Garantizar la identificación confiable de materiales en la fabricación farmacéutica
Para garantizar la alineación con las buenas prácticas de fabricación (GMP) en la producción farmacéutica, es crucial que los fabricantes de productos farmacéuticos y biotecnológicos puedan garantizar la calidad de sus materiales. Esto incluye identificar las materias primas entrantes al comienzo de una tubería de proceso y las utilizadas durante todo el proceso, hasta que se produce el producto terminado.
La variabilidad en la calidad de las materias primas no solo puede afectar los rendimientos de producción, sino que también puede afectar la calidad, la eficacia y la seguridad del producto farmacéutico final.
En esta entrevista, hablamos con Ana Fiadeiro, gerente senior de marketing, líder vertical farmacéutica en Thermo Fisher Scientific, para conocer cómo las capacidades de dos productos portátiles, el analizador TruScan RM y el analizador microPHAZIR RX, garantizan una verificación confiable de la identidad del material.
Molly Campbell (MC): ¿Por qué la identificación de la materia prima es un paso tan crítico en el aseguramiento de la calidad y qué desafíos existen en este espacio?
Ana Fiadeiro (AF):Para una buena práctica de fabricación (GMP) en la fabricación de productos farmacéuticos, existe el requisito de probar la identidad, la pureza, el ensayo y otras tareas físicas en las materias primas. Ese requisito es manejado por las farmacopeas locales. Usted tiene la farmacopea de los Estados Unidos, la farmacopea europea y la farmacopea japonesa: estas son las reconocidas a nivel mundial. Cada materia prima debe identificarse correctamente al ingresar a una instalación para la fabricación de productos farmacéuticos. Puede llevar mucho tiempo identificar las diversas materias primas que se reciben.
Las pruebas de farmacopea son esencialmente como un "libro de cocina", donde debe realizar pruebas X, Y o Z. Las pruebas de identidad pueden incluir valoraciones, la búsqueda de precipitantes o el uso de espectroscopía, típicamente espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) que requiere que muestreemos y llevemos los materiales a un entorno de laboratorio. Si piensa recibir cientos de materias primas diferentes, tomar muestras de cientos de toneladas de materia prima y luego realizar pruebas de laboratorio en ellas, es un proceso que lleva mucho tiempo. Los desafíos realmente son asegurar que cumpla con las regulaciones de GMP y la cantidad de tiempo que lleva identificar los materiales.
MC: El analizador TruScan RM ofrece una identificación confiable del material en segundos. ¿Cómo se logra esto exactamente? AF:
El analizador TruScan es un instrumento portátil Raman que utiliza un tipo de espectroscopía láser. Esto nos permite ver ópticamente el embalaje primario de una materia prima en la mayoría de los casos y comparar el espectro que obtenemos con una biblioteca de referencia. A partir de esto, podemos saber si se ajusta a esa referencia espectral o "huella digital".
La espectroscopía Raman es muy similar a la espectroscopía FTIR. En la espectroscopía FTIR usamos múltiples longitudes de onda de luz, y buscamos la absorción de esa luz para formar una huella estructural. En la espectroscopía Raman, en realidad utilizamos una longitud de onda de luz y buscamos luz dispersa en una longitud de onda diferente. Proporciona el mismo tipo de huella dactilar espectral fundamental que se logra con la espectroscopía FTIR. Una de las ventajas del analizador TruScan RM es que podemos analizar a través del embalaje primario, lo que ahorra una enorme cantidad de tiempo. Además, este instrumento está diseñado para usar valores p residuales multivariados. Multivariante, en este caso, se refiere a las características de incertidumbre de cada medición / exploración realizada por TruScan RM, es decir, los factores que influyen en la medición y la incertidumbre de la medición.
Las características de incertidumbre se dividen en tres categorías:
- Ajustes de medición (p. Ej., Tiempo de exposición, número de escaneos)
- Propiedades medioambientales (p. Ej. Temperatura)
- Material que se escanea (p. Ej., Absorbancia)
En pocas palabras, el valor P que TruScan RM calcula es la probabilidad (dadas las incertidumbres en un escaneo) de que el material escaneado sea el mismo que el material de referencia conocido; en otras palabras, el espectro de medición pertenece a la población del espectro de referencia dadas las incertidumbres de medición.
Esta es una técnica en la que estamos viendo tanto la respuesta del material como algunos parámetros fundamentales de cómo el material está respondiendo al instrumento.
Realmente hemos puesto a los espectroscopistas de doctorado dentro del propio instrumento. Estamos constantemente monitoreando el entorno en busca de interferencias y corrigiéndolas en tiempo real y corrigiendo la cantidad de señal que estamos recibiendo del material.
El operador no tiene que interactuar con el dispositivo más que decir: "¿Qué tipo de material estoy probando?" y luego el instrumento diseña un experimento para garantizar que obtenga resultados de alta calidad y reproducibles, lo cual es muy importante para los fabricantes farmacéuticos.
MC: ¿Qué problemas complejos de análisis de materiales pueden superarse utilizando el analizador TruScan RM y el paquete de quimiometría TruTools ™?
AF: Con TruScan, por ejemplo , hemos podido identificar el polisorbato 20 y 40, y otras muestras de polisorbato 80 y polisorbato 20 en su embalaje original sin necesidad de tomar muestras.
También estamos muy emocionados de trabajar con medios definidos químicamente y poder diferenciar entre diferencias muy pequeñas en los componentes. Por ejemplo, hemos incorporado cantidades conocidas de aminoácidos, azúcares, tampones e incluso otro material de crecimiento en un medio. Ahora conocemos la composición exacta de los medios y podemos detectar los cambios sutiles que se han realizado.
Con TruTools, convertimos un espectrómetro Raman de mano estándar en un espectrómetro de mesa totalmente capaz. Ahora podemos hacer análisis complejos utilizando PCA o PLS-DA como una forma de discriminar entre diferentes clases de materiales. También tiene la capacidad de hacer análisis cuantitativos. Entonces, por ejemplo, si recibió una entrega de etanol al 80% y una entrega de etanol al 100%, ahora podemos discriminar entre esos dos en función de su concentración y no solo en su huella digital de espectroscopía fundamental.
MC: ¿Puede contarnos sobre el desarrollo de Thermo Scientific microPHAZIR? ¿Cómo ha sacado la espectroscopía NIR del laboratorio al almacén para crear un dispositivo portátil?
AF:El microPHAZIR utiliza una tecnología diferente llamada espectroscopía de infrarrojo cercano, que es una técnica de menor energía que la espectroscopía FTIR, pero está probando los mismos tipos de vibraciones fundamentales.
Si bien NIR requiere un poco más de construcción de modelos para compensar las vibraciones más débiles, se puede usar para probar materiales fluorescentes que no son realmente susceptibles para Raman. Se utiliza mejor como técnica complementaria con Raman para proporcionar una mejor cobertura de material que con una sola.
NIR sobresale con materiales como las celulosas, o cuando queremos medir el agua en una materia prima, ya que es muy sensible a la cantidad de humedad que vemos. Hay una serie de aplicaciones más allá de la identificación de materias primas donde la humedad es realmente importante. Una es la "liofilización" cuando estamos tratando de estabilizar un medicamento a base de proteínas. Aquí es donde el producto se congela y se extrae al vacío para estabilizar ese medicamento. Podemos medir la humedad residual muy fácilmente aquí. También hay pasos de granulación en términos de tabletas de moléculas pequeñas, donde puede agregar agua a una mezcla de API y excipiente para formar gránulos para que luego pueda comprimirlos en forma de tableta. Es importante comprender la humedad en esos gránulos para saber que tiene una tableta de buena calidad que no es demasiado densa,
MC: ¿Qué necesidades satisfacen tanto el analizador TruScan RM como los productos microPHAZIR en el proceso de control de calidad?
AF: Estamos realmente enfocados en reemplazar los análisis de laboratorio costosos y que requieren mucho tiempo por técnicas que se pueden usar en línea o donde se muestrea el producto. El objetivo con estos analizadores portátiles es acelerar el proceso, ya que podemos medir a través del embalaje primario (siempre que sea transparente) y luego también queremos reemplazar, desde una perspectiva PAT, las pruebas que requieren mucho tiempo y que se realizan en el laboratorio. . Ya sea que se trate de cuantificación de solventes, análisis de humedad o reemplazo de pruebas de identidad más adelante en el proceso. Estas son nuestras áreas de enfoque clave con este portafolio de dispositivos que avanza.
Ana Fiadeiro, Gerente Senior de Marketing, Líder Vertical Farmacéutica de Thermo Fisher Scientific, habló con Molly Campbell, Escritora científica, Redes tecnológicas.