Voldoet uw spectrofotometer aan de nieuwste USP en EP hoofdstukken?
Onlangs zijn nieuwe edities van hoofdstuk <857> van de Algemene Farmacopee van de United States General Pharmacopeia (USP) en European Pharmacopoeia (EP), hoofdstuk 2.2.25 gepubliceerd. Deze geven richtlijnen voor de kwalificatie van instrumenten voor UV en UV-VIS spectrofotometrie. De eerste is verplicht per 1 december 2019 en de tweede op 1 januari 2020. In beide hoofdstukken worden nieuwe benaderingen voor kwalificatie geïntroduceerd en worden verschillende nieuwe referentiematerialen voor kwalificatiemetingen voorgesteld. Hoewel de twee nieuwe normen op verschillende gebieden met elkaar in overeenstemming zijn, zijn er ook enkele belangrijke verschillen.
Wat hebben ze met elkaar gemeen?
Eerdere versies van beide normen bevatten een vrij beperkte reeks testen om de prestaties van een instrument op het gebied van golflengte, absorptie, strooilicht en resolutie (spectrale bandbreedte) te controleren. Op voorwaarde dat een instrument deze testen doorstond, kon worden gesteld dat het ‘farmacopee bestendig’ was. De beperking van deze benadering is dat een kwalificatie die onder bepaalde condities wordt uitgevoerd, onder andere condities niet geldig zou kunnen zijn. Een eenvoudig voorbeeld hiervan is een kwalificatie die in het zichtbare gebied wordt uitgevoerd met één lichtbron, terwijl de eigenlijke analyse in het UV-gebied met een andere bron moet worden uitgevoerd. Hoewel dezelfde parameters nog steeds moeten worden gekwalificeerd, moet nu worden aangetoond dat het instrument ‘geschikt is voor het doel’, namelijk dat het de eigenschappen heeft om de eigenlijke analyse met de vereiste nauwkeurigheid en precisie uit te voeren. De gebruiker moet dus voor deze vier parameters bepalen over welk bereik het systeem in de eigenlijke analyse zal worden gebruikt en aantonen dat het voldoet aan de eisen voor dat bereik. Een gevolg hiervan is dat de simplistische aanpak die in het verleden vaak werd gevolgd – één kwalificatietest voor elk van de vier parameters – wellicht niet voldoende is. Beide normen bevelen nu rechtstreeks of impliciet aan dat de waarden van de voor de kwalificatie gebruikte referenties de in de voorgestelde analyse te gebruiken waarden “in een hoek” plaatsen, wat kan betekenen dat er meer dan één referentie nodig is. Er is ook een specifieke nieuwe eis in beide normen om de absorptielinariteit te kwalificeren: hiervoor zal vrijwel zeker het gebruik van meer dan één absorptiereferentie nodig zijn. Om aan deze nieuwe eisen te helpen voldoen, worden in beide normen aanvullende referentiematerialen genoemd. Beide normen staan ook toe dat commercieel verkrijgbare gecertificeerde referentiematerialen worden gebruikt (de USP is hier grote voorstander van).
Wat zijn de verschillen?
Het grote verschil tussen de twee nieuwe normen is hun toepassingsgebied. Terwijl USP <857> beperkt is tot UV-zichtbare spectrofotometers zoals beschreven in USP <1857, is de nieuwe EP-norm uitgebreid met HPLC UV-detectoren en PAT (process analytical technology) toepassingen. Dit is een aanzienlijke afwijking; USP <857> sluit HPLC-detectoren specifiek uit van zijn toepassingsgebied, terwijl het in EP 2.2.25 hiervoor verplicht zal zijn.
De volgende opmerkingen hebben betrekking op spectrofotometers: (HPLC wordt apart behandeld)
Een ander belangrijk verschil is de benadering van de te gebruiken testmaterialen voor de kwalificatie. In het USP staat: Waar mogelijk worden bij voorkeur gecertificeerde referentiematerialen (CRM’s) gebruikt in plaats van in het laboratorium bereide oplossingen en er wordt nu een grotere verscheidenheid aan commercieel verkrijgbare CRM’s genoemd om het gemakkelijker te maken om ‘geschiktheid voor het doel’ vast te stellen voor een reeks bedrijfsparameters. Het EP geeft daarentegen details voor de voorbereiding van relatief weinig testoplossingen, waarvan er één (cafeïne) niet commercieel beschikbaar is als CRM. Gelukkig is het echter nog steeds mogelijk om gecertificeerde referentiematerialen te gebruiken, zodat er nog steeds overeenstemming kan worden bereikt zonder dat er oplossingen in het laboratorium moeten worden bereid.
Heb ik nieuw referentiemateriaal nodig?
De meeste laboratoria die in een gereguleerde omgeving werken, hebben al een selectie van referenties voor de kwalificatie van instrumenten. Om te bepalen of er aanvullende referenties nodig zijn om aan de nieuwe regelgeving te voldoen, moeten de golflengte en de absorptiewaarden die in de voorgestelde analyses worden verwacht, worden gecontroleerd om na te gaan of ze in de beschikbare referenties zijn opgenomen. Zo niet, dan zijn aanvullende referenties nodig. Zo is bijvoorbeeld de Holmiumoxideoplossing de meest gebruikte golflengtereferentie, met 14 pieken voor golflengten van 240 nm tot 650 nm. Mits de voor de analyse te gebruiken golflengten binnen deze grenzen liggen, zijn geen extra golflengtereferenties vereist. Voor golflengten onder 240 nm bevelen beide normen nu echter een ceriumoxideoplossing aan die 200 nm tot 270 nm bestrijkt. Voor nog lagere golflengten is een ‘Deep UV‘ CRM beschikbaar bij Starna Scientific, met gecertificeerde golflengte- en absorptiewaarden tot 191 nm. Bij analyse boven 650 nm wordt vaak didymiumoxide gebruikt.
Voor de absorptiekwalificatie betekent de nieuwe lineariteitsspecificatie dat er vrijwel zeker meer dan één referentie nodig zal zijn; de USP heeft als aanbeveling om de lineariteit te controleren op minimaal drie absorptieniveaus in het verwachte bereik. Kaliumdichromaatoplossing wordt al vele jaren gebruikt en bestrijkt golflengten van 235 tot 350 nm. Voor lagere golflengten wordt nu nicotinezuur aanbevolen, dat 210-270 nm bestrijkt. Beide zijn verkrijgbaar als CRM, in een reeks concentraties met absorptiewaarden tot 3A en kunnen worden gekocht in handige ‘lineariteitssets‘. Voor het zichtbare gebied vermeldt de USP nu metaal-op-kwarts filters; hoewel ze niet compatibel zijn met alle instrumenten, kunnen deze filters worden gebruikt over een breed golflengtebereik (250 tot 850 nm). Voor het zichtbare gebied zijn er bekende neutrale dichtheidsfilters (grijs glas) beschikbaar.
Strooilichtkwalificatie: terwijl EP 2.2.25 voorheen slechts één strooilichtreferentie noemde, kaliumchlorideoplossing, worden in beide normen nu verschillende referenties genoemd die betrekking hebben op golflengten van 190 nm tot 400 nm. Merk op dat USP <857> nu het gebruik van de traditionele “gespecificeerde golflengte” methode toestaat, evenals de “filterverhouding” (ook bekend als de Mielenz-methode genoemd) die in de uitgave van 2015 wordt genoemd.
Beide normen bevelen de gevestigde tolueen-in-hexaan-oplossing aan voor de kwalificatie van de resolutie (bandbreedte).
Naast de referenties die in de normen worden genoemd, is een breed scala aan CRM’s voor spectrofotometrie beschikbaar van Starna Scientific, zie tabel hieronder:
Golflengtebereik van Certified Reference Materials
HPLC en PAT
De opname van deze toepassingen van UV-zichtbare spectrofotometrie in EP 2.2.25 vereist andere kwalificatieprocedures dan conventionele spectrofotometrie. Alle hierboven besproken referenties zijn beschikbaar als verzegelde oplossingscellen of als vaste filters en houden daarom geen andere manipulatie in dan het inbrengen in de monsterhouder van het instrument. Enkele HPLC-detectoren kunnen een conventionele oplossingscel of filter accepteren, maar voor andere en voor PAT-toepassingen zal het nodig zijn om de testoplossing fysiek in de meetcel over te brengen. Drie van de hierboven genoemde referenties, namelijk ceriumoxide, holmiumoxide en nicotinezuuroplossingen, zijn voor dit doel beschikbaar als CRM’s in flaconvorm en zijn speciaal voor HPLC ontwikkeld. Een vierde, Starna Green, kan worden gebruikt voor zowel golflengte- als absorptiekwalificatie en is een speciaal geformuleerd verfmengsel dat zeer stabiel is, niet giftig is en voldoet aan REACH.
Conclusies
De nieuwe edities van USP <857> en EP 2.2.25 gaan uit van een meer holistische benadering van de kwalificatie van UV-zichtbare spectrofotometers, die nu moet worden uitgevoerd onder omstandigheden die zo dicht mogelijk bij de voor de analyse te gebruiken omstandigheden liggen.
Hoewel sommige aspecten van de nieuwe regelgeving tegenstrijdig kunnen lijken, zal de oordeelkundige selectie van gecertificeerde referentiematerialen de gebruikers van de instrumenten in staat stellen om aan de nieuwe regelgeving te voldoen.
Credits voor dit artikel gaan naar Nathan Hulme, Starna Scientific Ltd, die dit artikel geschreven heeft.
Als u vragen hebt over standaarden voor uw spectrofotometer of u wilt een offerte opvragen, bel ons dan op +31 (0) 88 46 78 786 of vul dit formulier in