedyre som konsekvent renset kupong overflaten ble identifisert som den viktigste bidragsyteren til lav og variabel inngang. Høy og reproduserbar ble oppnådd når overflaten av kupongen ble rengjort skikkelig13.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. sample løsning
- Beregne rengjøring grensen (CL) for et stoff basert på maksimalt tillatte bære (MACO) i henhold til terapeutisk dose kriteriene.
Merk: Her, rengjøring grensen (CL) for narkotika A har blitt beregnet til 2,4 µg per 50 cm2 basert på maksimalt tillatte bære (MACO) i henhold til terapeutisk dose kriteriene. Rengjøring bekreftelsen utføres på 50%, 100% og 150% rengjøring grense. Rengjøring bekreftelsen er vurdert for to formuleringer (2,5% og 60% w/w narkotika load).
2. rengjøringsprosessen for kuponger
- Første tilnærming
- Rengjør kuponger skylling og tørke overflaten for 10-15 s to ganger med vann og to ganger med metanol å fjerne eventuelle rester innskudd. Utføre denne prosessen i panseret metanol er giftig og svært flyktige.
- Avansert tilnærming
- Med ren-på-plass-løsninger
- Angi sonicator i romtemperatur. Sonicator har ingen makt justering, derfor tiden er satt til å gi tilstrekkelig rengjøringsresultater.
- Fordype kuponger i høytytende flytende kromatografi (HPLC) klasse vann og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i 0,1% alkalisk rengjøringsmiddel i HPLC klasse vann og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i HPLC vann og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i 0,1% syre rengjøringsmiddel i HPLC vann og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i HPLC vann og sonicate i 2 minutter.
- Ved hjelp av syre-base-peroxide
Merk: Dette er en alternativ metode inkludert med syre, base, og peroxide enn alkaliske og sure vaskemidler.- Angi sonicator i romtemperatur. Sonicator har ingen makt justering, derfor tiden er satt til å gi tilstrekkelig rengjøringsresultater.
- Fordype kuponger i vann og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i 0.1 M natriumhydroksid og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i vann og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i 0.1 M saltsyre og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i vann og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i 0,1 mg/mL NaNo2 og sonicate i 2 minutter.
- Fordype kuponger i vann og sonicate i 2 minutter.
- Med ren-på-plass-løsninger
3. swabbing prosedyre
- Montere rustfritt stål kuponger på bunnen av en 250 mL (eller 500 mL) plast beaker med en dobbeltsidig tape.
- Holde på begeret å skyter og swabbing prosesser lett. Dette minimerer også noen uønskede ulykker som overshooting hjørnet Når swabbing.
- Infundere et definert volum på en bestemt konsentrasjon og formulering (f.eks, 200 µL av 12 µg/mL på 2,5% w/w narkotika A Last) i et whirly mønster på overflaten av kupongen bruker en positiv forskyvning pipette.
- Vent til overflaten av kupongen er tørr (~ 3-10 min avhengig av volatilitet på utvalget).
- Dyppe en tørr vattpinne i et hetteglass med 2 mL fortynner (metanol: maursyre 100:0.2 volum/volum).
- Fjern overflødig løsemiddel ved å trykke vattpinnen mot innsiden av ampullen.
- Fast tørk overflaten av kupongen med selv, overlappende siden til slag til totalt 50 cm2 testområdet er tørkes med en side av en våt vattpinne.
- Gjenta tørke prosessen (trinn 3.7) bruker samme side av vattpinnen.
- Vattpinne de fire kantene på kupongen to ganger.
- Snu vattpinnen til den andre siden og rotere kupongen 90°, med eller mot klokken; dermed roterende retning swabbing 90 °.
- Gjenta swabbing bevegelse som beskrevet i fremgangsmåten 3.7-3.9. Etter prøvetaking av overflaten, kuttet vattpinne hodet med saks i løsemiddel ampullen.
- Gjenta swabbing prosessen med en andre vattpinne mens rotere kupongen 90° mot samme retning valgt før.
- Sonicate ampullen inneholder to vattpinne hoder i 5 min og vortex for 10 s.
- Overføre løsningen til en såkalt HPLC medisinglass og Merk den som fungerende løsning.
4. beregning av gjenoppretting
- Prøve gjenoppretting
- Forberede kontrolløsninger ved å blande 200 µL hver av kupongen skyter løsninger med 1800 µL av fortynner.
- Kjøre kromatografi systemet i henhold til vilkårene i tabell 1.
- Beregne utvinning av vattpinnen fungerende løsning basert på relative området under peak arbeider løsninger (AW) og kontroll løsningen (enC).
- Gjenta prosessen på tre kuponger og beregne gjennomsnittlig utvinning sammen med relativ standardavvik (Srel).
Merk: Alle analytiske metoder brukes her ble validert i henhold til ICH Q2(R1) retningslinjer. Kromatografi forholdene er oppført i delen materiale.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Representant resultater fra første forsøk for rengjøring bekreftelse for narkotika en er oppsummert i tabell 2. Før kuponger ble renset ifølge den detaljerte fremgangsmåten i delen eksperimentelle, ble inkonsekvente resultater oppnådd på ulike spike nivåer, for ulike forhold av API/hjelpestoff, forskjellige analytikere, og selv for det samme analytikeren på ulike dager. Observerte variasjon i inngått nødvendig håndteres som noen av resultatene mislyktes valideringskravene (60% < recovery < 150%), slik utvinning for 60% medikament laste hele rengjøring grenser.
Den første typen variasjon i tabell 2 er variasjon i presisjon som kan sees fra høy Srel forbundet med fleste utvinning resultatene (tall vises i parenteser). Dessuten til den forventede analytiker-til-analytiker variasjonen (data som vises i referanse 13), er daglige variasjon også observert for en analytiker med alle andre forhold ikke endret, sett de første to eksperimenter i tabell 2 (på 2,5% narkotika load). Inkonsekvent inngang ble observert på forskjellige topp nivå 50%, 100% og 150% av rengjøring grensen (Srel opptil 16% for 60% stoffet laste 150% rengjøring grense), uansett narkotika belastningen eller analytiker gjør eksperimentet. In addition, det var variasjon på ulike API/hjelpestoff forhold, 2,5% og 60% narkotika load (tabell 2) og 50% narkotika Last rapportert i referanse 13). Lav formulering ga høyeste utvinning gjennomsnittlig tyder på at hjelpestoff var øke utvinningen av stoffet fra kupongen. Muligens 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), en surfactant, skjermet organiske stoffet i metall chelation samhandling og forbedret fjerning av stoffet fra kupong overflaten når stoffet/hjelpestoff forholdet var lavere.
Basert på spredningsgraden omtalt ovenfor, var den første tilnærmingen til økt utvinning for utbyggningen metoden utvinning og eksperimentelle forhold å få konsekvent og høy inngang. Justerte parametere inkludert: swabbing teknikk, fortynner (forskjellige løsemidler, ulike organisk/vandig prosenter, ulike syrer og syre konsentrasjon), det spiking løsemiddelet, pH i topp og fortynningsmiddel, spiking teknikken og utvinning teknikken av stoffet fra vattpinne. De gjennomsnittlige inngang på fire forskjellige kuponger med relativ standard avvik vises i figur 1 for noen eksperimenter. Hovedkonklusjonene var at ingen av de nevnte endringene eliminert tidligere observert variasjon i tabell 2. Uavhengig av den eksperimentelle faktoren som ble endret, variasjon i utvinning (Srel) fra ettall merke til en annen var tydelig og i noen tilfeller var > 20%. I eksperimentelle feil, var nesten alle av disse eksperimentene ikke vurdert statistisk forskjellige. Forskjellen mellom individuelle utvinning på hver kupong overflate og gjennomsnittlig utvinning (ΔRecovery) vises i figur 2. Det er klart at gjennomsnittlig utvinning er forskjellig fra en kupong overflaten til en annen. Derfor er kupong overflaten forventet å være en stor bidragsyter til observert variasjon.
Det var en høy sannsynlighet for at tidligere observert variasjon i utvinning var kupong-til-kupong variasjon. Rengjøring bekreftelse eksperimenter for 60% narkotika Last ble gjentatt seks ganger, med hvert formulering piggete på fire kuponger identiske materiale og overflatebehandling, alle fra samme leverandør. Det var klart fra resultatene som vises i Figur 3 at gjenoppretting for 60% formulering ikke var veldig reproduserbar fra en prøveversjon til en annen, med en generell trend mot lavere inngang som eksperimenter forløp. Videre ble forskjeller observert mellom kuponger på denne formuleringen (figur 2). Observerte variasjon antydet at overflaten av ulike kuponger ikke var identiske og interaksjon annerledes med matrix.
Den første tilnærmingen for å redusere forskjellen blant kuponger var å rengjør flatene av kuponger. Kuponger brukt for å oppnå utvinning i Figur 3 ble renset i henhold til prosedyren i delen eksperimentelle. Utvinning resultatene etter rengjøring kuponger presenteres i Figur 3. Det er klart at utvinning er nesten reproduserbar fra en prøveversjon til en annen, og at forskjellen i utvinningen kuponger er minimert.
Tabell 2 viser en sammenligning av utvinning resultatene før og etter rengjøring kuponger under samme eksperimentelle forhold. Følgende konklusjoner kan trekkes: 1) alle inngang var høy (90-100%), 2) Srel verdiene på hvert spiking nivå var akseptabel og mye mindre enn tidligere rapportert resultater på rengjort kuponger, 3) variasjon i utvinningen fra en topp nivå til et annet ble minimert, 4) forskjellen i formulering ikke påvirke utvinning.
Kuponger rengjøres med CIP løsninger ble deretter brukt til rengjøring verifisering av forbindelser B (en annen små molekyl) C og D (store molekyler, dvs, biologiske) på forskjellige formuleringer og topp nivå. De samme konklusjonene fra eksperimenter for narkotika A var aktuelt for narkotika B, C og D (detaljerte resultater vises i referanse 13). Høy inngang ble innhentet molekylær størrelse og mekanisk-egenskaper ved å bruke en systematisk rengjøring tilnærming for kuponger.
Figur 1 . Gjennomsnittlig utvinning fra fire kuponger. Feilfelt representerer relativ standard avvik fra fire forsøk på fire kuponger. Eksperimentere nummer: 1) normal pigg, 2) 10% maursyre, 3) ingen maursyre, 4) vann i spike løsning, 5) høy placebo prosentandel (97%), 6) ingen placebo, 7) klemme vattpinne med slikkepott, 8) legger til et centrifuging skritt, og 9) 0,1% HCL. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2 . Forskjellen i utvinningen (ΔRecovery) fra fire kuponger. ΔRecovery er forskjellen mellom utvinning på kupongen og gjennomsnittlig utvinning av fire kuponger. Eksperimentere nummer: 1) normal pigg, 2) 10% maursyre, 3) ingen maursyre, 4) vann i spike løsning, 5) høy placebo prosentandel (97%), 6) ingen placebo, 7) klemme vattpinne med slikkepott, 8) legger til et centrifuging skritt, og 9) 0,1% HCL. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3 . Variasjon i utvinning av narkotika en på 2,5% stoffet/hjelpestoff forholdet før og etter rengjøring. Solid trekanter tilsvarer utvinning verdier før rengjøring kuponger, mens åpne symboler tilsvarer utvinning verdiene etter rengjøring kuponger. Feilfelt representerer relativ standard avvik fra fire forsøk på fire kuponger. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Tabell 1: Kromatografi forhold.
Tabell 2. Piggete inngang for ulike typer Last før og etter rengjøring kuponger ifølge prosedyren i delen eksperimentelle.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den viktigste bidragsyteren til lav og variabel inngått av API rester fra rustfritt stål kuponger ble sporet av mangel på en veldefinert prosedyre for rengjøring av kupong overflater. Rengjøring overflaten av kuponger resulterte i konsekvent, nøyaktig piggete utvinning og reproduserbar resultater. Med demonstrasjon av høy inngang fra rustfritt stål kuponger skal faktisk rengjøring bekreftelse resultatene fra produksjonsutstyr ved hjelp av validerte metode(r) nøyaktig og presis, gjenspeiler rester nivået på utstyret med minimal risiko for falske negative for produkt til carryover som svekke pasientsikkerhet.
Den første tilnærmingen etterfulgt av analytiker feilsøke lav og inkonsekvent utvinning var ved å endre eksperimentelle forhold som: prosent av organisk i fortynningsmiddel, spiking prosessen, typen og styrke av syre brukes i skyter løsning, etc. Denne tilnærmingen løse ikke lav og inkonsekvent problemet. Likevel ble nevnte problemet fullstendig løst når rustfritt stål var tilstrekkelig rengjort med ren-på-plass-løsning. Denne prestasjonen resulterer i vesentlig øker sjansene for vellykket pass av rengjøring verifisering av produksjonsutstyr. Det er viktig å merke seg at CIP løsningene her er begrenset til den farmasøytiske industrien og dermed egnet CIP løsninger skal velges for andre typer industrier (bearbeidet mat, meieriprodukter, kosmetikk, osv). Valg av CIP løsninger og rengjøringen er avgjørende skritt for suksessen til denne prosessen. Protokollen presenteres her vil hjelpe analytikere i farmasøytisk industri samt andre næringer bedre design og utføre vellykket rengjøring bekreftelse. Arbeidet hjelper også minimere parti til parti og/eller produkt å kryss-kontaminering som kan påvirke helse.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen økonomiske interesser eller interessekonflikt eksisterer ikke.
Acknowledgments
Ingen virkemiddelaktører støttet dette arbeidet.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| stainless steel coupons | GlobePharma (New Brunswick, NJ ). | SS316-20RA-50cm2 | |
| Clean in place solutions (CIP100 and CIP200) | were obtained from Steris Corporation (Mentor, OH) | 1D10BG | Alkaline detergent and acid detergent, respectively |
| Positive displacement pipettes | Gilson (Middleton, WI). | ||
| HPLC grade water | Millipore Milli-Q Advantage Water Purification System (Darmstadt, Germany) or from Honeywell Burdick & Jackson (Muskegon, Michigan) | 7732-18-5 | |
| HPLC grade Methanol | EMD | MX0475-1 | |
| glacial acetic acid | EMD | MAX0073P5 | |
| HPLC grade Acetonitrile | J.T. Baker (Avantor Performance Materials, Center Valley, PA) | 75-05-8 | |
| Trifluoroacetic acid | J.T. Baker (Avantor Performance Materials, Center Valley, PA) | 75-05-8 | |
| Chromatography column Zorbax Eclipse | XDB-C18, 4.6 x 100 mm, 3.5 µm HPLC column | UNSPSC – 41115709 | |
| Vanquish UHPLC system | Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany | ||
| Branson B8510 Ultrasonic cleaner | Branson Ultrasonics (Danbury, CT, USA) | model (8510-D7H) |
References
- Validation of cleaning processes (7/93). Guide to inspections validation of cleaning processes. , United States Food and Drug Administration. (2004).
- Warning Letter: 320-12-08, Gulf Pharmaceuticals. , U.S. Department of Health and Human Services. (2012).
- Warning Letter: 320-12-058, Novartis Internationsl AG. , U.S. Department of Health and Human Services. (2012).
- Warning Letter: 05-10, Teva Parenterals Medicines, Inc. , U.S. Department of Health and Human Services. (2009).
- Warning Letter: 320-14-09, Tianjin Zhongan Pharmaceutical Co., Ltd. , U.S. Department of Health and Human Services. (2014).
- Mantel, M., Wightman, J. Influence of the surface chemistry on the wettability of stainless steel. Surf Interface Anal. 21, 595-605 (1994).
- Odaka, K., Ueda, S. Dependence of outgassing rate on surface oxide layer thickness in type 304 stainless steel before and after surface oxidation in air. Vacuum. 47, 689-692 (1996).
- Kerber, S. J., Tverberg, J. Stainless Steel Surface Analysis. Adv. Mater. Processes. , 33-36 (2000).
- Kusumaningrum, H. D., et al. Survival of foodborne pathogens on stainless steel surfaces and cross-contamination to foods. Int J Food Microbiol. 85, 227-236 (2003).
- Liu, L., Pack, B. W. Cleaning verification assays for highly potent compounds by high performance liquid chromatography mass spectrometry: Strategy, validation, and long-term performance. J Pharmaceut. Biomed. 43, 1206-1212 (2007).
- Lambropoulos, J., Spanos, G. A., Lazaridis, N. V. Development and validation of an HPLC assay for fentanyl, alfentanil, and sufentanil in swab samples. J Pharmaceut. Biomed. 23, 421-428 (2000).
- Chisti, Y., Moo-Young, M. Clean-in-place systems for industrial bioreactors: Design, validation and operation. J. Ind. Microbiol. 13, 201-207 (1994).
- Haidar Ahmad, I. A., et al. Cleaning verification: Exploring the effect of the cleanliness of stainless steel surface on sample recovery. J Pharmaceut. Biomed. 134, 108-115 (2017).
