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'Präanalytik' bei der Methodenverifizierung - sinnvoll oder nur zusätzliche Arbeit?

Durch eine Verifizierung (aus dem Lateinischen veritas ‚Wahrheit‘ und facere ‚machen‘) wird allgemein sichergestellt, dass ein im Labor angewandtes Prüfverfahren unter aktuellen Bedingungen akzeptable Ergebnisse liefert. Die Formulierung „aktuelle Bedingungen“ schließt dabei vorhandene Mitarbeiter, Geräte und Reagenzien mit ein.

Wie läuft die Vorbereitung auf eine Verifizierung im Routinealltag ab?

An erster Stelle steht immer die Anfrage eines Kunden nach der Durchführung eines bestimmten Prüfverfahrens für Wirk- und Hilfsstoffe gemäß den Vorgaben des Arzneibuches. Von Laborseite wird nun vor dem eigentlichen Beginn der Verifizierung geprüft, ob das Prüfverfahren im Labor durchgeführt werden kann (Machbarkeitsprüfung). Die wichtigsten Parameter, die hier abgeprüft werden, sind:

  • Technische Ausstattung im Labor: Sind die verwendeten technischen Geräte im Labor vorhanden? Dies gilt sowohl für das Analysenverfahren (z.B. HPLC, GC, IR…) als auch für die Verfahren/Materialien/Behältnisse zur Probenaufarbeitung (z.B. Rotationsverdampfer, Zentrifuge, Mörsermühle…).
  • Bedarf an Chemikalien: Sind die verwendeten Chemikalien bereits vorhanden und falls nicht, sind diese Chemikalien bei Händlern in angemessenem Zeitraum verfügbar?
  • Erfahrungen von Labormitarbeitern mit diesem oder einem vergleichbaren Prüfverfahren.
  • Sichtung des Probenmaterials: sind durch die Formulierung Matrixeffekte oder andere Probleme bei der Analytik zu erwarten?

Eine weitere Möglichkeit, die Machbarkeit im Vorfeld einer Verifizierung zu prüfen, ist eine „Präanalytik“, also ein Ausprobieren der Methoden unter Realbedingungen in sehr abgespecktem Umfang. Die „Präanalytik“ dient vor allem dem vorzeitigen Erkennen von Problemen, insbesondere bei nicht alltäglichen Verfahren oder auch dann, wenn Akzeptanzkriterien sehr eng gesteckt sind. Die beiden nachfolgenden Beispiele zeigen die positiven Effekte der „Präanalytik“:

Beispiel 1: USP-Methode zur Bestimmung von Hypromellose Acetat Succinat, das bei Arzneimitteln mit Magensaftresistenz verwendet wird. Bei dieser Methode wird der Gehalt von Methoxy- und Hydroxypropoxy-Gruppen bestimmt. Dies wird durch Überführen dieser Gruppen in Methyliodid bzw. Isopropyliodid und anschließende chromatografische Bestimmung realisiert. Die Probenaufarbeitung wird in einem geschlossenen Reaktionsgefäß durchgeführt. In einem Zweiphasensystem (wässrig/organisch) wird die Probe (Hypromellose Acetat Succinat) mit konzentrierter Iodwasserstoffsäure auf 150°C erhitzt. Die USP-Vorgabe für die Differenz der Gesamtmasse des Reaktionsgefäßes vor und nach der Reaktion liegt bei maximal 10 mg. Die Herausforderung bei dieser Aufarbeitung liegt hier weder in der chromatografischen Methode noch in der Probenaufarbeitung sondern in der Einhaltung der maximalen Differenz der Gesamtmasse. Es muss dabei ein Reaktionsgefäß gefunden werden, das bei den gegebenen Bedingungen verwendet werden kann (Temperatur über dem Siedepunkt der eingesetzten Reagenzien, geringes Reaktionsvolumen, Iodwasserstoffsäure ist sehr korrosiv, Methyliodid und Isopropyliodid sind flüchtige Verbindungen!). Sind geeignete Gefäße im Rahmen der „Präanalytik“ ausprobiert und dann gefunden worden (inklusive speziellem Heizblock, der für diese Reaktionsgefäße konzipiert ist), kann die Verifizierung im Anschluss problemlos durchgeführt werden.

Auch bei scheinbar einfach durchzuführenden Standardmethoden können Probleme auftreten, die durch eine „Präanalytik“ im Vorfeld schon gelöst werden können.

Beispiel 2: Limittest für Blei aus Povidon gemäß Amerikanischem Arzneibuch USP. Bei diesem Limittest auf Blei erfolgt standardmäßig ein Aufschluss der Probe. Bei Povidon ist im Arzneibuch ein zusätzlicher Vermerk zu finden, wonach Povidon nicht aufgeschlossen sondern nur in Wasser gelöst werden soll. Povidon ist ein polymerer Hilfsstoff, der in unterschiedlichen Kettenlängen eingesetzt wird. Während die kurzkettigen Povidonvarianten mit der Methode analysierbar sind, müssen manche langkettigen jedoch aufgeschlossen werden, um einen zuverlässigen Limittest durchführen zu können. So muss die Verifizierung auf eine Validierung der Methode für die längerkettigen Povidonvarianten ausgeweitet werden, da eine Durchführung nach Arzneibuchvorgaben nicht in vollem Umfang möglich ist.

Beide Beispiele zeigen, welch unterschiedliche Hürden bei der Verifizierung zu nehmen sind und dass eine gute Planung und Methodeninstallation im Vorfeld hilfreich beim Überspringen dieser sind. Werden Problemstellungen frühzeitig durch eine im kleinen Umfang durchgeführte „Präanalytik“ erkannt und gelöst, erleichtert das die Planung der eigentlichen Verfizierung enorm und ermöglicht die Optimierung der anschließenden Routineanalytik.