粒度分布方法學驗證的可接受標準

2021-01-17 醫藥萬花筒

方法驗證的目的是通過測試會造成粒徑結果差異的所有可能參數，以確定方法的穩健性和完整性。FDA將驗證定義為「建立文件證據，提供高度的保證，確保特定的過程能持續生產符合其預定規格和質量屬性的產品」


1、軟體的驗證


定期進行測試以確認其性能（IQ / OQ（至少每年一次）。軟體是經過驗證的軟體，應符合CFR211 Part 11的規定。本文將依次考慮每個主要變量。


2、方法的驗證


（1）取樣


對於粒度測定，第一步就是如何取出具有代表性的樣品。從表1中可以看出，不同取樣方法是有很大差異的。

Riffling法最適合自由流動的粒子，但如果要處理大量的粉末，可能需要很長時間。如果樣品是懸浮液，那麼這會帶來一系列的問題。而粉末，在運輸過程中導致堆頂部的大顆粒和在底部的細粉，懸浮液將會相反。大顆粒必須充分混勻。使用某種攪拌器（特別是磁力攪拌）可能會導致大顆粒被拋到容器的外部而不能被取到。


（2）樣品製備


樣品製備為「以有意義的方式將樣品預處理和進行測量的技術」。樣品分散時，任何情況下，分散介質，空氣（用於幹法分散）或液體都不應對顆粒造成不可逆的改變（如溶解或聚集）。整個樣品製備過程時方法開發的一部分，而不是驗證。


（3）範圍


理論上儀器的檢測範圍應覆蓋樣品的粒子範圍，對於範圍在20nm-2000μm之間的粒度儀來說，對於大多數藥物樣品的檢測沒有問題。


（4）專屬性


在粒度分析中沒有嚴格的要求來進行這個測試。適當的技術應該在方法開發中建立。當然，不同的粒度分析方法可能會導致同一樣品的不同結果。另外，對於雷射粒度檢測，很難開發一種能區分製劑內中不同組分的粒度分析方法。在懸浮液的情況下，可能需要配製空白混合物並分開分析。


（5）耐用性


分析方法的耐用性表明其能夠保持不受測試參數的微小變化的影響，從而在日常使用中保證其可靠性。在進行重複性，重現性和中間精密度測試之前，應考慮方法的耐用性。


通常考慮的變化是測量持續時間和測量穩定性的變化。幹法測量的氣壓和溼法測量的泵/攪拌速率的變化是方法開發的重要部分，通常在這裡可以簡要提及。


a）測量時間


這個測試的目的是確定一個合適的測量持續時間，然後用於重複性，重現性和中間精密度測試。


樣品應按照所研究的方法進行製備。10次測量的周期應該持續2，5，7，10和15秒的時間。應記錄每個時間的單個數據和平均數據。結果可以繪製成圖。可以通過中值粒度的相對標準偏差來選擇適當的持續時間。對於中值粒徑[D(v，0.5)]大於10μm的粒子，相對標準偏差（RSD）應小於3%；中間值粒徑小於10μm的粒子的RSD必須小於6%。這反映了一個事實：即較小的顆粒越難分散。

可以看出RSD隨時間增加，因此選擇RSD低（5秒）的中間點進行測量。從總體數據看，可以推斷2秒是不夠的，因為它似乎沒有給予較大的粒子足夠的時間進行採樣，所以D（v, 0.5）明顯較低。


b）重複性/樣品測量穩定性


為了確定樣品在分析過程中是否穩定且不發生團聚，解聚或溶解，有必要在已知時間點監測粒度分布。


樣品應按照所研究的方法進行製備。建議在初期建立的時間內至少進行五次測量。測量可以在1、3、5、7和10分鐘後進行。應在每個時間點至少進行五次重複測量。然後應確定D（v，0.1），D（v，0.5）和D（v，0.9）值的平均值和相對標準偏差。


對於D（v，0.5）大於10μm的物質，當滿足下列條件時，可接受的時間點標準：D（v，0.5）RSD 小於3%，D（v，0.1）和D（v，0.9）RSD小於5%。


對於D（v，0.5）小於10μm的物質，當滿足下列條件時，可接受的時間點標準為：D（v，0.5）RSD小於6%，D（v，0.1）和D（v，0.9）RSD 小於10%。


這反映了較小的顆粒更難分散的事實。這些是ISO13320中規定的可接受性的標準，許多樣品應該很容易達到更低的RSD。

從上述結果可以清楚地看出，乳糖樣品在懸浮狀態下是穩定的。從這些結果可以確定，1分鐘後應進行測量，以使樣品時間達到平衡。


c）氣壓（乾式測量）/超聲波（溼式測量）


作為方法開發的一部分，應先進行壓力確定（見ISO 13320第6.2.3.2節）。合適的壓力使顆粒分散，但不發生顆粒減小。大多數藥物是易碎的，如果壓力太高，將在進料器被研磨成粉。分散和研磨通常同時發生（導致分布變寬）。通過在不同的壓力下測量相同數量的樣品（理想地通過旋轉切割器採樣到單一粒徑），可以確定在沒有研磨的情況下達到最大分散時的壓力。證明沒有發生研磨的最好方法是溼和幹分散，獲得幾乎相同的結果。 

由上圖可見，1 bar的壓力不足以材料分散。只要壓力大於2 bar，就可以獲得好的結果。


ISO 13320建議使用超聲波輔助分散，過多的超聲波會擊碎的藥物顆粒，儘管這是極不常見的。作為方法開發的一部分，應該測試改變超聲波的持續時間和功率對粒度分布的影響。理論上，應在超聲波檢查之前，期間和之後分別進行測量，以檢查聲波處理對測量的耐用性有何影響。除了分離顆粒之外，超聲波還可以增加顆粒-顆粒碰撞的速率，實際上還可能導致聚集。


d）泵和攪拌速率


測量過程中使用的泵和攪拌速度應作為方法開發的一部分進行測試。所選擇的條件應該能夠在不引起夾帶空氣的情況下懸浮所有物質（如果使用表面活性劑則是特別的問題）。


圖3顯示了根據攪拌器設置，乳糖樣品結果的變化。可以看出，2000rpm以上時結果達到穩定。正是在這一點上，所有的物質正確地懸浮和分散。攪拌速率在2000rpm以下時，樣品沉降導致結果比預期小。

e）折射率選擇的確認


折射率的選擇應該作為方法開發工作的一部分。可以使用折射率匹配流體來提供真實折射率的實驗證據。


（6）線性


遮光是樣本散射的光量的量度。對於給定濃度範圍內的大多數粒度分布，粒度應與濃度無關。在極低的濃度下，由於可能獲得大的RSD（由於高信噪比）並且在極高的濃度下，由於多次散射，結果可能會比預期的要小。建議使用測量持續時間相同的測試方式研究5%，10%，15%，20%和25%的遮光，同樣制訂可接受的RSD。


（7）重現性


重現性實驗室間精確度的指標。它確實可以證明這一點，更有可能表明取樣的有效性。它也可以用來標記不同儀器之間的差異（無論是相同的還是不同的型號）。應從同一批次中抽取多個樣品（至少五個），並按照該方法進行測試。


在研究中，對於每個樣品，應至少進行五次重複測量，並獲得單個和平均結果。


根據五次重複測量的平均結果，對於所有取樣的樣品，應該確定D（v，0.1），D（v，0.5）和D（v，0.9）的RSD。對於D（v，0.5）大於10μm的物質，如果D（v，0.5）RSD小於3%，D（v，0.1）和D（v，0.9）RSD小於5%，則說明具有良好的重現性。對於D（v，0.5）小於10μm的物質，如果D（v，0.5）RSD小於6%，D（v，0.1）和D（v，0.9）RSD小於10%，則說明具有良好的重現性。這些也是ISO 13320規定的標準。

此處採用勺取樣，相對標準偏差與表1中的相符。


（8）中間精度


方法的精確性的測定應通過第二個分析員或第二個儀器（或兩者）來完成。 這實質上應該是重複進行重複性的測試。D（v，0.5）在第二次測試中的RSD應該小於3%。然後將兩組結果合併為一個匯總平均值和一個匯總的RSD（應小於3%）。

這裡的數據RSD小於3％，顯示中間精度結果可接受。


檢測限和定量限的驗證術語不適用於雷射粒度方法，因此不在本文的範圍內，取決於相關的儀器。



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