Échec de la vérification dans l’industrie pharmaceutique en raison de la malpropreté de Surface en acier inoxydable de nettoyage
11 août 2017
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.
L'objectif général de ce travail est d'obtenir des rendements élevés et reproductibles de résidus pharmaceutiques à partir de la surface de coupons en acier inoxydable en appliquant les meilleures pratiques pour le développement analytique de méthodes de nettoyage destinées aux petites molécules, aux protéines thérapeutiques et aux anticorps. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la vérification du nettoyage dans l'industrie pharmaceutique, telles que les raisons pour lesquelles la vérification du nettoyage des équipements de production échoue. Le principal avantage de cette étude réside dans la démonstration de la procédure permettant de nettoyer correctement la surface des coupons en acier inoxydable utilisés pour la validation de la méthode analytique.
Pour commencer cette expérience, préparez des solutions échantillons du médicament dissous dans le diluant choisi, après avoir calculé la limite de nettoyage pour ce médicament. Nettoyez les coupons en acier inoxydable en les rinçant à l’eau et en essuyant la surface deux fois pendant 10 à 15 secondes. Répétez ensuite cette étape de rinçage et d’essuyage avec du méthanol afin d’éliminer tout dépôt résiduel.
Pour effectuer l'approche de nettoyage avancée à l'aide de solutions de nettoyage en place, plongez les éprouvettes dans de l'eau de qualité chromatographie liquide à haute performance ou eau HPLC et soumettez-les à une sonication pendant deux minutes. Plongez les éprouvettes dans une solution détergente alcaline à 0,1 % préparée avec de l'eau HPLC et soumettez-les à une sonication pendant deux minutes. Plongez à nouveau les éprouvettes dans de l'eau HPLC et répétez une sonication de deux minutes.
Ensuite, immergez-les dans une solution de détergent acide à 0,1 % dans de l'eau HPLC et soumettez-les à une sonication pendant deux minutes. Terminez par une sonication de deux minutes dans de l'eau HPLC. Ensuite, à l'aide d'un ruban adhésif double face, fixez les coupons en acier inoxydable au fond d'un bécher en plastique de 250 millilitres.
Tenez le bécher pendant la procédure afin de faciliter l'ajout du produit et le prélèvement par écouvillon, et pour éviter tout accident. Utilisez une micropipette à déplacement positif pour introduire un volume défini de produit, à une concentration et une formulation souhaitées, selon un motif circulaire sur la surface du coupon. Une fois la surface du coupon sèche, trempez un écouvillon sec dans un flacon contenant deux millilitres de diluant.
Appuyez le tampon contre l'intérieur du flacon pour éliminer l'excès de solvant. Utilisez des mouvements latéraux réguliers et superposés pour essuyer fermement la surface du coupon avec un côté du tampon humide, jusqu'à ce que toute la zone de test de 50 centimètres carrés soit essuyée. Utilisez le même côté du tampon pour répéter le processus d'essuyage.
Prélévez chacun des quatre bords du coupon deux fois. Tournez le coupon de 90 degrés et utilisez l'autre côté du prélèvement, en changeant également de 90 degrés la direction du prélèvement. Répétez le nettoyage en utilisant ce côté du prélèvement de la même manière, en veillant à préléver les quatre bords du coupon deux fois chacun.
Après avoir essuyé la surface, utilisez des ciseaux pour couper la tête du prélèvement dans le flacon de solvant. Ensuite, répétez l'ensemble de la procédure de prélèvement avec un deuxième écouvillon, en tournant l'échantillon de 90 degrés dans la même direction choisie précédemment. Puis, soniquez le flacon contenant les deux têtes d'écouvillon pendant cinq minutes.
Ensuite, vortexer le flacon pendant 10 secondes. Enfin, transférez la solution dans un flacon HPLC et étiquetez-la comme solution de travail. Pour récupérer l'échantillon, préparez les solutions témoins en mélangeant 200 microlitres de chaque solution d'ajout sur coupon ou de solution échantillon avec 1 800 microlitres de diluant.
Utilisez ces solutions pour effectuer la chromatographie conformément au protocole décrit. Calculez le rendement de la solution de travail à l’aide du rapport des aires relatives sous les pics des solutions de travail et témoin. Répétez ce processus pour trois échantillons afin de calculer le rendement moyen et l’écart-type relatif.
Avant le nettoyage des coupons, les résultats de récupération pour différents niveaux de fortification étaient incohérents, indépendamment de l'ingrédient pharmaceutique actif ou du rapport excipient/API, des différents analystes ou même des différentes journées pour un même analyste. La majorité des résultats de récupération présentaient un écart-type relatif élevé. La variabilité observée dans la récupération n’a pas été éliminée lorsque plusieurs paramètres différents ont été ajustés, notamment la technique de prélèvement par écouvillon, le diluant, le solvant de fortification, le pH de la solution de fortification et du diluant, la technique de fortification et la technique d’extraction.
La différence entre le taux de récupération individuel à chaque surface de pastille et le taux de récupération moyen montre que ce taux moyen varie d'une surface de pastille à l'autre ; par conséquent, il est très probable que la variabilité observée provienne des différences entre les surfaces des pastilles. Après avoir appliqué le nettoyage des pastilles décrit dans ce protocole, les résultats de récupération se sont révélés reproductibles d'un essai à l'autre, avec une différence minimale de récupération entre les pastilles. Le nettoyage des pastilles réalisé ici a permis d'obtenir des taux de récupération supérieurs à 90 %. De plus, les valeurs d'écart-type relatif pour chaque niveau de fortification étaient acceptables et inférieures à celles obtenues avant le nettoyage.
Une fois maîtrisée, la procédure de nettoyage des coupons peut être effectuée en moins de 30 minutes, si elle est réalisée correctement. Lors de l'exécution de cette procédure, il est important de se souvenir comment réaliser un ajout dosé et une récupération corrects sans perdre l'analyte d'intérêt. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment nettoyer correctement les surfaces en acier inoxydable afin d'obtenir des rendements élevés et reproductibles des résidus.
Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs de l'industrie pharmaceutique pour fournir des données fiables sur le nettoyage des procédés de fabrication.
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Aperçu
Cette étude aborde les défis liés à la vérification du nettoyage des résidus pharmaceutiques sur des échantillons en acier inoxydable. Elle présente un protocole validé permettant d'obtenir des rendements élevés et reproductibles des résidus.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Vérification du nettoyage pharmaceutique
- Développement de méthodes analytiques
- Techniques de nettoyage de surfaces
Contexte
- La vérification du nettoyage est cruciale dans l'industrie pharmaceutique.
- Des procédures de nettoyage incohérentes entraînent des taux de récupération variables.
- Des échantillons en acier inoxydable sont couramment utilisés pour la validation.
- Des méthodes de nettoyage appropriées sont essentielles pour obtenir des résultats analytiques précis.
Objectif de l'étude
- Établir un protocole de nettoyage fiable pour les coupons en acier inoxydable.
- Améliorer les taux de récupération des résidus pharmaceutiques.
- Remédier aux échecs des processus de vérification de nettoyage.
Méthodes utilisées
- Préparation de solutions échantillons de médicaments dans un diluant choisi.
- Calcul des limites de nettoyage pour des médicaments spécifiques.
- Rinçage de coupons en acier inoxydable avec de l'eau.
- Essuyage de la surface avec un chiffon pendant 10 à 15 secondes.
- Répétition du rinçage et de l'essuyage avec du méthanol pour éliminer les résidus.
Résultats principaux
- La méthode décrite nettoie efficacement les surfaces en acier inoxydable.
- Des rendements élevés et reproductibles des résidus pharmaceutiques ont été obtenus.
- Le protocole aborde des problèmes clés liés à la vérification du nettoyage.
- Une meilleure compréhension des procédés de nettoyage dans le contexte pharmaceutique.
Conclusions
- La mise en œuvre du protocole de nettoyage correct améliore les taux de récupération.
- Cette étude fournit un cadre pour les études futures sur la vérification du nettoyage.
- Les méthodes de nettoyage appropriées sont essentielles pour la validation des méthodes analytiques.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
Une vérification incohérente du nettoyage, due à une récupération variable des résidus sur les surfaces en acier inoxydable, représente un risque important dans la fabrication pharmaceutique, pouvant entraîner des faux négatifs lors de la validation du nettoyage et compromettre la sécurité des produits. Cette étude identifie un nettoyage de surface insuffisant comme source principale de variabilité et présente un protocole normalisé de nettoyage en place (CIP) garantissant des rendements élevés (>90 %) et reproductibles pour les petites molécules ainsi que pour les grandes biomolécules jusqu'à 50 000 Da. En établissant une procédure de nettoyage fiable pour les coupons analytiques, la méthode permet une évaluation précise des procédés de nettoyage, favorisant ainsi des décisions fondées sur des données probantes en matière d'assainissement des équipements et réduisant le risque de contamination croisée.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Garantit que les données de récupération des résidus reflètent la présence réelle de l'analyte plutôt qu'une variabilité induite par la surface, ce qui permet une interprétation précise du comportement du composé lors du criblage précoce.
- Valeur opérationnelle : Fournit une étape reproductible de préparation des coupons qui réduit au minimum la variabilité inter-analystes et intra-journée des mesures de récupération des résidus.
Développement de criblage et de tests
- Valeur scientifique : Permet une récupération constante des médicaments de petite taille (<1 000 Da) et des grandes biomolécules (jusqu'à 50 000 Da), permettant une application uniforme dans diverses campagnes de criblage de modalités.
- Valeur opérationnelle : Offre un faible écart-type relatif (Srel ≤4 %) après nettoyage par CIP, garantissant la précision et la fiabilité du dosage lors de l'analyse des résidus à haut débit.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Permet la traduction des résultats analytiques des phases de découverte aux phases précliniques en fournissant une méthode normalisée de préparation des surfaces, réduisant ainsi les erreurs d'attribution des différences de rendement à des facteurs liés à la formulation ou à la biologie.
- Valeur opérationnelle : Facilite la comparabilité entre études des données de vérification du nettoyage grâce à une procédure bien définie et reproductible de nettoyage des échantillons modèles (« coupons »).
Intégration du pipeline et du flux de travail
La méthode s'intègre au flux de travail de découverte et de développement comme une étape de prétraitement essentielle pour le nettoyage des tests de vérification, située après l'ajout de composés et avant la récupération par prélèvement au tampon et l'analyse chromatographique, garantissant ainsi que les taux de récupération mesurés reflètent les niveaux réels de résidus et non des artefacts dus à un nettoyage de surface insuffisant.
- Biologie de la découverte : Élimine les interférences liées à la surface dans les données de récupération, permettant aux chercheurs de se concentrer sur l'interprétation des effets réels d'adhérence des composés ou des formulations durant les premières phases de développement.
- Écrantage : Garantit la préparation des tests en fournissant des surfaces à récupération élevée et constante, favorisant une évaluation fiable des composés malgré leurs propriétés physico-chimiques variées.
- Analytique : Produit des mesures quantitatives de récupération avec une faible variabilité (Srel ≤4 %), permettant une comparaison précise des conditions de nettoyage et des effets des formulations.
- Recherche translationnelle : Assure une continuité des données de vérification du nettoyage, depuis le développement précoce jusqu'aux étapes précliniques, en standardisant une variable clé — la propreté des surfaces — à travers les études.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place une procédure normalisée et réutilisable de préparation des coupons en acier inoxydable, pouvant être adoptée dans plusieurs laboratoires et projets, réduisant ainsi la dérive méthodologique et améliorant l'intégrité des données.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive dans la vérification du nettoyage en distinguant les niveaux réels de résidus de la variabilité induite par la surface, réduisant ainsi l'ambiguïté mécanistique dans l'évaluation du procédé de nettoyage.
- Valeur opérationnelle : Améliore la standardisation et la reproductibilité des essais de vérification du nettoyage grâce à un protocole CIP bien défini basé sur la sonication, qui minimise les variations dépendant de l’utilisateur.
- Valeur stratégique : Favorise de meilleures décisions d'acceptation ou de rejet en développement de formulation et de procédé en fournissant des données fiables sur le nettoyage, réduisant ainsi les risques de contamination et biologiques en phase avancée.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation des candidats-médicaments et des procédés de fabrication ajustée au risque, fondée sur des résultats de vérification du nettoyage robustes et à faible variabilité.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une formation à la technique appropriée de prélèvement par écouvillon, au temps de sonication et à la manipulation des solutions afin d'assurer une exécution cohérente des étapes de nettoyage et de récupération.
- Dépend de l'accès à de l'eau de qualité HPLC, à des bains à ultrasons, à des solutions détergentes alcalines et acides, ainsi qu'à des pipettes à déplacement positif pour un ajout précis des contaminants.
- Exige une standardisation entre équipes en ce qui concerne la durée du nettoyage, les concentrations des solutions et les motifs de prélèvement afin de maintenir la reproductibilité entre laboratoires et postes de travail.
- Implique des ajustements à envisager lors de l'application du protocole à différentes géométries ou matériaux de coupons, bien que la méthode soit validée pour les surfaces en acier inoxydable utilisées dans la validation analytique.
- Les limites pratiques incluent la nécessité d'une manipulation soigneuse afin d'éviter une recontamination après le nettoyage, ainsi que l'importance d'un séchage complet des coupons avant l'ajout des contaminants pour éviter tout effet de dilution.
