Mislukken van verificatie in de farmaceutische industrie als gevolg van onreinheid van roestvast stalen oppervlak schoonmaken

Samenvatting

Het ontbreken van een duidelijk omschreven procedure die consequent coupon oppervlakken gereinigd werd geïdentificeerd als de belangrijkste bijdrage aan lage en variabele terugvorderingen in het schoonmaken van de verificatie. Dit manuscript beschrijft het juiste protocol van de reiniging van roestvrij staal coupons.

Samenvatting

Het doel van dit werk is om te identificeren van de parameters die van invloed zijn op het herstel van farmaceutische residuen van het oppervlak van roestvast staal coupons. Een aantal factoren werden onderzocht, met inbegrip van de drug product piek niveaus, blancobepalingen procedure, drug-excipiëns ratio's, analist-naar-analist variabiliteit, intraday variabiliteit en schoonmaak procedure van de coupons. Het ontbreken van een duidelijk omschreven procedure die consequent gereinigd de coupon oppervlak werd geïdentificeerd als de belangrijkste bijdrage aan lage en variabele terugvorderingen. Beoordeling van de reiniging van het oppervlak van de coupons met oplossingen van de schoon-in-place (CIP) gaf hoge herstel (> 90%) en reproduceerbare resultaten (S_rel≤4%), ongeacht de omstandigheden die eerder werden beoordeeld. De aanpak werd succesvol toegepast voor het reinigen van de controle van kleine moleculen (MW < 1000 Da) evenals grote biomoleculen (MW tot 50.000 Da).

Inleiding

De netheid van niet-specifieke apparatuur dient te worden geverifieerd voordat de volgende release voor gebruik bij de vervaardiging van tussenproducten en actieve farmaceutische ingrediënten (API's), op product overstappen op het voorkomen van kruisbesmetting. Reinigingsprocedures mag bevatten voldoende details om exploitanten van elk type van apparatuur op een reproduceerbare en effectieve manier schoon te maken en deze procedures moeten worden gevalideerd volgens de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) eisen¹. Talrijke waarschuwingen als gevolg van onvoldoende schoonmaak^2,3,4, fout voor het valideren van de schoonmaak verificatiemethode en niet te volgen van de reiniging procedures⁵ zijn afgegeven door de FDA. 21 CFR §211.67 schetst de eisen die nodig zijn voor een geslaagde verificatie van de reiniging.

Het is de norm in de industrie dat de validatie van de analytische methoden voor het reinigen van de verificatie wordt uitgevoerd op de roestvrij staal coupons met de dezelfde oppervlakte/finish als de productieapparatuur. RVS coupons (b.v., 50 cm²) worden gebruikt voor het vertegenwoordigen van oppervlakken van apparatuur voor het reinigen van verificatie experimenten in het laboratorium. Tijdens de ontwikkeling en validatie van deze analytische methoden, is het monster van belang (dat wil zeggen, de residuen die hersteld zouden moeten worden van het oppervlak van de apparatuur) spiked op het residu doel op de RVS coupon bepaald door de limiet van de maximale toegestane "Carry-over" (MACO). Dit niveau wordt bepaald op basis van aanvaardbare grenswaarden die is gedefinieerd als de limiet waartegen een patiënt kan krijgen blootgesteld met geen nadelige gezondheidseffecten (neen-waargenomen-negatieve-effect-level, NOAEL).

De analist of de exploitant van de productie voert het zwabberen moet een gestructureerde procedure om ervoor te zorgen dat terugvorderingen reproduceerbare ongeacht wie het zwabberen voert volgen. De procedure moet expliciet in detail te beschrijven het doekje type, aantal swabs gebruikt, het oplosmiddel, de hoeveelheid oplosmiddel gebruikt, de exacte vegen patroon, het aantal lijnen aangebracht op het oppervlak van de bemonstering, de hoeveelheid tijd die besteed zwabberen/uitpakken van de monsters, de methode van opsporing (is, fluorescentie, massaspectrometrie, totale hoeveelheid organische koolstof, enz.), de techniek van de extractie van het materiaal van het doekje hoofd , enz.

Alle bovengenoemde factoren die invloed hebben op het herstel van de steekproef, het oppervlak van de coupon, en dus het oppervlak van de apparatuur wordt bovendien ook een een rol spelen. Het oppervlak van de coupon kan worden gewijzigd als gevolg van de afzetting van een dunne film van materiaal op het oppervlak of als gevolg van verandering in het oxidatiegetal van een of meer van de elementen in roestvast staal (b.v., Fe, Cr en Ni)^6,7,8. De regeneratie van het oppervlak van de RVS-coupons terug naar zijn oorspronkelijke staat is essentieel voor het succes van het kwantitatieve swapping proces. Studies, waarin de RVS coupons niet goed schoongemaakt werden, toonden variabiliteit in terugwinning, met inbegrip van analist op een andere, verschillende drugs, of verschillende piek niveaus^9,10,11. De standaardafwijking bij herstel van tien wordt gerepliceerd op één coupon kan worden maximaal 14% en 26% op vijf coupons⁹. Het is belangrijk op te merken dat de relatieve standaardafwijking (S_rel) waarden verhoogd met het toenemende aantal replicatieonderzoeken of met de toename van de coupons gebruikt (dat wil zeggen, vijf coupons in plaats van blancobepalingen vijf keer op de zelfde coupon)¹¹. In dergelijke gevallen niet kan de variabiliteit worden geïnterpreteerd als willekeurige schommelingen. Echter hun resultaten kunnen worden verklaard door onze bevinding dat de reinheid van het oppervlak van de coupon het herstel zal beïnvloeden. De resultaten die worden beschreven in dit document illustreren een aanzienlijke stijging van de resultaten van het herstel en afname van variabiliteit na goed reinigen van het oppervlak van de RVS-coupons.

Schoon-in-place (CIP) is een geautomatiseerde manier van reinigen van het oppervlak van apparatuur die impliceert een minimale of geen demontage van de apparatuur. Tijdens het schoonmaken proces CIP, wordt een gedefinieerde procedure van opeenvolgende wassen met een base gevolgd door een zuur uitgevoerd om het verwijderen van organische en anorganische residuen. Oppervlakteactieve stoffen, chelaatvormers verbindingen of complexvormers worden meestal toegevoegd aan de CIP-oplossingen voor het verbeteren van de efficiëntie van het schoonmaken van elk product uit het oppervlak van de apparatuur. De doeltreffendheid van de reiniging, is afhankelijk van diverse parameters, met inbegrip van de keuze en de concentratie van de oplossingen van het CIP (dat wil zeggen, type en samenstelling van de oppervlakteactieve stof, base en zuur), de schoonmaak tijd, temperatuur (meestal 60-80 ° C), besmetting type en de aanwezigheid van moeilijk te reinigen onderdelen¹². Afhankelijk van het type van drug product, zijn CIP oplossingen 100 en 200 uitgekozen om te gebruiken voor het reinigen van de roestvrij stalen coupons gebruikt voor het reinigen van verificatie, omdat het de CIP-proces dat wordt gebruikt voor het reinigen van de productieapparatuur simuleert.

Deze studie meldt de invloed van verschillende factoren die het herstel van farmaceutische residuen van het oppervlak van roestvast staal coupons en beveelt aan de beste praktijken voor analytische schoonmaak methode ontwikkeling van therapeutische proteïnen, kleine molecules en antilichamen. Het ontbreken van een duidelijk omschreven procedure die consequent gereinigd coupon oppervlak werd geïdentificeerd als de belangrijkste bijdrage aan lage en variabele terugvorderingen. Hoge en reproduceerbare herstel was verkregen wanneer het oppervlak van de coupon¹³goed was schoongemaakt.

Protocol

1. de monsteroplossing

1. Bereken de schoonmaak limiet (CL) voor een drug op basis van de maximale toegestane "Carry-over" (MACO) volgens de criteria van de therapeutische dosis.
   Opmerking: Hier, de schoonmaak limiet (CL) voor de drug A is zodanig berekend dat 2,4 microgram per 50 cm² op basis van de maximale toegestane "Carry-over" (MACO) volgens de criteria van de therapeutische dosis worden. De schoonmaak verificatie wordt uitgevoerd op de 50%, 100% en 150% reiniging limiet. De schoonmaak verificatie is vastgesteld voor de twee formuleringen (2,5% en 60% w/w drug "load").

2. reinigingsprocedure voor Coupons

1. Eerste aanpak
   1. Reinig de coupons door spoelen en afvegen van het oppervlak voor 10-15 s tweemaal met water en tweemaal met methanol te elimineren elke resterende storting. Dit proces in de kap uitvoeren, zoals methanol toxische en zeer vluchtige.
2. Geavanceerde benadering
   1. Met behulp van schoon-in-place oplossingen
      1. Stel de ultrasoonapparaat bij kamertemperatuur. Het ultrasoonapparaat heeft geen power instelling aanpassingen, dus de tijd te geven voldoende schoonmaak resultaten is ingesteld.
      2. De coupons in hoge prestatie vloeibare chromatografie (HPLC) rang water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      3. De coupons in alkalisch reinigingsmiddel met 0,1% in HPLC rang water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      4. De coupons in HPLC water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      5. De coupons in 0,1% zuur schoonmaakmiddel in HPLC water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      6. De coupons in HPLC water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
   2. Met behulp van zuur-base-peroxide
      Opmerking: Dit is een alternatieve methode opgenomen met behulp van zuur, basis en peroxide in plaats van de alkalische en zure reinigingsmiddelen.
      1. Stel de ultrasoonapparaat bij kamertemperatuur. Het ultrasoonapparaat heeft geen power instelling aanpassingen, dus de tijd te geven voldoende schoonmaak resultaten is ingesteld.
      2. De coupons in water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      3. De coupons in 0,1 M natriumhydroxideoplossing onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      4. De coupons in water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      5. Dompel de coupons in 0,1 M zoutzuur en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      6. De coupons in water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      7. De coupons in 0,1 mg/mL NaNo2 onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.
      8. De coupons in water onderdompelen en bewerk ultrasone trillingen ten gedurende 2 minuten.

3. Procedure zwabberen

1. Monteer de RVS coupons op de bodem van een 250 mL (of 500 mL) plastic bekerglas met behulp van een dubbele dubbelzijdige tape.
2. Vasthouden aan het bekerglas stekelige en zwabberen processen gemakkelijk te maken. Dit minimaliseert ook sommige ongewenste ongelukken zoals overschrijding van de hoek wanneer zwabberen.
3. Infundeer een bepaald volume bij een bepaalde concentratie en formulering (b.v., 200 µL van 12 µg/mL bij 2,5% w/w drug A belasting) in een whirly patroon op het oppervlak van de coupon met behulp van een precisiepipet positieve verplaatsing.
4. Wacht tot het oppervlak van de coupon droge is (~ 3-10 min afhankelijk van de volatiliteit van het monster).
5. Duik een droog doekje in een flesje met 2 mL verdunningsmiddel (methanol: formic acid 100:0.2 volume/volume).
6. Verwijder overtollige oplosmiddel door te drukken op het staafje tegen de binnenkant van de flacon.
7. Stevig veeg het oppervlak van de coupon met zelfs, overlappende lijnen van links-naar-rechts totdat het totale 50 cm² testgebied is ingewreven met één kant van een NAT doekje.
8. Herhaal het afvegen procedure (stap 3.7) met behulp van dezelfde kant van het staafje.
9. De vier randen van coupon tweemaal wisser.
10. Het staafje aan de overkant spiegelen en draaien de coupon 90° rechtsom of linksom; dus draaien de richting van zwabberen met 90°.
11. Herhaal de swabbing beweging zoals beschreven in stappen 3.7-3.9. Knippen na de bemonstering van het oppervlak, het hoofd van de doekje met behulp van schaar in de flacon oplosmiddel.
12. Herhaal het swabbing proces met een tweede doekje terwijl het draaien van de coupon 90° naar dezelfde richting gekozen.
13. Bewerk ultrasone trillingen ten de flacon met twee hoofden van het doekje gedurende 5 minuten, dan vortex voor 10 s.
14. Breng de oplossing kwantitatief over in een flacon HPLC en label als werkende oplossing.

4. berekening van de terugwinning

1. Monster herstel
   1. Bereid de besturingsoplossingen door het mengen van 200 µL van de coupon stekelige oplossingen met 1.800 µL verdunningsmiddel.
   2. Voer de chromatografie systeem volgens de in tabel 1genoemde voorwaarden.
   3. Berekenen van het herstel van het doekje werkende oplossing gebaseerd op de relatieve beplante piek van de werkoplossing (A_W) en de control-oplossing (een_C).
   4. Herhaal de procedure met drie coupons en bereken het gemiddelde herstel samen met relatieve standaardafwijking (S_rel).
      Opmerking: Alle van de hier gebruikte analytische methoden werden gevalideerd volgens de richtlijnen van de ICH Q2(R1). De chromatografie voorwaarden staan in het materiële gedeelte.

Resultaten

Representatieve resultaten van de eerste pogingen voor het reinigen van de verificatie van de drug een zijn samengevat in tabel 2. Voordat de coupons werden gereinigd volgens de gedetailleerde procedure in de experimentele sectie, werden inconsistente resultaten verkregen op verschillende piek niveaus, voor verschillende verhoudingen van API/hulpstof, verschillende analisten, en zelfs voor de dezelfde analist bij verschillende dagen. De waargenomen variabiliteit in de ter...

Discussie

De grootste bijdrage aan lage en variabele terugvorderingen van API residuen uit roestvrij staal coupons werd herleid tot het ontbreken van een duidelijk omschreven procedure voor het reinigen van de coupon oppervlakken. Reiniging van het oppervlak van de coupons resulteerde in puntige herstel van consistente, nauwkeurige en reproduceerbare resultaten. Met de demonstratie van de hoge terugvorderingen van roestvrij staal coupons moet de feitelijke reiniging verificatie resultaten verkregen uit de productieapparatuur met b...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
roestvrijstalen coupons	GlobePharma (New Brunswick, NJ ).	SS316-20RA-50cm2
Clean in place oplossingen (CIP100 en CIP200)	werden verkregen van Steris Corporation (Mentor, OH)	1D10BG	Alkalisch reinigingsmiddel en zuur reinigingsmiddel, respectievelijk
Positieve verplaatsing pipetten	Gilson (Middleton, WI).
HPLC-kwaliteit water	Millipore Milli-Q Advantage Water Purification System (Darmstadt, Duitsland)  of van Honeywell Burdick & Jackson (Muskegon, Michigan)	7732-18-5
HPLC-kwaliteit Methanol	EMD	MX0475-1
ijsaftige azijnzuur	EMD	MAX0073P5
HPLC-kwaliteit Acetonitril	J.T. Baker (Avantor Performance Materials, Center Valley, PA)	75-05-8
Trifluorazijnzuur	J.T. Baker (Avantor Performance Materials, Center Valley, PA)	75-05-8
Chromatografiekolom Zorbax Eclipse	XDB-C18, 4.6 x 100 mm, 3.5 µm HPLC-kolom	UNSPSC – 41115709
Vanquish UHPLC-systeem	Thermo Fisher Scientific, Germering, Duitsland
Branson B8510 Ultrasoonreiniger	Branson Ultrasonics (Danbury, CT, USA)	model (8510-D7H)