Qualitätskontrolle für pharmazeutische Produkte

Wir bieten Titrationsanalysen von Wirkstoffen, Hilfsstoffen und Konservierungsmitteln in Rohstoffen und Fertigarzneimitteln. Zu den gängigen Verfahren zählen Flüssigchromatographie, Gaschromatographie – jeweils gekoppelt mit verschiedenen Detektoren –, unterschiedliche Titrationsverfahren, spektrophotometrische Analyse, gravimetrische Analyse und Elementaranalyse.

Wir bieten die Analyse von Verunreinigungen und Abbauprodukten an, die chemisch mit dem Wirkstoff verwandt sind. Dazu gehören die Identifizierung und Quantifizierung von prozessbedingten Verunreinigungen, Abbauprodukten und Nebenprodukten, die während der Herstellung oder Lagerung entstehen können. Zu diesem Zweck wird üblicherweise die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) eingesetzt, um die Sicherheit und Wirksamkeit des pharmazeutischen Produkts zu gewährleisten.

Elementare Verunreinigungen stellen eine potenzielle Gefahr in Arzneimitteln dar; deren Überwachung und Einhaltung definierter Grenzwerte ist daher zwingend erforderlich. Pharmakopöen legen verbindliche Grenzwerte für Metallrückstände in pharmazeutischen Produkten fest und haben entsprechende Kontrollmethoden entwickelt.

Die Identifizierung und Quantifizierung von Restlösemitteln, die im Herstellungsprozess verwendet wurden und im Endprodukt verbleiben könnten, wird in der Regel anhand von gaschromatographischen Verfahren (GC) angewandt. Die Analyse stellt sicher, dass die Restlösemittel innerhalb der von den regulatorischen Richtlinien (z. B. ICH Q3C) vorgegebenen Grenzwerte liegen.

Die Identifizierung und Quantifizierung von genotoxisch wirkenden Verunreinigungen erfordern eine hohe technologische Empfindlichkeit wie die Flüssigchromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (LC-MS). Regulatorische Richtlinien (z. B. ICH M7) legen zulässige Grenzwerte für diese Verunreinigungen fest, um die Sicherheit von pharmazeutischen Produkten zu gewährleisten.

Mérieux NutriSciences | Pharma and Healthcare hat hochsensitive Methoden für über 70 Nitrosamin-Wirkstoff-verwandte Verunreinigungen (NDRSI) und kleine Nitrosamine entwickelt und validiert. Die meisten Methoden sind robust gegenüber der in situ Bildung von Nitrosaminen, gestützt auf ein hausinternes Protokoll zur analytischen Stabilitätsprüfung von Nitrosierung, das seit 2022 bei allen analytischen Methoden zur NDRSI-Bestimmung Anwendung findet.

Freisetzungstests sind Messungen der Geschwindigkeit und des Ausmaßes, in dem sich der pharmazeutische Wirkstoff (API) in einem bestimmten Lösungsmittel auflöst und simuliert dabei den Prozess der Wirkstofffreisetzung im Magen-Darm-Trakt. Dies ist entscheidend für das Verständnis über die Bioverfügbarkeit und die Gewährleistung einer konsistenten therapeutischen Wirkung.

Ein internes in vitro validiertes Modell, das die in vivo Bedingungen der gastrointestinalen Verdauung und der intestinalen Absorption nachbildet, steht ebenfalls zur Verfügung.

Zerfallstests definieren die Zeit, die eine Tablette oder Kapsel benötigt, um in einem definierten Medium in kleinere Fragmente zu zerfallen. Dieser Test stellt sicher, dass das Arzneimittel ordnungsgemäß im Körper zerfällt und der Wirkstoff für die Resorption verfügbar wird.

Diese Analyse dient zur Bewertung der Partikelgrößenverteilung in einer Arzneimittelformulierung. Die Partikelgröße beeinflusst Löslichkeit, Freisetzungsrate, Bioverfügbarkeit und Stabilität des Arzneimittels. Die eingesetzte Techniken umfassen Siebgranulometrie, Laserbeugung, dynamische Lichtstreuung (DLS) und Mikroskopie.

Der Einsatz verschiedener spektroskopischer Verfahren zur Identifizierung und Quantifizierung der molekularen Zusammensetzung einer Substanz, wie UV-Vis-Spektroskopie, FT-IR-Spektroskopie (Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie) und Massenspektrometrie (MS) liefert Informationen über molekulare Struktur, Reinheit und Konzentration.

Die Untersuchung eines Wirkstoffs mittels Röntgendiffraktometrie dient der Identifikation und Charakterisierung von polymorphen Formen. Polymorphismus kann Löslichkeit, Stabilität und Bioverfügbarkeit des Arzneimittels beeinflussen.

Die Bestimmung von Partikelkonzentrationen in Arzneimittelformulierungen gewährleistet Produktsicherheit und regulatorische Konformität. Sichtbare Partikel werden mittels visueller Inspektion oder optischer Mikroskopie erfasst, während subvisuelle Partikel (im Bereich von ca. 2 bis 100 Mikrometern) durch dynamische Bildanalysen gezählt werden.

Ein spezifischer Test zum Nachweis von Aminosäuren, Peptiden und Proteinen, die mit Ninhydrin eine gefärbte Verbindung bilden. Dieser Test wird häufig bei der Analyse von Arzneistoffen angewandt, die solche Verbindungen enthalten oder kontaminiert sein könnten, insbesondere bei pharmazeutischen Produkten biologischen Ursprungs.

Wir bieten ein breites Spektrum an Tests zum Nachweis und zur Quantifizierung diverser unerwünschter und potenziell gefährlicher Substanzen, die in pharmazeutischen Produkten vorkommen können. Die Sicherstellung, dass diese Rückstände innerhalb zulässiger Grenzwerte liegen, ist für die Produktsicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften von entscheidender Bedeutung.

Die Prüfung auf Total Aerobic Microbial Count (TAMC) ermittelt die Gesamtkeimzahl der aeroben Bakterien in einer Probe, liefert einen Hinweis auf die mikrobielle Belastung und trägt dazu bei, dass das Produkt die Sicherheitsstandards erfüllt. Die Prüfung auf Total Yeast and Mould Count (TYMC) bestimmt den Gesamtgehalt an Hefen und Schimmelpilzen in einer Probe, um sicherzustellen, dass das Produkt frei von Pilzbefall ist, der die Stabilität und Sicherheit beeinträchtigen könnte. Die Keimbelastung (TAMC und TYMC) wird auch an Oberflächen und in Umgebungen durch Umweltprobenahmen ermittelt. Darüber hinaus werden weitere Methoden zum Nachweis und zur Bestimmung spezifischer Mikroorganismen eingesetzt.

Die Sterilitätsprüfung dient dem Nachweis, dass ein pharmazeutisches Produkt frei von vermehrungsfähigen Mikroorganismen ist. Diese Prüfung ist insbesondere für sterile Applikationsformen – wie etwa Injektionsmittel – von entscheidender Bedeutung. Das Prüfverfahren basiert auf der Inkubation des Produkts in speziellen Nährmedien unter kontrollierten Bedingungen, um mikrobielles Wachstum sichtbar zu machen.

Der Bioburden-Test bestimmt und quantifiziert die gesamte mikrobielle Belastung in einem Produkt und/oder in einem sterilen Barrieresystem. Diese Art von Test wird angewendet, um:

• Sterilisationsprozesse zu validieren und zu requalifizieren
• Produktionsprozesse zu überwachen
• Rohstoffe, Komponenten oder Verpackungen zu kontrollieren
• die Wirksamkeit von Reinigungsprozessen zu bewerten

Der sogenannte Challenge-Test dient der Beurteilung der Wirksamkeit von Konservierungssystemen in pharmazeutischen Produkten. Die Methode basiert auf der Inokulation der Probe mit einer definierten Konzentration standardisierter Mikroorganismen (Bakterien, Hefen und Schimmelpilze) und der anschließenden Bestimmung der Keimzahlreduktion über festgelegte Zeitintervalle. Diese Prüfung bestätigt die mikrobielle Stabilität des Produkts unter Einhaltung der in den Pharmakopöen festgelegten Akzeptanzkriterien.

Mikrobiologische Prüfungen zur Bestimmung der Wirksamkeit antibiotischer Substanzen erfolgen mithilfe von Hemmtestverfahren. Dabei wird das Wachstum eines Testorganismus in Anwesenheit des Antibiotikums mit dem Wachstum unter Referenzbedingungen verglichen. Dieses Verfahren erlaubt die zuverlässige Quantifizierung der antibiotischen Potenz.

Der Limulus-Amöbozyten-Lysat-Test (LAL-Test) zum Nachweis bakterieller Endotoxine (BET) dient zum Nachweis oder zur Quantifizierung von Endotoxinen aus gramnegativen Bakterien in injizierbaren Arzneimitteln, Wasser, biologischen Produkten und Medizinprodukten. Dieser Test ist unerlässlich, um pyrogenfreie Produkte zu gewährleisten und damit fieberhafte Reaktionen bei Patienten zu vermeiden. Es werden drei Techniken angewendet:

• Gel-Clot-Limit-Test: Nachweis von Endotoxinen über die Bildung von Gerinnseln
• Kinetische turbidimetrische Methode: Quantifizierung von Endotoxinen anhand der Trübungsbildung
• Kinetische chromogene Methode: Quantifizierung von Endotoxinen anhand der Farbbildung

Der Monocyte Activation Test (MAT) stellt eine tierfreie Alternative zur konventionellen Pyrogentestung (endotoxisch/ nicht-endotoxisch) dar. Durch die Inkubation von Monozyten mit der Testprobe wird die menschliche Immunreaktion nachgeahmt, indem auf die mögliche Freisetzung von proinflammatorischen Zytokinen als Reaktion auf Pyrogene getestet wird. Sind Pyrogene vorhanden, werden die Monozyten aktiviert und produzieren Entzündungsmoleküle, sogenannte Zytokine, die für die Fieberreaktion verantwortlich sind.

Zur Identifizierung von Mikroorganismen wird die sogenannte MALDI-TOF-Massenspektrometrie (Matrix-unterstützte Laserdesorption/Ionisation – Flugzeit) eingesetzt. Diese Technik ist besonders schnell und präzise und erlaubt die Identifikation eines breiten Spektrums von Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen aus klinischen und umweltbezogenen Proben. Mérieux NutriSciences | Pharma & HealthCare verwendet zwei MALDI-TOF-Systeme:

• Bruker Daltonics-Biotyper Software
• Vitek-MS (Biomerieux)-Saramis Software

Wenn die MALDI-TOF-Identifizierung keine eindeutigen Ergebnisse liefert, werden alternative molekulare Methoden angewendet:

• 16S-DNA-Sequenzierung für Bakterien: zielt auf das hochkonservierte 16S-rRNA-Gen mit hypervariablen Regionen ab, die für Bakterienarten spezifisch sind.
• D2LSU-Sequenzierung für Hefen und Schimmelpilze: zielt auf die D2-Domäne des Gens der großen rRNA-Untereinheit ab, die zur Unterscheidung von Hefe- und Schimmelpilzarten nützlich ist.

Diese molekularen Methoden, 16S rDNA für Bakterien und D2LSU für Pilze, ermöglichen eine hochauflösende Identifizierung und sind besonders nützlich, wenn herkömmliche Methoden (einschließlich MALDI-TOF) nicht ausreichen oder wenn es sich um neuartige oder schwer identifizierbare Mikroorganismen handelt.

Die Detektion und Zählung von Partikeln ist entscheidend für die Qualität von flüssigen pharmazeutischen Produkten, unabhängig davon, ob diese injizierbar, nicht injizierbar, ophthalmologisch oder für Medizinprodukte bestimmt sind. Subvisuelle Partikel werden mit Techniken wie Lichtabschirmung (LO) und Membranmikroskopie (MM) gezählt und gemessen, während sichtbare Partikel mit bloßem Auge unter Verwendung einer Lichtstation mit spezifischen Helligkeitsanforderungen erkannt werden.

Optische mikroskopische Untersuchungen dienen der Beurteilung der Reinheit von Wirkstoffen, Hilfsstoffen oder pharmazeutischen Matrizes. Die durchgeführten Tests umfassen:

• Kristallinität: Überprüfung der korrekten Kristallkonformität eines Materials
• Stärke Identifizierung: Überprüfung der Reinheit und Konformität einer bestimmten Stärke Sorte, unabhängig davon, ob sie aus Kartoffeln, Weizen oder anderen Quellen stammt
• Partikelzählung und -messung: Quantifizierung und Messung von Partikeln, die in einem Produkt (insbesondere Antibiotika) vorhanden sind

Die Integritätsprüfung von Behältnisverschlüssen bewertet die Dichtigkeit von Gummistopfen, die bei wässrigen Parenteralia, Pulvern oder lyophilisierten Zubereitungen zum Einsatz kommen. Dabei wird der Verschluss einem Unterdrucktest unterzogen, um die hermetische Versiegelung des Behältnisses zu überprüfen.

Wir prüfen die antimikrobielle Wirksamkeit mit Wasser mischbarer, antiseptischer Arzneimittel, die für den direkten Kontakt mit Haut oder Schleimhäuten bestimmt sind. Das Verfahren umfasst die Zugabe standardisierter mikrobieller Suspensionen zum antiseptischen Produkt und die Bestimmung seiner Fähigkeit, die Keimbelastung zu reduzieren. Die Methode wird validiert, um sicherzustellen, dass die erforderliche Keimreduktion zuverlässig nachgewiesen werden kann. Die antimikrobielle Wirksamkeit des Produkts wird als logarithmische Differenz zwischen der Anzahl lebensfähiger Mikroorganismen in den Kontrollen und der im Test beobachteten Anzahl angegeben.

Die biozide Aktivität von Desinfektionsmitteln auf Oberflächen wird mithilfe der bakteriziden, fungiziden, hefe-abtötenden und sporoziden Wirkung auf mit Mikroorganismen kontaminierten Oberflächen untersucht.
Dieses Verfahren wird auf Produkte angewendet, die für die chemische Desinfektion von Oberflächen in Reinräumen und anderen Produktionsbereichen in der pharmazeutischen Industrie bestimmt sind. Die Methode wird unter definierten Testbedingungen durchgeführt, die die praktischen Anwendungsparameter widerspiegeln, einschließlich Bedingungen, die die Wirksamkeit des Produkts beeinflussen können. Das Verfahren wird validiert, um seine Fähigkeit zu überprüfen, die erforderliche Verringerung der Anzahl lebensfähiger Mikroorganismen unter Verwendung geeigneter experimenteller Kontrollen nachzuweisen. Die dem Produkt wirksam zugeschriebene Verringerung der Keimbelastung wird als logarithmische Differenz zwischen der Anzahl lebensfähiger Mikroorganismen unter den experimentellen Kontrollbedingungen und der Testbedingungen berechnet.