Mislukken van verificatie in de farmaceutische industrie als gevolg van onreinheid van roestvast stalen oppervlak schoonmaken
11 augustus 2017
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.
Het algemene doel van dit werk is om hoge en reproduceerbare terugwinningen van farmaceutische residuen van het oppervlak van roestvrijstalen coupons te verkrijgen door de beste praktijken toe te passen voor analytische reinigingsmethode-ontwikkeling voor kleine moleculen, therapeutische eiwitten en antilichamen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van reinigingsverificatie in de farmaceutische industrie, zoals waarom reinigingsverificatie van productieapparatuur faalt. Het belangrijkste voordeel van deze studie is dat het de procedure laat zien om het oppervlak van de roestvrijstalen coupons die voor analytische methodevalidatie worden gebruikt, correct te reinigen.
Om dit experiment te starten, bereid monstersoplossingen voor van het medicijn opgelost in het medium naar keuze na het berekenen van de reinigingslimiet voor een geneesmiddel. Reinig de roestvrijstalen coupons door ze met water te spoelen en de oppervlakte twee keer gedurende 10 tot 15 seconden af te vegen. Herhaal vervolgens deze spoel- en afveegstap met methanol om eventuele resterende afzettingen te elimineren.
Om de geavanceerde reinigingsaanpak te voltooien met reinigingsin-plaatsoplossingen, dompelt u de coupons onder in hoge-prestatievloeistofchromatografie of HPLC-kwaliteit water en soniceert u ze gedurende twee minuten. Dompel de coupons onder in een 0,1% alkalische detergentoplossing in HPLC-kwaliteit water en soniceert u ze gedurende twee minuten. Dompel de coupons opnieuw in HPLC-water en herhaal de sonicatie van twee minuten.
Dompel ze vervolgens onder in een 0,1% zuur detergentoplossing in HPLC-water en soniceert u ze gedurende twee minuten. Eindig met een sonicatie van twee minuten in HPLC-water. Plaats vervolgens met behulp van een dubbelzijdig plakband de roestvrijstalen coupons op de bodem van een 250 milliliter plastic beker.
Houd de beker vast tijdens de procedure om spiking en swabben te vergemakkelijken en om ongelukken te voorkomen. Gebruik een pijptrein met positieve verplaatsing om een gedefinieerd medicijnvolume, bij een gewenste concentratie en formulering, in een wervelpatroon op het couponoppervlak te infuseren. Zodra het couponoppervlak droog is, dompelt u een droge doek in een fles met twee milliliter oplosmiddel.
Druk de doek tegen de binnenkant van de fles om overtollig oplosmiddel te verwijderen. Gebruik gelijkmatige, overlappende zij-aan-zijstreken om het couponoppervlak stevig met een kant van de natte doek af te vegen, totdat het totale testgebied van 50 vierkante centimeter is afgeveegd. Gebruik dezelfde kant van de doek om het afveegproces te herhalen.
Veeg elke van de vier randen van de coupon twee keer af. Draai de coupon 90 graden en gebruik de andere kant van de doek, waarbij u de richting van het afvegen nu 90 graden roteert. Herhaal het schoonmaken met deze kant van de doek op dezelfde manier, zorg ervoor dat u alle vier randen van de coupon twee keer afveegt.
Na het afvegen van het oppervlak, snijdt u het doekhoofd met een schaar in de oplosmiddelfles. Herhaal vervolgens de hele doekprocedure met een tweede doek, terwijl u de coupon 90 graden draait in dezelfde richting die u eerder hebt gekozen. Soniceer vervolgens de fles met twee doekkoppen gedurende vijf minuten.
Vortex vervolgens de fles gedurende 10 seconden. Transfer tenslotte de oplossing naar een HPLC-fles en label deze als de werkoplossing. Om het monster te herstellen, bereidt u de controleoplossingen voor door 200 microliter van elke coupon te spiken of monstersoplossing te mengen met 1.800 microliter oplosmiddel.
Gebruik deze oplossingen om chromatografie uit te voeren volgens het tekstprotocol. Bereken de terugwinning van de doekwerkoplossing op basis van de relatieve oppervlakte onder de pieken van de werk- en controleoplossingen. Herhaal dit proces voor drie coupons om de gemiddelde terugwinning en de relatieve standaardafwijking te berekenen.
Voordat de coupons zijn schoongemaakt, waren de terugwinningsresultaten voor verschillende spikeniveaus inconsistent, ongeacht het actieve farmaceutische ingrediënt of API-hulpstofverhouding, verschillende analisten of zelfs verschillende dagen voor dezelfde analist. Het merendeel van de terugwinningsresultaten had een hoge relatieve standaardafwijking. De waargenomen variabiliteit in de terugwinning werd niet geëlimineerd toen verschillende parameters werden aangepast, inclusief de afveegtechniek, het oplosmiddel, het spike-oplosmiddel, de pH van de spike en het oplosmiddel, de spiketechniek en de extractietechniek.
Het verschil tussen de individuele terugwinning op elk couponoppervlak en de gemiddelde terugwinning laat zien dat de gemiddelde terugwinning verschilt van de ene couponoppervlak naar de andere, daarom is het zeer waarschijnlijk dat de waargenomen variabiliteit afkomstig is van de verschillen tussen de couponoppervlakken. Na het volgen van de couponreiniging die in dit protocol wordt beschreven, waren de terugwinningsresultaten reproduceerbaar van de ene proef tot de andere, met minimale verschil in terugwinning tussen de coupons. De couponreiniging die hier werd uitgevoerd, resulteerde in terugwinningen die hoger waren dan 90%. Bovendien waren de relatieve standaardafwijkingswaarden voor elk spikeniveau acceptabel en kleiner dan de resultaten die vóór de reiniging werden verkregen.
Eenmaal onder de knie, kan het schoonmaken van de coupons in minder dan 30 minuten worden gedaan, indien goed uitgevoerd. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden hoe u goed kunt spiken en herstellen zonder het analyse van belang te verliezen. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u roestvrijstalen oppervlakken correct kunt schoonmaken om hoge en reproduceerbare terugwinningen van de residuen te verkrijgen.
Na de ontwikkeling ervan, heeft deze techniek de weg geëffend voor onderzoekers in de farmaceutische industrie om betrouwbare reinigingsgegevens te verstrekken voor productieprocessen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie behandelt de uitdagingen bij de verificatie van de reiniging van farmaceutische residuen van coupons van roestvrij staal. Er wordt een gevalideerd protocol gepresenteerd om hoge en reproduceerbare terugwinningen van residuen te bereiken.
Belangrijkste Onderdelen van de Studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Farmaceutische reinigingsverificatie
- Ontwikkeling van analytische methoden
- Oppervlaktereinigingstechnieken
Achtergrond
- Reinigingsverificatie is van cruciaal belang in de farmaceutische industrie.
- Inconsistente reinigingsprocedures leiden tot variabele herstelspercentages.
- Roestvrijstalen coupons worden veelvuldig gebruikt voor validatie.
- Correcte reinigingsmethoden zijn essentieel voor nauwkeurige analytische resultaten.
Doel van de studie
- Om een betrouwbaar reinigingsprotocol voor roestvrijstalen coupons vast te stellen.
- Om de herstelspercentages van farmaceutische residuen te verbeteren.
- Om tekortkomingen in reinigingsverificatieprocessen aan te pakken.
Gebruikte methoden
- Voorbereiding van monsteroplossingen van geneesmiddelen in een gekozen verdunningsmiddel.
- Berekening van reinigingslimieten voor specifieke geneesmiddelen.
- Afspoelen van roestvrijstalen coupons met water.
- Afvegen van het oppervlak met een doek gedurende 10 tot 15 seconden.
- Herhalen van het afspoelen en afvegen met methanol om residuen te verwijderen.
Belangrijkste resultaten
- De beschreven methode reinigt roestvrijstalen oppervlakken effectief.
- Hoge en reproduceerbare terugwinningen van farmaceutische residuen werden behaald.
- Het protocol pakt cruciale kwesties bij de verificatie van de reiniging aan.
- Verbeterd begrip van reinigingsprocessen in een farmaceutische context.
Conclusies
- De implementatie van het juiste reinigingsprotocol verhoogt de herstelspercentages.
- Deze studie biedt een kader voor toekomstige studies naar reinigingsverificatie.
- Correcte reinigingsmethoden zijn essentieel voor de validatie van analytische methoden.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Inconsistente reinigingsverificatie als gevolg van variabele residu-terugwinning van roestvrijstalen oppervlakken vormt een significant risico in de farmaceutische productie, wat potentieel kan leiden tot fout-negatieven bij de reinigingsvalidatie en een gecompromitteerde productveiligheid. Deze studie identificeert ontoereikende oppervlaktereiniging als de primaire bron van variabiliteit en presenteert een gestandaardiseerd clean-in-place (CIP) protocol dat hoge (>90%) en reproduceerbare terugwinningen waarborgt voor zowel kleine moleculen als grote biomoleculen tot 50.000 Da. Door een betrouwbare reinigingsprocedure voor analytische coupons vast te stellen, ondersteunt deze methode een nauwkeurige beoordeling van reinigingsprocessen, wat datagestuurde beslissingen bij de sanering van apparatuur mogelijk maakt en het risico op kruiscontaminatie vermindert.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Garandeert dat gegevens over residuherstel de werkelijke aanwezigheid van de analyt weerspiegelen in plaats van variabiliteit door oppervlakte-invloeden, wat bijdraagt aan een nauwkeurige interpretatie van het gedrag van verbindingen tijdens vroege screening.
- Operationele waarde: Biedt een reproduceerbare stap voor de voorbereiding van coupons die de variabiliteit tussen verschillende analisten en binnen één dag in residuherstelmetingen minimaliseert.
Screening & Assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Maakt consistente terugwinning mogelijk van zowel kleine moleculaire geneesmiddelen (<1.000 Da) als grote biomoleculen (tot 50.000 Da), waardoor een uniforme toepassing over diverse screeningcampagnes voor modaliteiten mogelijk is.
- Operationele waarde: Levert een lage relatieve standaardafwijking (Srel ≤4%) op na CIP-reiniging, wat de precisie en betrouwbaarheid van assays voor high-throughput residuanalyse waarborgt.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Ondersteunt de vertaling van analytische bevindingen van de ontdekkingsfase naar preklinische stadia door een gestandaardiseerde methode voor oppervlaktevoorbereiding te bieden, waardoor onjuiste toeschrijving van verschillen in herstel aan formulering- of biologische factoren wordt verminderd.
- Operationele waarde: Vergemakkelijkt de vergelijkbaarheid van gegevens over reinigingsverificatie tussen verschillende studies via een goed gedefinieerde, reproduceerbare procedure voor het reinigen van coupons.
Integratie van pijplijn en workflow
De methode is geïntegreerd in de workflow voor ontdekking en ontwikkeling als een cruciale voorbehandelingsstap voor reinigingsverificatie-assays, gepositioneerd na het toevoegen van verbindingen (spiking) en vóór de herstelmeting via swabs en chromatografische analyse, om ervoor te zorgen dat de gemeten herstelpercentages de werkelijke residuniveaus weerspiegelen en geen artefacten zijn van onvoldoende oppervlaktereiniging.
- Discovery Biology: Elimineert oppervlakte-gerelateerde ruis in herstelgegevens, waardoor onderzoekers zich kunnen concentreren op de interpretatie van werkelijke compound-stickiness of formulatie-effecten tijdens de vroege ontwikkeling.
- Screening: Garandeert de assay-gereedheid door consistente oppervlakken met een hoog herstel te leveren, wat een betrouwbare evaluatie van compounds ondersteunt bij uiteenlopende fysisch-chemische eigenschappen.
- Analytics: Genereert kwantitatieve herstelmetingen met een lage variabiliteit (Srel ≤4%), wat een nauwkeurige vergelijking van reinigingscondities en formulatie-effecten mogelijk maakt.
- Translationeel onderzoek: Handhaaft continuïteit in reinigingsverificatiegegevens van vroege ontwikkeling tot preklinische fasen door een cruciale variabele — oppervlaktezuiverheid — te standaardiseren over verschillende studies.
- Enterprise Reuse: Vestigt een herbruikbare, gestandaardiseerde procedure voor de preparatie van roestvrijstalen coupons die kan worden overgenomen door meerdere laboratoria en projecten, waardoor methodologische drift wordt verminderd en de integriteit van de gegevens wordt verbeterd.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen in de reinigingsverificatie door werkelijke residuniveaus te onderscheiden van oppervlakte-geïnduceerde variabiliteit, waardoor mechanistische ambiguïteit bij de evaluatie van het reinigingsproces wordt verminderd.
- Operationele waarde: Verbetert de standaardisatie en reproduceerbaarheid van essays voor reinigingsverificatie via een goed gedefinieerde, op sonicatie gebaseerde CIP-procedure die gebruiker-afhankelijke variatie minimaliseert.
- Strategische waarde: Ondersteunt betere go/no-go-beslissingen in de formulering en procesontwikkeling door betrouwbare reinigingsgegevens te leveren, waardoor biologische risico's en contaminatierisico's in een laat stadium worden verminderd.
- Impact op portfolio: Maakt een risico-gecorrigeerde prioritering van drugcandidates en productieprocessen mogelijk op basis van verdedigbare resultaten van reinigingsverificatie met een lage variabiliteit.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist training in de juiste wattenstaaftechniek, sonicatietiming en het hanteren van oplossingen om een consistente uitvoering van de reinigings- en herstelpstappen te garanderen.
- Is afhankelijk van toegang tot HPLC-waardig water, ultrasone baden, alkalische en zure detergentoplossingen en positive displacement pipetten voor nauwkeurige spiking.
- Vereist cross-team standaardisatie van de reinigingstijd, oplossingsconcentraties en wattenstaafpatronen om de reproduceerbaarheid tussen laboratoria en shifts te behouden.
- Omvat overwegingen voor aanpassing bij het toepassen van het protocol op verschillende coupongeometrieën of materialen, hoewel de methode is gevalideerd voor roestvrijstalen oppervlakken die worden gebruikt bij analytische validatie.
- Praktische beperkingen omvatten de noodzaak van zorgvuldige behandeling om recontaminatie na reiniging te voorkomen en het belang van het volledig drogen van coupons vóór het spiken om verdunningseffecten te voorkomen.
