В 2010 году Фармакопея США (USP) начала обновлять около 4300 монографий и 220 общих глав для применения современных методов анализа [1]. В это время ионная хроматография (ИХ) также становилась более популярным аналитическим методом по мере своего развития. Регулирующие органы теперь рассматривают ИХ как приемлемую технологию для анализа фармацевтических и биофармацевтических препаратов.

Область применения ИХ анализа в фармацевтической промышленности довольно широка. ИХ позволяет оценивать следовые примеси, вспомогательные вещества, активные фармацевтические ингредиенты (АФИ) и метаболиты, а также определять ионные компоненты в фармацевтических растворах и жидкостях организма [2–10]. Эти параметры контроля качества можно измерять в сырье, в процессе производства и в конечной продукции. ИХ также подходит для контроля качества технической воды и сточных вод, обеспечивая безопасность производства и обеспечение соответствия сбрасываемых сточных вод нормативам [2,11–17].

Эта статья в блоге посвящена использованию ИХ при модернизации методов USP. Обсуждается эквивалентность разделительных колонок и то, как этот факт делает лаборатории более гибкими за счет внедрения альтернативных колонок для аналитических методов в соответствии с требованиями Фармакопей.

Нажмите, чтобы перейти непосредственно к теме:

• Общие главы и Монографии USP 
• Руководство USP по валидации, квалификации и пригодности хроматографической системы 
• Технические условия и требования к высокоэффективному фармацевтическому анализу 
• Аналитическая колонка: важная часть методологии
• Критерии применимости колонок в методах USP
• Исследования Metrohm об эквивалентности колонок 
• Важность эквивалентности колонок для фармацевтического анализа

Общие главы и Монографии USP 

USP устанавливает стандарты качества для безопасных лекарств, фармацевтических субстанций, пищевых добавок и пищевых продуктов. Основные допущения и определения обобщены в главах «Общие замечания и требования» («General Notices and Requirements»). «Монографии» («Monographs») и «Общие главы» («General Chapters») описывают процедуры испытаний и критерии приемки или общие рекомендации по обеспечению соответсвия, качества и чистоты продукции.

Руководство USP по валидации, квалификации и пригодности хроматографической системы

Общая глава <621> [18] (а также <1065> [19] и <1225> [20]) посвящены валидации и квалификации хроматографических методов, включая ИХ. Она также устанавливает требования и рамки для тестирования пригодности системы.

Тесты на пригодность системы являются неотъемлемой частью аналитической процедуры. Эти тесты обеспечивают адекватную работу хроматографической системы. Соблюдение критериев пригодности системы является обязательным на протяжении всех хроматографических исследований  измерений. Анализ пробы допускается только в том случае, если была продемонстрирована пригодность системы.

Технические условия и требования к высокоэффективному фармацевтическому анализу

Процесс валидации и квалификации метода USP для определения аналитов, упоминающихся в Монографиях и Общих главах, как уже упоминалось, очень сложен и требует строгих правил.

Общие хроматографические процедуры, указанные в таких методах USP, включают множество подробностей о хроматографической системе и условиях. Тесты на пригодность системы для этих условий показывают, что хроматографический метод является надежным и пригодным для количественного определения интересующих аналитов. Такие испытания включают повторяющиеся измерения проб и стандартов, которые должны соответствовать критериям допущения, а также критериям эффективности метода [18,21]:

• количество теоретических тарелок (N, мера эффективности колонки)
• коэффициент ассиметрии пика (A_S, мера симметричности пика) 
• разрешение(R_S, характеризует качество разделения) 
• относительное стандартное отклонение – мера воспроизводимости системы, рассчитанная на основе серий последовательных измерений не менее трех и не более шести измерений или применения эталонного раствора

Современное хроматографическое программное обеспечение (например, MagIC Net) облегчает общую процедуру расчета этих параметров. Однако полная процедура валидации является строгой, трудоемкой и очень сложной.

Аналитическая колонка: важная часть методологии

Учитывая методические параметры, очевидно, что колонка является ключевой частью метода. Это определяется размером и материалом упаковки колонки (или классификацией L-группы согласно базе данных USP).

В Таблице 1 перечислены некоторые L-группы соответсвующие ИХ анализу вместе с их описанием и примерами эквивалентных колонок Metrohm. Они находятся в базе данных колонок Фармакопеи [22], а также указаны в главе «Реагенты» документов Фармакопеи [23].

Критерии применимости колонок в методах USP

Во-первых, колонка должна быть отнесена к определенной L-категории. Материалы каждой L-группы или категории обладают определенными характеристиками и физико-химическими свойствами колонки (примеры см. в Таблице 1). Они должны соответствовать свойствам и химическому составу предполагаемой для анализа разделительной колонки. Категории L-группы могут включать в себя разные колонки от одного поставщика или от разных производителей.

Если USP относит отдельную колонку к L-группе, то условия, указанные в Монографии, могут быть квалифицированы (например, определение оксида цинка в соответствии с USP <591> [24]; AN-U-076). L-группа устанавливается для каждого ИХ метода, а не для конкретной колонки. Это дает пользователю некоторую гибкость в зависимости от его предпочтений при выборе колонки одной и той же L-группы для квалификации метода (Таблица 1).

Экивалентность разделительных колонок

Эквивалентность колонок теперь позволяет лабораториям и производителям аттестовать колонки для валидированных хроматографических методов. На Рисунке 1 показана общая процедура.

Существует два варианта проведения тестирования эквивалентности колонки без необходимости полной валидации:

1. пользователь выбирает колонку, принадлежащую к той же L-группе, которая указана для полностью валидированного метода
2. пользователь выбирает колонку, принадлежащую к L-группе, близкой по своим физико-химическим характеристикам к неподвижной фазе без изменения идентификаторов замены

USP Общая глава <621> [18] определяет требования к этой процедуре, а также критерии пригодности и приемлемости валидированного метода, для которого колонка должна быть сертифицирована.

Исследования Metrohm об эквивалентности колонок

Metrohm принимает участие в проведении валидаций методов USP. Один из примеров описан в нашей работе AN-S-398: «Phosphate in sodium and potassium phosphates compounded injections». Здесь для определения фосфата применяли колонку Metrosep A Supp 17 - 150/4.0.

Несколько колонок Metrohm (Таблица 1) были аттестованы на соответствие методам USP в рамках процесса эквивалентности колонок. Другие примеры включают валидацию колонки Metrosep A Supp 4 - 250/4.0 для анализа нитрита в нитрите натрия (AN-S-400) или колонки Metrosep A Supp 1 для количественного определения вориконазола, как показано более подробно ниже.

Пример применения: анализ вориконазола

Колонка Metrosep A Supp 1 сертифицирована USP для анализа родсвенной примеси F вориконазола (Voriconazole Related Compound F). Вориконазол — это лекарство, используемое для лечения серьезных грибковых инфекций [25]. В Таблице 2 перечислены все требования USP и параметры метода, а также достигнутые рабочие характеристики при исследовании эквивалентности колонки.

Исследование проводили на хроматографе 940 Professional IC Vario с использованием растворов стандартного образца примеси F вориконазола. Для тестирования пригодности системы использовали различные концентрации (2,5–5 мкг/мл) и составы (Таблица 3). Кроме того, был протестирован образец раствора вориконазола (номер партии: VZFP22009, Таблица 4).

Система ИХ Metrohm с колонкой Metrosep A Supp 1 - 250/4.6 соответствовала критериям пригодности USP для анализа стандартного раствора Родственной примести F вориконазола (Voriconazole Related Compound F RS) (Таблица 3).

Это исследование также соответствовало критерию приемлемости для анализа образцов вориконазола (Таблица 4) и было принято USP. Пример хроматограммы Родсвенной примеси F вориконазола показан на Рисунке 2.

Важность эквивалентности колонок для фармацевтического анализа

Лабораторные системы ионной хроматографии могут отличаться от установок, установленных Фармакопеей. В основном это связано с применяемыми хроматографическими колонками. Инициатива по модернизации монографии Фармакопеи расширила выбор колонок для исследователей. Это очень выгодно для фармацевтической промышленности.

Исследования эквивалентности колонок позволяют использовать альтернативные аналитические колонки для высокоэффективного фармацевтического анализа. Это экономит значительное количество времени и усилий, поскольку позволяет избежать процедуры полной валидации метода, занимающей несколько недель. В конечном итоге точность и надежность аналитических результатов по-прежнему достигаются в соответствии с валидированным методом.

Metrohm предлагает несколько применений, одобренных USP, а также альтернативные колонки для валидированных USP методов, успешно одобренных с помощью исследований эквивалентности колонок.

Дальнейшая информация по теме

Drug monographs, assays, and impurity evaluations – Bring your USP methods up to date with Metrohm Ion Chromatography

Flyer: Bring your USP methods up to date!

On-demand webinar: Analysis of impurities in pharmaceuticals using ion chromatography