Summary
L’absence d’une procédure bien définie qui systématiquement nettoyé les surfaces coupon a été identifié comme le principal contributeur aux recouvrements faibles et variables dans le nettoyage de vérification. Ce manuscrit décrit le protocole exact de nettoyage en acier inoxydable coupons.
Abstract
Le but de ce travail est d’identifier les paramètres qui affectent la récupération des résidus pharmaceutiques dans la surface de l’acier inoxydable coupons. Une série de facteurs ont été évalués, y compris les niveaux d’enrichissement produit médicamenteux, la procédure de dopage, ratios de drogue-excipient, analyste-à-analyste variabilité, variabilité intraday et procédure de nettoyage des coupons. L’absence d’une procédure bien définie qui systématiquement nettoyé la surface du coupon a été identifié comme le principal contributeur aux recouvrements faibles et variables. Évaluation du nettoyage de la surface des coupons avec des solutions de nettoyage en place (CIP) a donné une récupération élevée (> 90 %) et des résultats reproductibles (Srel≤4 %) quel que soit les conditions qui ont été évaluées antérieurement. L’approche a été appliquée avec succès pour le nettoyage de vérification de petites molécules (MW < 1 000 Da) ainsi que de grandes biomolécules (MW jusqu'à 50 000 Da).
Introduction
La propreté du matériel non dédié doit être vérifiée avant sa sortie ultérieure devant servir à la fabrication de produits intermédiaires et des ingrédients pharmaceutiques actifs (API), à produit passer à prévenir la contamination croisée. Procédures de nettoyage doivent contenir suffisamment de détails pour permettre aux opérateurs de nettoyer chaque type d’équipement d’une manière efficace et reproductible, et ces procédures doivent être validées selon les exigences1U.S. Food and Drug Administration (FDA). Nombreuses lettres d’avertissement à cause de manque de nettoyage2,3,4, incapacité à valider la méthode de vérification nettoyage et non-respect des procédures de nettoyage5 ont été délivrés par la FDA. 21 CFR §211.67 décrit la configuration requise pour vérification réussie de nettoyage.
C’est la norme dans l’industrie que la validation des méthodes d’analyse pour le nettoyage de vérification est effectuée sur les coupons avec la même surface/finition comme la fabrication d’équipements en acier inoxydable. Bons de réduction inox (p. ex., 50 cm2) sont utilisés pour représenter les surfaces d’équipement pour le nettoyage des expériences de vérification en laboratoire. Durant l’élaboration et la validation de ces méthodes d’analyse, l’échantillon d’intérêt (c.-à-d., les résidus qui devraient être recouvrés de la surface de l’équipement) est dopé au niveau du résidu cible sur le coupon en acier inoxydable, déterminé par la limite maximale admissible Report (MACO). Ce niveau est déterminé basé sur la limite d’exposition acceptable qui est définie comme la limite à laquelle un patient peut être exposé sans effets nocifs sur la santé (non-observées-adverse-effect-level, NOAEL).
L’analyste ou l’opérateur de fabrication menant l’écouvillonnage doit suivre une procédure structurée pour s’assurer que les recouvrements sont reproductibles qui exerce ou non le pistonnage. La procédure doit détailler explicitement le type de prélèvement, le nombre de tampons utilisés, le diluant, la quantité de solvants utilisée, le modèle exact de balayage, le nombre de coups appliqués à la surface d’échantillonnage, la quantité de temps passé pistonnage/extraction des échantillons, la méthode de détection (ultra-violet, fluorescence, spectrométrie de masse, carbone organique total, etc.), la technique d’extraction du matériau de la tête de l’écouvillon , etc..
En outre, tous les facteurs susmentionnés qui affectent la récupération de l’échantillon, la surface du coupon et par conséquent, la surface de l’équipement jouent également un rôle. La surface du coupon peut être modifiée en raison de la déposition d’une couche mince de matière à la surface ou en raison de la modification de l’état d’oxydation d’une ou plusieurs des éléments en acier inoxydable (p. ex., Fe, Cr et Ni)6,7,8. La régénération de la surface des coupons en acier inoxydable à son état d’origine est vitale pour le succès du processus d’échange quantitatif. Études, dans laquelle les coupons d’acier inoxydable n’ont pas correctement nettoyées, ont montré la variabilité dans la récupération comme analyste à un autre, différents médicaments ou enrichissements divers niveaux9,10,11. L’écart dans la récupération de dix répétitions sur un coupon peut être jusqu'à 14 % et 26 % sur cinq coupons9. Il est important de noter que les valeurs d’écart type relatif (Srel) a augmenté avec l’augmentation de nombre de répétitions ou avec augmentation du nombre de coupons utilisés (c'est-à-direcinq coupons au lieu de dopage cinq fois sur le même coupon)11. Dans ce cas, la variabilité ne peut être interprétée comme fluctuation aléatoire. Néanmoins, leurs résultats s’explique par la constatation que la propreté de la surface du coupon aura une incidence sur la récupération. Les résultats décrits dans le présent document montrent une augmentation significative dans les résultats de la récupération et diminuent de la variabilité après avoir nettoyé correctement la surface des coupons en acier inoxydable.
Nettoyage en place (CIP) est un moyen automatisé de nettoyage de la surface du matériel qui implique une minime ou sans démontage de l’équipement. Au cours du pic de processus de nettoyage, exécution d’une procédure définie de lavages consécutifs avec une base, suivie d’un acide pour éliminer les résidus organiques et inorganiques. Agents tensio-actifs, composés chélatants ou complexants sont généralement ajoutés aux solutions pour améliorer l’efficacité de n’importe quel produit de la surface de l’équipement de nettoyage CIP. L’efficacité du nettoyage dépend de plusieurs paramètres dont le choix et la concentration des solutions CIP (c'est-à-dire, type et composition de base, l’acide et agent tensio-actif), le temps de nettoyage, température (typiquement de 60-80 ° C), type de contamination et la présence de dur pour nettoyer les pièces de12. Selon le type de produit pharmaceutique, solutions CIP 100 et 200 ont été choisies pour utiliser pour nettoyer les coupons en acier inoxydable utilisés pour le nettoyage de vérification, car il simule le processus pic utilisé pour la fabrication d’équipements de nettoyage.
Cette étude rapporte l’influence de différents facteurs qui affectent la récupération des résidus pharmaceutiques dans la surface de l’acier inoxydable coupons et recommande les meilleures pratiques pour le développement de méthode nettoyage analytique pour les anticorps, protéines thérapeutiques et petites molécules. L’absence d’une procédure bien définie qui constamment nettoyer surface coupon a été identifié comme le principal contributeur aux recouvrements faibles et variables. Haute et reproductible de récupération a été obtenue lorsque la surface du coupon a été nettoyée correctement13.
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Protocol
1. Solution de l’échantillon
- Calculer la limite de nettoyage (CL) pour un médicament en fonction du Report maximal admissible (MACO) selon les critères de la dose thérapeutique.
NOTE : Ici, la limite de nettoyage (CL) pour le médicament A a été calculée comme étant 2,4 µg / 50 cm2 basé sur le Report maximal admissible (MACO) selon les critères de la dose thérapeutique. La vérification de nettoyage est exécutée sur les 50 %, 100 % et 150 % limite de nettoyage. La vérification de nettoyage a été évaluée pour les deux formulations (2,5 % et 60 % w/w drogue charge).
2. procédure de nettoyage pour les Coupons
- Approche initiale
- Nettoyer les coupons par rinçage et essuyer la surface pour 10-15 s deux fois avec de l’eau et deux fois avec du méthanol pour éliminer tout dépôt résiduel. Réaliser ce processus dans la hotte comme le méthanol est toxique et hautement volatile.
- Méthodologie avancée
- Grâce aux solutions de nettoyage en place
- Définissez le sonicateur à température ambiante. Le sonicateur n’a aucun réglage de puissance, c’est pourquoi le temps est réglé pour donner des résultats de nettoyage adéquats.
- Plonger les coupons dans l’eau par chromatographie liquide (HPLC) de qualité haute performance et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans une solution détergente alcaline de 0,1 % dans l’eau de qualité HPLC et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans l’eau HPLC et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans 0,1 % solution de détergent acide dans l’eau HPLC et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans l’eau HPLC et laisser agir pendant 2 min.
- À l’aide d’acide-base-peroxyde
Remarque : Il s’agit d’une méthode alternative incluse à l’aide de l’acide, base et peroxyde plutôt que des détergents alcalins et acides.- Définissez le sonicateur à température ambiante. Le sonicateur n’a aucun réglage de puissance, c’est pourquoi le temps est réglé pour donner des résultats de nettoyage adéquats.
- Plonger les coupons dans l’eau et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons en hydroxyde de sodium 0,1 M et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans l’eau et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans l’acide chlorhydrique 0,1 M et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans l’eau et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons à 0,1 mg/mL NaNo2 et laisser agir pendant 2 min.
- Plonger les coupons dans l’eau et laisser agir pendant 2 min.
- Grâce aux solutions de nettoyage en place
3. procédure de pistonnage
- Monter les coupons en acier inoxydable sur le fond d’un gobelet en plastique 250 mL (ou 500 mL) à l’aide d’un ruban adhésif double face.
- Tenez le bol pour faire de fortification et de pistonnage processus facile. Cela minimise également certains accidents indésirables comme le dépassement du coin lorsque pistonnage.
- Faire infuser un volume défini à une concentration spécifique et de la formulation (p. ex., 200 µL de 12 µg/mL à la charge de 2,5 % w/w médicament A) dans un modèle whirly sur la surface du coupon à l’aide d’une pipette volumétrique.
- Attendez que la surface du coupon est sèche (~ 3-10 min en fonction de la volatilité de l’échantillon).
- Tremper un écouvillon sec dans un flacon de 2 mL de solvant (méthanol : acide formique 100:0.2 volume/volume).
- Enlever l’excès de solvant en l’essorant contre l’intérieur de la cuvette.
- Bien essuyer la surface du coupon avec des coups à côté même, qui se chevauchent jusqu'à ce que la zone d’essai de2 cm 50 total est essuyée avec un côté d’un écouvillon humide.
- Répétez l’opération d’essuyage (étape 3,7) à l’aide du même côté de l’écouvillon.
- Tamponner deux fois les quatre bords du coupon.
- Flip la tige de l’autre côté et faire pivoter le coupon de 90° vers la droite ou vers la gauche ; ainsi, le sens de pistonnage de 90° de rotation.
- Répétez le mouvement pistonnage comme indiqué dans les étapes de 3,7 à 3,9. Après le prélèvement de la surface, couper la tête de l’écouvillon dans le flacon de solvant à l’aide de ciseaux.
- Répétez le processus pistonnage avec un deuxième tampon tout en tournant le coupon de 90° vers la même direction choisie avant.
- Laisser agir le flacon contenant deux têtes écouvillon pendant 5 min, puis vortexer pendant 10 s.
- Transvaser la solution dans un flacon HPLC et étiquetez-le comme solution de travail.
4. calcul de la récupération
- Récupération de l’échantillon
- Préparer les solutions de contrôle en mélangeant 200 µL de chaque du coupon solutions avec 1 800 µL de diluant de fortification.
- Faire fonctionner le système de chromatographie selon les conditions énumérées au tableau 1.
- Calculer la récupération de la solution de travail écouvillon basée sur la superficie relative sous la pointe des solutions de travail (AW) et la solution de contrôle (A,C).
- Répétez l’opération sur trois coupons et calculer la moyenne de récupération ainsi que de l’écart type relatif (Srel).
Remarque : Toutes les méthodes analytiques utilisées ici ont été validés selon les directives de l’ICH Q2 (R1). Les conditions chromatographiques sont répertoriées dans la section matérielle.
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Representative Results
Résultats représentatifs des tentatives initiales pour le nettoyage de vérification pour drogue A sont résumées dans le tableau 2. Avant que les coupons ont été nettoyés conformément à la procédure détaillée dans la section expérimentale, des résultats contradictoires ont été obtenus aux niveaux différents de spike, pour divers rapports d’API/excipient, analystes de différents et même pour le même analyste à des jours différents. La variabilité observée dans les recouvrements devait être abordées, comme certains des résultats n’a pas les exigences de validation (60 % < restauration < 150 %), tels que la récupération de la drogue de 60 % de charge limites du tout nettoyage.
Le premier type de variabilité observée dans le tableau 2 est la variabilité en précision ainsi qu’il ressort de la haute Srel associé à la majorité des résultats de la récupération (les numéros indiqués entre parenthèses). En outre à la variabilité de l’analyste-à-analyste attendue (données présentées en référence 13), variabilité observe aussi pour un analyste avec toutes les autres conditions n’a ne pas changé, comme on le voit dans les deux premières expériences dans le tableau 2 (à la charge de 2,5 % de drogue). Recouvrements incompatibles ont été observés aux niveaux différents pic de 50 %, 100 % et 150 % de la limite de nettoyage (Srel jusqu'à 16 % du médicament de 60 % de charge à 150 % limite de nettoyage), indépendamment de la charge de la drogue ou l’analyste fait l’expérience. In addition, il y avait une variabilité même à différentes proportions de API/excipient, à 2,5 % et 60 % de charge médicamenteuse (tableau 2) et à 50 % de charge médicament indiqué dans la référence 13). La formulation faible a donné le recouvrement plus élevé en moyenne, ce qui suggère que l’excipient a améliorer la récupération de la drogue dans le coupon. Sans doute 1,2-distéaroyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (CSCB), un agent tensio-actif, blindé le médicament biologique composé d’une interaction métal chélation et amélioré l’élimination de la drogue de la surface du coupon lorsque le ratio drogue/excipient était plus faible.
Selon les types de variabilité, nous l’avons vu, la première approche pour améliorer la récupération a été pour le réaménagement de la méthode d’extraction et des conditions expérimentales afin d’obtenir des recouvrements cohérentes et forte. Ajuster les paramètres inclus : écouvillonnage technique, le diluant (différents solvants, divers rapports organique/aqueux, différents acides et concentration de l’acide), le solvant de fortification, le pH de l’épi et le diluant, la technique de la fortification et la technique d’extraction des drogues de l’écouvillon. Les récupérations moyennes sur quatre coupons différents ainsi que de l’écart type relatif sont indiquées dans la Figure 1 pour certaines expériences. La principale conclusion était qu’aucun des changements susmentionnés éliminé la variabilité observée précédemment dans le tableau 2. Quel que soit le facteur expérimental qui a été changé, la variabilité dans la récupération (Srel) d’un coupon à l’autre était évidente et dans certains cas, il a été > 20 %. Dans l’erreur expérimentale, presque toutes ces expériences étaient pas statistiquement différents. La différence entre la récupération individuelle à chaque surface de coupon et la récupération moyenne (ΔRecovery) sont indiqués à la Figure 2. Il est clair que la récupération moyenne est différente de la surface d’un coupon à l’autre. Par conséquent, la surface du coupon est censée être un contributeur majeur à la variabilité observée.
Il y avait une forte probabilité que la variabilité observée précédemment dans la récupération était due à la variabilité du coupon-à-coupon. Les expériences de vérification nettoyage pour charge de 60 % de médicaments ont été répétés six fois, avec chaque formulation dopée sur quatre coupons d’un produit identique et le fini de surface, tous du même fournisseur. Il était clair d’après les résultats présentés à la Figure 3 que la récupération pour la formulation de 60 % n’était pas très reproductible d’un essai à l’autre, avec une tendance générale à recouvrement inférieur au fur et les expériences. En outre, certaines différences ont été observées entre les coupons à cette formulation (Figure 2). La variabilité observée a suggéré que la surface des coupons divers n’était pas identique et réagit différemment avec la matrice.
La première approche pour réduire au minimum la différence entre les bons de réduction a été de nettoyer soigneusement les surfaces des coupons. Bons de réduction utilisés pour obtenir la récupération de la Figure 3 ont été nettoyés conformément à la procédure présentée dans la section expérimentale. Les résultats de récupération après avoir nettoyé les coupons sont présentés à la Figure 3. Il est clair que la reprise est pratiquement reproductible d’un essai à l’autre et que la différence de valorisation entre coupons soit minimisée.
Le tableau 2 montre une comparaison des résultats de la récupération avant et après avoir nettoyé les coupons dans les mêmes conditions expérimentales. On peuvent tirer les conclusions suivantes : 1) tous les recouvrements étaient élevées (90-100 %) ; 2) les valeurs de Srel à chaque niveau de dopage étaient acceptables et beaucoup plus petit que les résultats publiés antérieurement sur non nettoyés coupons, 3) la variabilité dans la récupération du niveau d’un pic à l’autre a été réduit au minimum, 4) la différence de formulation n’a pas affecté la reprise.
Coupons nettoyé avec PIC solutions ont ensuite été utilisées pour la vérification des composés B (une autre petite molécule) C et D (grosses molécules, c'est-à-dire, des produits biologiques) au niveau de la pointe et les différentes formulations de nettoyage. S’appliquaient aux mêmes conclusions tirées des expériences de médicament A pour drogue, B, C et D (résultats détaillés présentés dans référence 13). Taux de récupération élevé ont été obtenues dans l’ensemble taille moléculaire et propriétés physico-chimiques en appliquant une approche systématique de nettoyage pour les coupons.
Figure 1 . Moyenne de récupération provenant de quatre Coupons. Barres d’erreur représentent l’écart-type relatif de quatre essais sur quatre coupons. Expérimenter nombre : 1) spike normal, 2) 10 % d’acide formique, 3) sans acide formique, 4) pas d’eau dans la solution de pointe, 5) pourcentage élevé de placebo (97 %), 6) sans placebo, 7) serrant écouvillon avec spatule, 8) ajoutant une étape de centrifugation, et 9) 0,1 % HCL. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 . Différence de récupération (ΔRecovery) provenant de quatre Coupons. ΔRecovery est la différence entre la récupération sur le coupon et la récupération moyenne des quatre coupons. Expérimenter nombre : 1) spike normal, 2) 10 % d’acide formique, 3) sans acide formique, 4) pas d’eau dans la solution de pointe, 5) pourcentage élevé de placebo (97 %), 6) sans placebo, 7) serrant écouvillon avec spatule, 8) ajoutant une étape de centrifugation, et 9) 0,1 % HCL. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 3 . Variabilité dans la récupération du médicament A au Ratio drogue/Excipient 2,5 % avant et après le nettoyage. Solides triangles correspondent aux valeurs de récupération avant de nettoyer les coupons, ouverte symboles correspondent aux valeurs récupération après avoir nettoyé les coupons. Barres d’erreur représentent l’écart-type relatif de quatre essais sur quatre coupons. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Tableau 1 : Conditions de chromatographie.
Le tableau 2. Dopés recouvrements pour charge de médicament différent avant et après le nettoyage des Coupons selon la procédure de la Section expérimentale.
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Discussion
Le principal contributeur aux faibles et variables taux de récupération des résidus de l’API de coupons en acier inoxydable a été attribuée à l’absence d’une procédure bien définie pour le nettoyage des surfaces coupon. Nettoyage de la surface des coupons a abouti à la récupération enrichie cohérente et précise et des résultats reproductibles. Avec la démonstration de hautes récupérations de coupons de l’inox, les nettoyage vérification les résultats réels obtenus à partir de l’équipement de fabrication à l’aide de méthodes validées doivent être exact et précis, reflétant le niveau de résidus sur l’équipement avec le minimum de risque de faux négatifs pour les produits Report qui risquerait de compromettre la sécurité des patients.
L’approche initiale, suivie de l’analyste pour dépanner la récupération faible et incompatible a été en modifiant les conditions expérimentales telles que : pourcentage d’organique dans le diluant, le processus de dopage, le type et la force de l’acide utilisé dans la solution de dopage, etc.. Cette approche n’a pas résolu la question de récupération faible et incohérente. Néanmoins, ce problème susmentionné a été complètement résolu quand l’acier inoxydable a été adéquatement nettoyé avec la solution de nettoyage en place. Cette réalisation se traduit en augmentant considérablement les chances de la réussite passe de nettoyage de vérification de l’équipement de fabrication. Il est important de noter que les solutions CIP utilisées ici se limitent à l’industrie pharmaceutique, et donc des solutions adaptées de CIP doivent être sélectionnées pour d’autres types d’industries (aliments transformés, produits laitiers, produits cosmétiques, etc.). Le choix de solutions CIP et le processus de nettoyage sont des étapes cruciales pour la réussite de ce processus. Le protocole présenté ici aidera analystes dans l’industrie pharmaceutique ainsi que des autres industries à mieux concevoir et exécuter la vérification réussie de nettoyage. Le travail contribuera également à réduire de lot et/ou de produit à la contamination croisée qui peut-être nuire à la santé humaine.
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Disclosures
Aucun intérêts financiers ou conflit d’intérêts n’existe.
Acknowledgments
Pas d’agences de financement pris en charge ce travail.
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
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