Сибирский государственный медицинский университет ВАЛИДАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДИК Лекция по фармхимии для студентов 5 курса фармацевтического факультета Сиб. ГМУ (2012 – 2013 уч. г. )
Программные вопросы 1. Аналитический контроль ЛС. 2. Определение аналитической валидации. 3. Цель валидации. 4. Характеристика аналитических методик. 5. Классификация методов, используемых для контроля фармацевтической продукции. 6. Виды валидации и валидированная оценка методик. 2
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЛС Аналитический контроль фармацевтических продуктов или определенных веществ в препарате необходим, чтобы гарантировать их безопасность и эффективность на протяжении всего срока годности, включая хранение, распространение и использование. Такой контроль должен проводиться в соответствии со спецификациями, разработанными и валидированными во время разработки препарата. 3
Создание национальных стандартов качества ЛС на основе объективных методов является гарантией их эффективности и безопасности. Установление соответствия качества ЛС регламентируемым нормам предполагает применение различных аналитических методов. При этом окончательный вывод о качестве ЛС в значительной степени зависит от качества самого метода, который должен отвечать определенным требованиям. 4
Общие принятые в мире рекомендации по производству лекарств в виде правил GMP содержат требования к методам испытаний, которые используются для оценки соответствия фармацевтической продукции установленным спецификациям в отношении точности и достоверности. Поэтому необходимо устанавливать пригодность тех или иных аналитических методов для предполагаемого их применения в оценке качества субстанций и ЛС. 5
Процесс лабораторного изучения степени пригодности аналитических методов получил название «валидация» (validation). Появились документы, регламентирующие этот процесс: ОФС USP, OФС РФ «Валидация фармакопейных методов» , ГОСТ РФ «Точность (правильность и прецизионность методов и результатов измерений)» , ГОСТ Р ИСО 5725 -1 -2002, который является полным аутентичным текстом международного стандарта ИСО 5725 -1 -1994 и др. 6
2. Определение аналитической валидации В процессе контроля качества лекарств осуществляется проведение тех или иных анализов, при выполнении которых применяются аналитические методики. Аналитическая методика описывает способ выполнения анализа. Она должна подробно описывать все необходимые этапы. Описание может включать подготовку образцов, реактивов, использование прибора, построение калибровочных кривых и многое другое. Одним из аспектов формирования гармонизированных требований к качеству ЛС является внедрение валидированных методик. 7
Что такое ВАЛИДАЦИЯ ? Валидация - это подтверждение обоснованности выбора метода для определения показателей и норм качества фармацевтической продукции по каждому разделу НД. Валидация фармакопейных методов проводится на этапе подготовки НД на новые ЛС или при последующем их пересмотре. Валидация является документированной процедурой, дающей высокую степень уверенности в том, что конкретный процесс, метод или система будет последовательно приводить к результатам, отвечающим заранее установленным критериям приемлемости. 8
В соответствии с международными требованиями по валидации аналитических методов любая разрабатываемая или модифицируемая аналитическая методика должна оцениваться с точки зрения обоснованности и объективности ее использования. 9
Для аналитических методов, описанных в ГФ РФ и в действующей в настоящее время НД (ФС и ФСП), валидация не требуется. - Почему не требуется? - Потому, что валидация фармакопейных методов проводится на этапе подготовки НД на новые фармацевтические субстанции и ЛС или при их пересмотре. 10
Валидации подвергаются аналитические методы, применяемые: - для идентификации ЛС; - установления пределов содержания примесей, родственных соединений, тяжелых металлов, остаточных органических растворителей; - количественного определения лекарственного вещества, ЛВ или веществ в составе ЛФ, индивидуальных примесей, суммы примесных продуктов, консервантов. 11
3. Цель валидации Основная цель аналитической валидации гарантировать, что выбранная аналитическая методика будет давать ВОСПРОИЗВОДИМЫЕ и ДОСТОВЕРНЫЕ результаты, соответствующие поставленной цели. Необходимо надлежащим образом определить как условия применения методики, так и цель, для которой она предназначена. Указанные принципы применимы ко всем методикам, которые используются фирмамипроизводителями ЛС. 12
При разработке любой методики, включаемой в ФСП или в другой используемый на предприятии документ, содержащий методы контроля, необходимо: 1. Обосновать выбор предлагаемой методики анализа в сравнении с другими возможными подходами. Т. е. необходимо привести научное обоснование ее применения или, если методика применяется взамен существующей, привести сравнительные данные. 13
2. Детально описать методику, чтобы должным образом обученный персонал мог ее надежно воспроизвести. Например, должны быть подробно или в виде ссылок описаны используемые реактивы и стандартные образцы, приведены полные формулы для вычисления результатов, определены все обозначения. 14
3. Привести данные валидации. Каждая аналитическая характеристика, которая применима к данной методике, должна быть обсуждена и подкреплена экспериментальными данными. Если результаты получены с использованием установленных фармакопейных методов, необходимость представления данных валидации может быть значительно меньшей, однако необходимо подтвердить, что фармакопейная методика подходит для анализа конкретной лекарственной формы. 15
Валидации подвергаются аналитические методы, применяемые для: - идентификации лекарственного вещества (ЛВ); - установления пределов содержания примесей родственных соединений, тяжелых металлов, остаточных органических растворителей; - количественного определения ЛВ, ЛВ(веществ) в составе лекарственных форм, индивидуальных примесей и суммы примесных продуктов, консервантов. 16
3. 1. Валидация как часть обеспечения качества Валидация - это часть программы обеспечения качества, относящаяся к конкретному продукту (процессу его производства) Основные принципы обеспечения качества нацелены на производство продукта, отвечающего своему назначению: 1. Качество, безопасность и эффективность должны быть спроектированы и встроены в продукт 2. Качество не может быть привнесено в продукт путем инспекций или испытаний (аналитических и др. ) 3. Каждая критическая стадия производственного процесса должна быть валидирована. Остальные стадии процесса должны быть под контролем для максимальной вероятности того, что продукт будет отвечать установленным в спецификации требованиям 17
3. 2. Определение валидации, ее основные принципы 1. Установить, что производственное (технологическое и вспомогательное) оборудование способно работать в диапазоне параметров, определенных требованиями спецификаций 2. Продемонстрировать, что оборудование и приборы для контроля, мониторинга и измерения способны работать в диапазоне параметров, установленных для производственного оборудования 3. Осуществить последовательные циклы производства с рутинными параметрами работы оборудования и продемонстрировать, что процесс действительно прошел в установленном диапазоне параметров, а конечный продукт постоянно соответствует утвержденным спецификациям по качеству и функциональному 18 назначению
3. 3. Преимущества проведения валидации 1. Уверенность в стабильности процесса, равномерно качественном продукте в объеме серии 2. Возможно снижение интенсивности межоперационного контроля 3. Увеличение выхода, снижение количества инцидентов переработки 4. Меньшее количество рекламаций, реже отзывы 5. При необходимости, валидационные результаты могут использоваться для внесения улучшений в процесс или при разработке новых процессов более высокого уровня 19
Термин «аналитическая методика (АМ)» означает порядок выполнения испытания. Она должна содержать детальное описание всех необходимых действий по выполнению испытания. Методика может включать: описание приготовления испытуемого образца, СО и реактивов, использования оборудования, получения калибровочной кривой, формулы для расчета и т. д. 20
Валидация AM предполагает ее оценку по следующим параметрам, рекомендованным Международной конференцией по гармонизации (ICH): ♦ избирательность или специфичность; ♦ предел обнаружения; ♦ надежность; ♦ линейность результатов; ♦ аналитическая область методики; ♦ правильность; ♦ точность; ♦ сходимость; ♦ воспроизводимость; ♦ предел количественного определения. 21
4. Характеристика аналитических методик Избирательность, селективность или специфичность ( selectivity or specifity) AM определяется ее способностью достоверно определять лекарственное вещество в присутствии примесных ( продукттов распада, плацебо и т. д. ) и вспомогательных веществ (в частности, вспомогательных веществ лекарственных форм). Она оценивается при валидации AM, применяемых для идентификации лекарственных веществ, определения примесей, установления количественного содержания вещества в образце и лекарственной форме. 22
Избирательность методик, применяемых для каждого из этих испытаний, достигается использованием СО и может быть дополнительно подтверждена методом добавок соответствующих количеств лекарственного вещества и (или) примесей, вспомогательных веществ. В тех случаях, когда примесные соединения не идентифицированы, специфичность предлагаемой методики должна быть обоснована результатами определений другим, независимым валидным методом. 23
Чувствительность (sensitivity) - это способность методики испытания регистрировать небольшие изменения концентрации. Выражается в виде наклона калибровочной кривой. 24
Предел обнаружения (limit of detection) – это наименьшее содержание, при котором анализируемое вещество может быть обнаружено (но не обязательно определено количественно), используя данную методику при требуемых экспериментальных условиях. Такой предел обычно выражается в значениях концентрации анализируемого вещества (например, в процентах, долях на миллион - ррm или мкг/л) в образце и используется главным образом для испытания на чистоту. 25
Предел количественного определения (quantitation limit) — это минимальное количество анализируемого вещества, которое может быть определено с приемлемой правильностью и прецизионностью. Это характеристика методов количественного определения малых концентраций веществ в образце (например, примесей или продуктов деградации в лекарственном веществе). Предел количественного определения выражается как концентрация анализируемого вещества в образце (в % , ррт). 26
1. Предел количественного обнаружения определяется путем анализа образцов с известной концентрацией аналита и установления минимального уровня, при котором количество аналита может быть измерено с приемлемой правильностью и прецизионностью. 2. На основании соотношения сигнал – шум Этот подход может быть использован только для аналитических методик , при которых имеется базовая линия шума. Определение проводится путем сравнения измеренных откликов при анализе образцов с известными концентрациями аналита и откликами, полученными при анализе плацебо. При этом определяется минимальная 27
• минимальная концентрация, при которой количество аналита может быть однозначно измерено. Как правило, соотношение сигнал – шум должно составлять 1: 10. • 3. На основании стандартного отклонения ответа и наклона кривой. • Предел количественного обнаружения может быть рассчитан по формуле: QL = 10 σ , где σ – стандартное S отклонение отклика; • S – наклон калибровочной кривой. 28
Робастность или надежность (robustnеss or ruggedhess)– это способность методики давать результаты анализа с приемлемой правильностью и точностью при небольших изменениях условий проведения испытаний. Она является мерой степени влияния изменений условий работы или окружающей среды на получаемые результаты анализа отдельных, предположительно идентичных образцов из одной и той же однородной серии материала. 29
• Если результаты подвержены флюктуации, вследствие изменений условий выполнения методики, то эти условия должны контролироваться соответствующим образом или в описание методики должно быть включено предупреждение. • При использовании метода ВЭЖХ к типичным примерам изменений относятся: • * влияние изменений p. H подвижной фазы; • * влияние изменений состава подвижной фазы; • * различные колонки (различные серии и/или производители); • * температура; * скорость потока. 30
Линейность и аналитическая область методики (диапазон) (linearity and range). Линейность AM - это ее способность давать результаты, которые прямо пропорциональны концентрации анализируемого вещества в образцах. Диапазон методики выражается как высшая и низшая концентрации, в пределах которых показано, что анализируемое вещество определяется с приемлемой точностью, правильностью и линейностью. Эти характеристики определяются посредством применения данной методики для выполнения анализа серии образцов, имеющих концентрации анализируемого вещества, перекрывающие требуемый диапазон. 31
Линейность результатов может быть представлена графически в виде зависимости аналитических сигналов от концентрации веществ, которых должно быть не менее 5. Для подтверждения линейности АМ используются следующие параметры: коэффициент регрессии, угол наклона линии регрессии и остаточная сумма площадей. 32
В тех случаях, когда соотношение между результатом и концентрацией нелинейно, стандартизация может быть обеспечена с помощью калибровочной кривой. Аналитическая область составляет: ♦ для количественного содержания анализируемого вещества в образце или лекарственной форме 80 120 % от определяемой величины; ♦ для показателя «однородность дозирования по содержанию» 70 -130 % от определяемой величины; ♦ для показателя «растворение» ± 20 % от предела, регламентированного НД; ♦ для содержания примесных продуктов 50 -120 % от регламентированных норм. 33
Термин «точность (accuracy)» применительно к серии измерений (испытаний) включает сочетание 2 составляющих: «правильность» и «прецизионность» . Точность (Accuracy) Правильность (Trueness) Прецизионность (Precision) Воспроизводимость (Reproducibility) В одной лаборатории Систематическая погрешность (Bias) Сходимость, повторяемость (Repeatability) Между лабораториями Структура термина «точность» Случайная погрешность 34
• Термин «точность» (аccuracy) применительно к серии измерений (испытаний) включает сочетание двух составляющих: «правильность» и «прецизионность» . ICH включает в раздел «прецизионность» надежность метода (ruggedhess), которая определяется степенью воспроизводимости результатов, полученных в различных лабораториях. • В USP чаще всего надежность метода учитывается при межлабораторной оценке химических стандартных образцов 35
Правильность (trueness or accuracy) AM - это близость получаемых с использованием данной методики результатов к истинному значению. Показателем пра- вильности метода является значение систематичес-кой погрешности метода (systematic error). При количественном определении лекарственного вещества этот параметр может быть установлен путем применения AM к анализируемому объекту с использованием СО или путем сравнения результатов, полученных предлагаемой аналитической методикой, с результатами, которые получены другой независимой методикой, 36 правильность которой известна.
Правильность метода колич. опред. идентифицированных примесных соединений устанавливается по результатам анализа методом добавок. При отсутствии образцов примесных соединений или в тех случаях, когда структура их не установлена, правильность предлагаемой методики их определения должна быть подтверждена результатами анализа другой аналитической методикой с охарактеризованной правильностью. 37
Правильность должна быть оценена на основе не менее 9 определений, как минимум, на 3 уровнях концентраций в пределе аналитической области (например, 3 повторности определения для 3 аналитических концентраций). Прецизионность (precision) АМ - это степень близости между отдельными результатами испытаний. Она измеряется отклонением отдельных результатов от среднего значения и обычно выражается величиной стандартного отклонения коэффициентом вариации (относительное стандартное отклонение) при условии использования полной методики для повторного анализа отдельных образцов, отобранных из одной и той же однородной серии материала. 38
Эта характеристика зависит только от случайных факторов и не связана с истинным значением измеряемой величины. Она выражается величиной стандартного отклонения. Экстремальные показатели прецизионности – повторяемость (сходимость) и воспроизводимость. 39
Сходимость (repeatability) или внутри лабораторная вариация выражает прецизионность методики при ее выполнении одним и тем же аналитиком в одних и тех же условиях (использование одинакового оборудования, реактивов) в течение короткого интервала времени. Сходимость методики оценивается проведением полных определений на отдельных идентичных образцах, отобранных из одной и той же однородной серии материала и обеспечивает измерение точности методики в нормальных рабочих условиях. 40
Воспроизводимость (reproducibility) отражает межлабораторную прецизионность -это точность методики, когда она проводится в различных лабораториях, разными средствами, разными операторами (аналитиками), в разное время на одной и той же однородной серии материала. Воспроизводимость аналитического метода характеризует степень совпадения результатов индивидуальных испытаний при многократности его использования. Она выражается величиной стандартного отклонения, коэффициентом вариации и доверительным интервалом и устанавливается при количественном определении не менее 9 аликвот образца, позволяющим статистически рассчитать эти 41 параметры.
Для определения данной характеристики рассчитывают величину стандартного отклонения S, дисперсию S 2, определяют границы доверительных интервалов. Сравнение значений вычисленных критериев Фишера FВЫЧ. с табличными данными F (P, f 1, f 2), найденными при Р=99 %, дает возможность установить более высокую воспроизводимость одной из сравниваемых методик. Воспроизводимость определяется в процессе разработки методики и характеризует надежность анализа в выбранных параметрах метода. 42
Пригодность системы - это интегральная часть многих AM, которая показывает надежность анализа в заданных условиях его проведения. Параметры пригодности системы обеспечивают соблюдение валидности метода в случаях, когда в процессе анализа возможны некоторые внутрилабораторные изменения условий анализа. Например, для метода ВЭЖХ в наибольшей степени подвержены изменениям стабильность аналитических растворов, р. Н подвижной фазы, ее состав, различные серии колонок, температура, скорость потока. 43
Валидация методики количественного определения диборнола в таблетках «Медиборол 125 мг» Действующее вещество: медиборол (4 -метил-2, 6 -диизоборнилфенол) Вспомагательные вещества: лактоза, поливинилпирролидон, примогель, натриевая соль кроскармеллозы, магния стеарат. 44
Специфичность методики Рис. 1 ВЭЖХ-хроматограмма медиборола Рис. 2 ВЭЖХ-хроматограмма плацебо (вспомогательные вещества без медиборола) 45
Линейность методики R = 0, 9968 у = 24, 13∙х + 1610, 91 Рис. 3. Зависимость площади пика от содержания медиборола в модельной смеси 46
Правильность методики Оценка правильности методики для таблеток «Медиборол 125 мг» Процент действующего 90 100 110 Введено, мг 113, 3 125, 2 136, 0 Найдено, мг 112, 2 124, 4 134, 8 113, 9 125, 3 134, 8 114, 3 124, 8 134, 8 Среднее, мг 1135 124, 8 134, 8 Отклик, % 100, 18 99, 68 99, 12 вещества от заявленного 47
Прецизионность методики Оценка повторяемости методики для таблеток «Медиборол 125 мг» Xi, мг n Xср S ∆Xср P, f Xср±∆Xср εср, % 121, 5 122, 4 124, 4 6 124, 4 2, 04 2, 14 2, 57 124, 4± 2, 14 1, 7 125, 3 125, 9 126, 7 48
Валидация спектрофотометрической методики определения содержания медиборола в суппозиториях Действующее вещество: медиборол (4 -метил-2, 6 -диизоборнилфенол) с дозировкой 50 мг Вспомагательные вещества: гидрогенизированное хлопковое масло (ГОСТ 28414 -89), эмульгатор Т-2 (ФС 42 -2689 -96)
Специфичность методики Спектры поглощения: 1 - 0, 005% этанольного раствора медиборола , 2 - этанольного раствора основы суппозиторий 50
Линейность методики Рис. 4. Зависимость оптической плотности от содержания медиборола в модельных смесях 51
Прецизионность методики определения содержания медиборола в суппозиториях Оптическая плотность 0, 3539 Содержание медиборола в суппозитории, г 0, 05006 Метрологическая характеристика Х = 0, 05001 0, 04967 S 2 = 1, 88471*10 -7 0, 05065 S = 0, 000434133 0, 04925 Sx = 0, 000137285 0, 3565 0, 05042 Р = 0, 95 0, 3564 0, 05041 Т(P, f) = 2, 26 0, 3506 0, 04959 X = 0, 00031 0, 3535 0, 05000 X Х = 0, 05014 0, 00031 0, 3553 0, 05025 = 0, 62 % 0, 3524 0, 04984 0, 3512 0, 3581 0, 3482 52
Правильность методики Ожидаемое содержание медиборола в суппозитории, г Полученное Процент Средний Относительное содержание восстановления, процент стандартное медиборола % восстановления, отклонение, % в суппозито% (n=3) рии, г 0, 04500 0, 04554 0, 04498 0, 04489 101, 20 99, 96 99, 76 100, 31 0, 780 0, 05000 0, 04967 0, 05006 100, 00 99, 34 100, 12 99, 82 0, 421 0, 05500 0, 05549 0, 05468 0, 05569 100, 89 99, 42 101, 25 100, 52 0, 967 Средний процент восстановления (n=9) = 100, 22% 53
Классификация методов, используемых для фармацевтической продукции Фармакопейный анализ складывается из совокупности аналитических методов, изложенных в Фармакопее и используемых для различных целей: а)для подтверждения подлинности ЛС; б) определения примесей и продуктов деградации; в)количественного определения ЛВ или ингредиентов лекарственных форм. При этом каждый метод, применяемый для стандартизации ЛС, требует различных схем валидации. 54
• Аналитические методы, используемые для контроля качества лекарственных средств, в общем делят на 4 категории: • ♦ категория 1 – аналитические методы для количественного определения фармацевтических субстанций или активных ингредиентов ( включая консерванты) в готовых лекарственных формах. 55
♦ категория 2 – аналитические методы для обнаружения и количественного определения примесей в фармацевтической субстанции или продуктов ее деградации в готовых лекформах. ♦ категория 3 – методы для определения характеристических параметров, таких как «растворение» , «высвобождение лекарственного вещества» , «однородность дозирования» ♦ категория 4 – аналитические методы для установления подлинности (идентификации) лекарственного вещества. Для каждой категории необходима различная аналитическая информация. 56
Таблица Параметры валидации аналитических методов Аналитические Категория 1 характеристи. Количествеческие нное параметры определение Категория 2 (примеси) Категория 3 4 Колич. опред Лимитир ующие тесты Растворение Идентификация Правильность + + * * - Прецизионность + + - + - + * + - + + * - Предел к. о. - + - * - Линейность + + - * - Аналитическая область + + * * - Специфичность Предел обнаружения 57
В таблице приведены характеристики, которые учитывают для различных классов методик, т. е. степень значимости параметров валидации. Так, например, при определении подлинности важны способность методики определять минимальное количество вещества и не реагировать на изменение условий и на присутствие других компонентов в препарате, т. е. особое значение имеют предел обнаружения, надежность и избирательность. 58
Виды валидации и валидированная оценка методик и их характеристика Валидация делится на следующие виды: ♦ перспективная; ♦ сопутствующая; ♦ ретроспективная; ♦ ревалидация. Перспективная валидация проводится ЦЗЛ и ОКК на этапе подготовки проекта ФСП на новые ЛС или при пересмотре ФСП, если вводятся новые аналитические методики. 59
При количественном определении лекарственного вещества важна близость результатов к истинному значению, степень разброса результатов, способность не реагировать на изменение условий, давать результаты, прямо пропорциональные количеству вещества в образце, способность определять минимальные количества вещества, т. е. важны правильность, точность, надежность, линейность и предел обнаружения. 60
Сопутствующая валидация проводится в ЦЗЛ и ОКК на этапе подготовки проекта ФСП взамен существующей ФС, если ранее валидационные исследования для AM, включенных в ФС, не проводились. Все методы при проведении валидационных исследований должны демонстрировать отсутствие влияния других компонентов исследуемого образца на результаты определения анализируемого вещества. 61
Ретроспективная валидация проводится в ОКК с использованием метода карт контроля качества. Данный тип валидации AM используется при условии, что состав ЛС, ведение технологического процесса и методики контроля качества остаются неизменными. Ревалидация AM (повторная валидация) осуществляется в ряде случаев, когда происходят изменения в синтезе лекарственного вещества, в составе готового ЛС и изменения в самой методике. 62
Результаты валидации оформляются протоколом о проведении валидации, причем протокол валидации оформляется отдельно для каждого вида аналитической методики. 63
ВЫВОДЫ • 1. Валидация – это инструмент для обеспечения того, что качество встроено в процесс. • 2. Валидация всегда имела большое значение не только с точки зрения соответствия регуляторным требованиям, но и в долгосрочной перспективе поддержания качества. • 3. Валидация – это профилактическая деятельность. • 4. Ключевой тезис «Процесс должен быть под контролем» . • 5. Валидация – это дорогой процесс. 64
Скачать презентацию Сибирский государственный медицинский университет ВАЛИДАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДИК Лекция
Валидация аналитических методик.ppt