Anforderungen an Reinräume bei Untersuchungen auf Flüssigpartikel

Verunreinigungen durch Partikel in medikamentösen Injektionen oder Infusionen können mikrobiologischer Art sein und Infektionen, allergische Reaktionen oder in extremen Fällen einen anaphylaktischen Schock auslösen. Aufgrund dieser Gefährdung der Patientensicherheit verlangen die Richtlinien der Guten Herstellungspraxis (GMP), dass Injektionen und Infusionen in einer kontrollierten Umgebung produziert werden, um jegliches Risiko einer Verunreinigung des Produkts durch Schwebstoffe einzugrenzen.

Dasselbe Risiko besteht bei Untersuchungen auf Partikel in Endprodukten. Im USP-Kapitel <787> wird empfohlen, dass Untersuchungen auf Flüssigpartikel in einer kontrollierten Umgebung vorgenommen werden, um das Risiko einer Verunreinigung bei Stichprobentests zu vermindern und „falsch positiven“ Ergebnissen vorzubeugen, zu denen es kommen kann, falls Partikel in der Testphase in das zu untersuchende Arzneimittel gelangen. Während der Untersuchung ist es unerlässlich, die Stichprobe zu schützen, um ein kostspieliges Kontaminationsereignis zu verhindern, das die Freigabe der gesamten Charge gefährden könnte. Mehr über Partikelzählung mittels Lichtabschattung gemäß USP <787>.

Klassifikation von Partikeln

Allgemein können alle halbfesten und festen Partikel gezählt und identifiziert werden, woraufhin sie sich möglicherweise als gefährlich erweisen. Beispiele für gefährliche Partikel sind Luft, Flüssigkeiten, Gels, Feststoffe, Aggregate, Agglomerate, medikamentöse Feststoffe, Salze, polymorphe Substanzen, Schmierstoffe und Weichmacher.

Häufig vorkommende Formen von Partikeln sind extrinsisch, intrinsisch und inhärent.

Im USP-Kapitel <787> wird das Vorliegen von unlöslichen Proteinpartikeln als intrinsischer Bestandteil von Therapien auf Proteinbasis berücksichtigt, und diese werden als inhärente Partikel bezeichnet. In dem Standardwerk wird eine klare Unterscheidung zwischen solchen inhärenten Proteinpartikeln und „kontaminierenden“ Partikeln getroffen, die nicht vorhanden sein sollten. Um zu gewährleisten, dass das Endprodukt den zulässigen Partikelgrenzwerten entspricht, ist es unerlässlich, dass man die vorliegenden Partikel identifizieren und charakterisieren und ihre Herkunft benennen kann.

USP <787> verlangt von Herstellern einen Test auf Partikel mit ≥ 10 Mikrometer und ≥ 25 Mikrometer. Inhärente Proteinpartikel finden sich normalerweise in einem unterhalb von Mikrometern liegenden Größenbereich bzw. im Nanometerbereich, sodass diese in den Tests unerkannt bleiben. Proteine neigen jedoch mit der Zeit auch dazu, sich zu „falten“ oder zu aggregieren und dabei Partikel zu bilden, die groß genug sind, um das Testergebnis zu beeinflussen. Solche Proteinansammlungen sind unerwünscht, da sie die therapeutische Wirkung des Proteins für die Patienten einschränken.

Probenaufbereitung für Formulierungen auf Proteinbasis

  • Zur Beseitigung von Gaseinschlüssen im Material ein leichtes Vakuum ziehen.
    • Sonifikation im Umgang mit Proteinen vermeiden.
  • Es empfiehlt sich nicht, das Produkt durch Invertieren zu mischen.
    • Durch langsames Schwenken des Behälters von Hand vorsichtig durchmischen.
  • Vorsicht beim Verdünnen, um Trennungen und/oder Aggregationen zu vermeiden.
    • Eine Rekonstitution muss mit der richtigen Menge eines spezifischen Lösungsmittels vorgenommen werden.
    • Das Lösungsmittel selbst muss getestet werden, um sicherzustellen, dass es keine Partikel enthält. HINWEIS: Es ist nicht zulässig, die Partikelzahl des Verdünnungsmittels von der Gesamtzahl zu subtrahieren.

Vorbereitung des Lichtabschattungssystems gemäß USP <787>

Wer mit einem Zähler mit Lichtabschattung arbeitet, muss anhand einiger Testlösungen die ordnungsgemäße Funktionsweise des Systems überprüfen. Nehmen Sie sich vor, diese Routineuntersuchungen bei Schicht- oder Bedienerwechseln oder in sonstigen vorgegebenen Abständen durchzuführen.

  • Leertest 1 („partikelfreies“ Wasser)
  • Systemeignung für das zu untersuchende Material
    • PCRS (Particle Count Reference Standard) gemäß USP für Materialien in bekannter Menge mit spezifischer Größe
    • oder eine geeignete Alternative

Probenvolumen für Untersuchungen

USP <787> befasst sich auch mit dem Volumen der Injektionen, das in der Regel kleiner ist als jenes von niedermolekularen Arzneimitteln. Die Vorgabe von USP <788> für das Probenvolumen pro Charge (25,0 ml) stellt eine große und kostspielige Herausforderung für Tests an Therapien auf Proteinbasis dar. Gemäß <787> dürfen Hersteller ein Probenvolumen von 0,2 ml und 5,0 ml testen, sofern sich dadurch eine Beweislage ergibt und die untersuchte Probe statistisch repräsentativ für die hergestellte Charge ist.

Gesamtpartikelgehalt: Begrenzt auf 6.000 Partikel

Schwellenwerte für Partikelgröße: Ähnliche Grenzwerte wie USP <787>/<788> für ≥ 10 μm und 600 Partikel mit ≥ 25 μm (alle Dosisformate)

In USP <787> wird empfohlen, dass Populationen unter 10 μm regelmäßig überwacht werden, damit die Stabilität der endgültigen Formulierung für das Arzneimittel charakterisiert werden kann.

In USP <787> werden Hersteller von Therapien auf Proteinbasis aufgefordert, Tests mit einem Partikelzähler mit Lichtabschattung sowie mit orthogonalen Methoden2 vorzunehmen, um so die Struktur und Stabilität der Biopharmazeutika im Zeitablauf besser aufzudecken. Obwohl es sich um das primäre Verfahren handelt, können nicht alle Präparate mittels Lichtabschattung auf subvisible Partikel untersucht werden.

2Eine orthogonale Methode kann eingesetzt werden, um die primäre Methode zu evaluieren/zu validieren. Beispiel: Es können zwei Methoden verwendet werden, um eine Proteinaggregation zu untersuchen – Methode 1 ist eine Größenausschluss-Chromatographie, die orthogonale Methode 2 eine analytische Ultrazentrifugation.