DE102004021060A1 - Pharmaceutical substance steroid production installation cross contamination reduction procedure uses special investigation techniques - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Kreuzkontamination zwischen pharmazeutischen Wirkstoffen und Verunreinigungen in Produktionsanlagen.The The invention relates to a method for reducing cross-contamination between pharmaceutical agents and impurities in production facilities.
Die Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen bzw. Arzneimitteln erfolgt vorzugsweise in Mehrzweckanlagen, das heißt, in ein und derselben Anlage werden nacheinander Substanzen bzw. Produkte mit unterschiedlichen toxikologischen und pharmakologischen Eigenschaften hergestellt.The Production of pharmaceutical active substances or medicaments takes place preferably in multi-purpose plants, that is, in one and the same plant are successively substances or products with different toxicological and pharmacological properties.
Zur Vermeidung von Kreuzkontamination beim Wechsel von einem Produkt zu einem Folgeprodukt ist effizient zu reinigen und der Nachweis zu erbringen, dass die in der Produktionsanlage verbliebenen Rückstände kein potentielles Risiko darstellen. Der Nachweis der Effizienz von Reinigungsverfahren ist also ein wesentlicher Aspekt der Qualitätssicherung in der pharmazeutischen Herstellung und ein notwendiger Beitrag zur Erhöhung der Arzneimittelsicherheit.to Avoidance of cross-contamination when changing from a product to a secondary product is efficient to clean and proof to ensure that the residues remaining in the production plant are not pose a potential risk. Evidence of the efficiency of cleaning processes is therefore an essential aspect of quality assurance in the pharmaceutical Production and a necessary contribution to increasing drug safety.
In der Richtlinie der Food and Drug Administration „Inspection Guide on Cleaning Validation" sind die grundlegenden Forderungen bei der Planung, Durchführung und Evaluierung der Reinigungsvalidierung enthalten, so die Erstellung eines Validierungsplans mit Begründung des gewählten Reinigungsverfahrens und Akzeptanzkriterien, die detaillierte Beschreibung der Validierungsdurchführung, die Dokumentation des angewandten Analysenverfahrens, die Beschreibung der Probenahme sowie die Auswertung der Ergebnisse.In the Food and Drug Administration's Inspection Guide on Cleaning Validation "are the basic requirements in the planning, implementation and Evaluation of cleaning validation included, so the creation a validation plan with justification of the chosen Cleaning method and acceptance criteria, the detailed description the validation procedure, the documentation of the applied analytical procedure, the description the sampling and the evaluation of the results.
Die Bedeutung der immer sicheren Beherrschung der Reinigungsprozesse neben den Herstellungsverfahren hat seit Ende der 80er Jahre ständig zugenommen.The Importance of the ever-safe mastery of the cleaning processes In addition to the manufacturing process has been steadily increasing since the late 80s.
Es ist nicht mehr ausreichend, am Ende eines Herstellverfahrens, insbesondere von Arzneimitteln großer pharmakologischer Aktivität, und Reinigung des Equipments die Aussage zu treffen, dass „kein Rückstand in der Anlage detektiert" wurde. Dieses Ergebnis ist nur in Verbindung mit validierten Reinigungsmethoden und Probenahmeverfahren und mit der Anga be der Empfindlichkeit der Analysenmethode zur Untersuchung der Lösungen nach Reinigung akzeptabel.It is no longer sufficient at the end of a manufacturing process, in particular of medicines great pharmacological activity, and cleaning the equipment to make the statement that "no residue in the plant was detected ". This result is only in conjunction with validated cleaning methods and sampling methods and the sensitivity of the Analytical method to study the solutions after cleaning acceptable.
Die Forderung, Reinigungsprozesse zu validieren, erstreckt sich von der klassischen Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen und Arzneimitteln bis hin zu neu entwickelten biotechnologischen Produkten. Als Validierung wird ein dokumentiertes Programm bezeichnet, dass ein bestimmter Prozess, eine Methode oder ein System mit einem hohen Grad an Sicherheit Ergebnisse liefert, die zuvor vom Hersteller festgelegten Akzeptanzkriterien entsprechen.The The requirement to validate cleaning processes extends from the classical production of pharmaceutical active substances and Pharmaceuticals to newly developed biotechnology products. When Validation is a documented program called that certain process, method or system with a high Degree of safety delivers results previously obtained from the manufacturer specified acceptance criteria.
Reinigungsvalidierung ist der dokumentierte Nachweis, dass die Reinigung einer Anlage zu gleich bleibenden und reproduzierbaren Ergebnissen führt, indem von kritischen und repräsentativen Anlagenteilen nach erfolgter Reinigung ein Probezug erfolgt.cleaning validation is the documented proof that cleaning a plant leads to consistent and reproducible results by: from critical and representative Parts of the system are cleaned after cleaning.
Die Durchführung von Reinigungsverfahren und der Nachweis ihrer Effizienz wird in der Literatur beschrieben. Einige Beispiele seien nachfolgend zitiert.The execution of purification processes and the proof of their efficiency is in of the literature. Some examples are cited below.
Für Meclizinhydrochlorid (USP26), als orales Arzneimittel in verschiedenen Dosierungen zur Behandlung von Erkrankungen des Bewegungsapparates auf dem Markt, wurde ein Reinigungsverfahren und eine Analysenmethode entwickelt, mit der Spuren dieser Substanz sicher nachgewiesen werden konnten. Die Stabilität des Wirkstoffs auf Edelstahloberflächen, in Reinigungsmaterialien und in Extraktionslösungen wurde untersucht.For meclizine hydrochloride (USP26), as an oral drug in various dosages Treatment of musculoskeletal disorders in the market, a cleaning process and analytical method has been developed with which traces of this substance could be reliably detected. The stability of the active ingredient on stainless steel surfaces, in cleaning materials and in extraction solutions was examined.
Für Clarithromycin (USP26), ein neues halbsynthetisches Breitbandantibiotikum, wurde ein einfaches und reproduzierbares Analysenverfahren zur Bestimmung niedrigster Konzentrationen auf verschiedenen Materialoberflächen entwickelt. Rotsch und Mitarbeitern gelang es mit dieser HPLC-Methode, gekoppelt mit einer äußerst empfindlichen elektrochemischen Detektion, Clarithromycin in Mengen von 3 μg pro 100 cm2 noch sicher zu detektieren.Clarithromycin (USP26), a new semisynthetic broad spectrum antibiotic, has been developed to provide a simple and reproducible analytical method for the determination of lowest concentrations on different material surfaces. Rotsch and co-workers were able to reliably detect clarithromycin in quantities of 3 μg per 100 cm 2 with this HPLC method coupled with extremely sensitive electrochemical detection.
Für hoch aktive Wirksubstanzen ist der Nachweis der effizienten Reinigung, das heißt, die sichere Detektion dieser Substanzen im Nanogrammbereich essentiell. Die Bestimmung der Platinkomplexverbindung Cisplatin (cis-Diammindichlor-Platin (II)) (USP26) im Konzentrationsbereich von 20 bis 200 ng/ml durch Direktanalyse der Lösungen und bis 0,5 ng/ml mit entsprechender Probenaufkonzentrierung ist von Raghavan und Mitarbeitern entwickelt worden. Die Notwendigkeit, Cisplatin und ande re Platinverbindungen im ppb-Bereich oder darunter sicher und reproduzierbar detektieren zu können, ergibt sich aus den sehr geringen, aber hochwirksamen Dosen dieser Verbindungen, die als Zytostatika in der Chemotherapie, zur Hemmung von Entwicklung und Vermehrung von Tumorzellen eingesetzt werden.For highly active substances, the proof of efficient purification, that is, the safe detection of these substances in the nanogram range is essential. The determination of the platinum complex compound cisplatin (cis-diamminedichloroplatinum (II)) (USP26) in the concentration range from 20 to 200 ng / ml by direct analysis of the solutions and to 0.5 ng / ml with appropriate sample concentration has been developed by Raghavan and coworkers. The need for cisplatin and other platinum compounds in the ppb range or to be able to reliably and reproducibly detect them, results from the very small but highly effective doses of these compounds, which are used as cytostatic agents in chemotherapy, for inhibiting the development and proliferation of tumor cells.
Bisnafid (Drugs Fut 1999, 24(3)), eine Verbindung der Bisnaphthalimidklasse, kommt ebenfalls in der Krebstherapie zur Anwendung. Validierte Reinigungsverfahren waren und sind bei der Entwicklung und Herstellung dieser extrem zytotoxischen Substanzen ein untrennbarer Bestandteil. Die Aufgabe für Segretario et al. bestand in der Entwicklung von oberflächenspezifischen Reinigungsprozeduren von Glas- und Edelstahlmaterialien, die mit Bisnafid in Berührung gekommen sind, mit dem Ziel, die Oberflächenkontamination bis in den Spurenbereich zu reduzieren. Zusätzlich wurden Probenameverfahren und die Analytik zum Nachweis von Bisnafid in extrem niedrigen Konzentrationsbereichen entwickelt.bisnafide (Drugs Fut 1999, 24 (3)), a bisnaphthalimide class compound, is also used in cancer therapy. Validated cleaning methods were and are in the development and production of this extremely cytotoxic substances are an inseparable component. The task for Segretario et al. consisted in the development of surface-specific cleaning procedures of glass and stainless steel materials that have come into contact with Bisnafid are, with the aim, the surface contamination to reduce to the trace range. In addition, sample name procedures were used and analytics for the detection of bisnafid in extremely low concentration ranges developed.
Für Losoxantron (Drugs Fut 1998, 23(8)), einer Verbindung aus der Anthrapyrazolklasse und zur Behandlung von Brusttumoren eingesetzt, wurde durch Shea et al. eine einfache Reinigungsmethode erarbeitet, mit der der Nachweis dieser hochaktiven Substanz in Bereichen unter 1 ng/cm2 Equipmentoberfläche möglich ist. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann für aufeinander folgende Produktionsabläufe die Kontamination von Losoxantron in unerwünschten Konzentrationsbereichen sicher ausgeschlossen werden.For losoxantrone (Drugs Fut 1998, 23 (8)), a compound of the anthrapyrazole class and used to treat breast tumors, Shea et al. developed a simple cleaning method that enables the detection of this highly active substance in areas below 1 ng / cm 2 equipment surface. With the aid of this process, the contamination of losoxantrone in undesired concentration ranges can be reliably excluded for successive production processes.
Hoch aktive Wirkstoffe und Arzneimittel, wie zum Beispiel auch Penicilline, werden zunehmend in Anlagen hergestellt, die ausschließlich nur für dieses Produkt vorgesehen sind. Dieses vom Gesetzgeber geforderte „dedicated equipment" ist Ausdruck der hohen Aufmerksamkeit, die der Arzneimittelsicherheit und -qualität geschenkt wird. Die maximal zulässige Rückstandskonzentration insbesondere von stark wirksamen kanzerogen bzw. nicht kanzerogen wirkenden Substanzen in Arzneimitteln wurde von Conine et al. in Abhängigkeit von der akzeptablen maximalen Tagesdosis und von der Häufigkeit der Einnahme untersucht. Die Festlegung der Akzeptanzlimits von Verunreinigungen in Wirkstoffen und Fertigarzneimitteln hängt davon ab, ob eine einmalige Anwendung, Langzeitapplikation oder lebenslange Arzneimitteleinnahme vorliegt. Fentanyl (USP26), Alfentanyt (USP26) und Sufentanil (USP26), alles Piperidiniderivate, sind hochwirksame zentral angreifende Analgetika. Lambropoulos, J. et al entwickelten eine analytische Methode zum Nachweis dieser hochpotenten Wirkstoffe in Konzentrationsbereichen von 0,01 μg/ml mit dem Ziel, Reinigungsprozesse bei der Herstellung dieser Substanzen zu steuern und zu kontrollieren.i Edelstahloberflächen wurden mit oben beschriebenen Substanzen kontaminiert, mit einem geeigneten Verfahren, bei dem mit Hilfe von textilen Materialien die Verunreinigungen von der Oberfläche entfernt wurden, konnten mehr als 80% der entsprechenden Wirkstoffe wieder gefunden werden.Highly active substances and pharmaceuticals, such as penicillins, are increasingly being produced in plants intended exclusively for this product. This legally required "dedicated equipment" is an expression of the high level of attention given to drug safety and quality.The maximum permissible concentration of residues, in particular of highly effective carcinogenic or non-carcinogenic substances in medicinal products, has been determined by Conine et al Determining the acceptance limits of impurities in active substances and finished medicinal products depends on whether single use, long-term use or lifetime use of the drug is available Fentanyl (USP26), alfentanyt (USP26) and sufentanil (USP26) , all piperidine derivatives, are highly potent centrally acting analgesics.Lambropoulos, J. et al developed an analytical method for the detection of these highly potent drugs in concentration ranges of 0.01 μg / ml with the aim of purifying processes in the production of these subs to control and control dancing. i stainless steel surfaces contaminated with the above-described substances, by a suitable method, in which by means of textile materials, the impurities have been removed from the surface, more than 80% of the respective active ingredients could be found again.
Die verwendete Methode zur Bestimmung des Rückstandes in der pharmazeutischen Anlage sollte hinreichend empfindlich sein und darüber hinaus validierte Ergebnisse liefern. Mirza et5 al. untersuchten die Stabilität von Methenaminhippurat (USP26), einem Wirkstoff zur Behandlung von chronisch auftretenden Harnwegsinfektionen, auf Edelstahloberflächen und zeigten, dass innerhalb weniger Tage nur etwa 10% Substanz von der kontaminierten Oberfläche wiedergefunden wurden. Als Ursachen wurden sowohl Instabilität des Wirkstoffs als auch Penetration der Lösungen in die Metalloberflächen diskutiert. Neben den bisher üblichen chromatografischen und spektroskopischen Methoden werden mehr und mehr zeitsparende und kostengünstigere Analysenmethoden, z.B. die 'Total Organic Carbon' – Methode (TOC) in der Rückstandsanalytik angewendet. Umfangreiche Untersuchungen mit traditionellen Produkten wie Antibiotika und Glucocorticoiden, führten zur Etablierung dieser Analysenmethode in der pharmazeutischen Industrie. TOC hat allerdings auch entscheidende Nachteile gegenüber klassischen Methoden, die Methode ist nicht spezifisch und nur für wasserlösliche Proben geeignet. Zur Bestimmung von Acetylsalicylsäurerückständen auf Anlagenoberfächen wurde eine TOC-Methode entwickelt, mit der bei geringem Zeitaufwand Acetylsalicylsäure (USP26) im ppm-Bereich sicher detektiert werden kann. Holmes und Vanderwielen führten Untersuchungen zur Wiederfindung dieser Substanz auf Aluminium-, Edelstahl- und Plexiglasoberflächen durch, wobei Wiederfindungsraten von 25% für Aluminium bis 75% für Plexiglas bestimmt wurden. Es wurde gezeigt, dass für weniger potente Wirkstoffe wie Acetylsalicylsäure auch die visuelle Bewertung von Equipmentoberflächen nach Reinigung zu akzeptablen Ergebnissen führt.The method used to determine the residue in the pharmaceutical Plant should be sufficiently sensitive and beyond deliver validated results. Mirza et al. studied the stability of methenamine hippurate (USP26), an agent used to treat chronic urinary tract infections, on stainless steel surfaces and showed that within only a few days only about 10% substance of the contaminated surface were found again. As causes were both instability of the drug as well as penetration of the solutions into the metal surfaces discussed. In addition to the usual Chromatographic and spectroscopic methods are becoming more and more more time-saving and less expensive Analytical methods, e.g. the 'total Organic Carbon 'method (TOC) in residue analysis applied. Extensive research with traditional products such as antibiotics and glucocorticoids, led to the establishment of this Analytical method in the pharmaceutical industry. TOC does however also decisive disadvantages compared to classical methods, which Method is not specific and only suitable for water-soluble samples. to Determination of acetylsalicylic residues Anlagenoberfächen A TOC method was developed, with a minimum of time acetylsalicylic acid (USP26) can be reliably detected in the ppm range. Holmes and Vanderwielen led Studies on the recovery of this substance on aluminum, Stainless steel and Plexiglas surfaces through, recovering from 25% for aluminum to 75% for Plexiglas were determined. It has been shown that for less potent agents like acetylsalicylic acid also the visual rating of equipment surfaces after cleaning to acceptable results leads.
In den neunziger Jahren wurde das Gerichtsverfahren der Food and Drug Administration/USA gegen Barr Laboratories Inc./USA bekannt. Hauptanklagepunkt war neben der Freigabe von Produkten, die nicht der Spezifikation entsprachen, unvollständigen und gefälschten Dokumentationen, fehlenden Validierungen von Testmethoden und Herstellungsprozessen die Anwendung nicht validierter Reinigungsverfahren.In In the 1990s, the lawsuit became Food and Drug Administration / USA known to Barr Laboratories Inc./USA. Main charge was in addition to the release of products that are not the specification corresponded, incomplete and fake Documentations, missing validations of test methods and manufacturing processes the use of non-validated cleaning methods.
Barr wurden folgende Punkte, ihre Reinigungsprozesse betreffend, vorgeworfen:
- – Verwendete Reagenzien zur Reinigung wurden nicht identifiziert.
- – Es erfolgte keine Prüfung auf Reagenzienrückstände nach Reinigung.
- – Studien zur Reinigungsvalidierung von pharmazeutischen Anlagen waren lückenhaft oder fehlten generell.
- – Die Reproduzierbarkeit der Reinigungsprozesse wurde bei Barr Laboratories nicht untersucht.
- - Used reagents for cleaning have not been identified.
- - There was no check for reagent residues after cleaning.
- - Studies on the purification validation of pharmaceutical plants were patchy or lacking in general.
- - The reproducibility of the cleaning processes has not been studied at Barr Laboratories.
In der Urteilsbegründung heißt es: „Es muss der Nachweis erbracht werden, dass verwendete Reinigungsmethoden wirksam sind. Firmen dürfen nicht auf Kontamination oder Produktmischungen warten und erst dann erkennen, dass ihre verwendeten Verfahren ungeeignet sind." Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Reduzierung der Kreuzkontamination zwischen pharmazeutischen Wirkstoffen und Verunreinigungen in Produktionsanlagen bereit zu stellen.In the verdict is called it: "It proof must be provided that the cleaning methods used are effective. Companies are allowed do not wait for contamination or product mixtures and only then recognize that their used methods are inappropriate. "Task of the present The invention is a method for reducing cross-contamination between pharmaceutical agents and impurities in production facilities to provide.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Reduzierung der Kreuzkontamination zwischen pharmazeutischen Wirkstoffen und Verunreinigungen in Produktionsanlagen, insbesondere für steroidale Wirkstoffe, wobei durch entsprechende Untersuchungsmethoden steroidale Wirkstoffe in einem Bereich bis zu 10–100 ng/ml ermittelt werden und gleichzeitig realisiert wird, dass bei einer steroidalen Wirkstoffkonzentration von 0,1 mg/ml bis 0,01 mg/ml analytisch vernachlässigbare Nebenprodukte auftreten.According to the invention Task by a method for reducing cross-contamination between active pharmaceutical ingredients and impurities in production facilities, especially for steroidal agents, whereby by appropriate investigation methods steroidal agents can be detected in a range up to 10-100 ng / ml and at the same time realizes that at a steroidal drug concentration from 0.1 mg / ml to 0.01 mg / ml of analytically negligible by-products.
Über die gesetzlichen Grundforderungen hinausgehend ist ferner nachzuweisen, dass durch die Reinigungsbedingungen in der Wirkstoffherstellung sowie durch die Transport- und Lagerungsbedingungen die Qualität der Wirkstoffe nicht beeinflusst werden.About the Furthermore, it must be shown that by the cleaning conditions in the drug manufacturing as well as by the transport and storage conditions, the quality of the active ingredients not affected.
Für die Sicherstellung der Eignung, d.h. der Unbedenklichkeit und Wirksamkeit, eines Arzneimittels für die vorgesehene Anwendung ist der pharmazeutische Hersteller verantwortlich, der dieses Ziel mit einem zuverlässig funktionierenden System der Qualitätssicherung erreicht, das alle Bereiche, die die Qualität eines Wirkstoffs oder Arzneimittels beeinflussen, umfasst.For the security suitability, i. the safety and efficacy of a medicinal product for the intended application is the responsibility of the pharmaceutical manufacturer, the goal with a reliable functioning quality assurance system that achieves all Areas that the quality drug or drug.
Neben dem Herstellverfahren sind Prozesse, wie z.B. die Reinigung nach der Fertigung, die Lagerung von Produkten und der Transport qualitätsbestimmend für ein Produkt.Next In the manufacturing process, processes such as e.g. the cleaning after production, storage of products and transport quality for a Product.
Der Einfluss von Anlagenmaterial, wie Glas, Edelstahl und Kunststoffe, auf die Qualität pharmazeutischer Wirkstoffe wurde durch Wiederfindungsstudien mit dem Ziel untersucht, spezielle Materialien und Lösungsmittel zu favorisieren bzw. von vornherein auszuschließen.Of the Influence of plant material, such as glass, stainless steel and plastics, on the quality Pharmaceutical agents have been identified through recovery studies studied the goal of favoring special materials and solvents or exclude from the outset.
Ausgehend von der Aufgabenstellung beinhaltet die Arbeit die Bestimmung von Wiederfindungsraten von ausgewählten Wirkstoffen mit Hilfe unterschiedlicher Probenahmeverfahren, die hinsichtlich ihrer Effizienz getestet werden; im Ergebnis dieser Untersuchung sollte begründet werden, welche Methode für die betreffenden Substanzklassen in der Praxis anzuwenden ist.outgoing from the task the work includes the determination of Recovery rates of selected Active substances using different sampling methods, the be tested for their efficiency; as a result of this Investigation should be justified be which method for the substance classes in question should be used in practice.
Anlagen zur Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe im Technikums- und Produktionsmaßstab, wie Reaktoren und Aufarbeitungsgefäße bestehen hauptsächlich aus legiertem Edelstahl. Der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit, d.h. der Rauhigkeit der Edelstahlmaterialien, auf die Adsorptionsneigung der Wirksubstanzen und folglich auf die Qualität der Produkte sollte untersucht werden.Attachments for the production of pharmaceutical active ingredients on pilot scale and production scale, such as reactors and processing vessels exist mainly made of alloyed stainless steel. The influence of the surface texture, i. of the Roughness of stainless steel materials, on the adsorption tendency of the active substances and consequently the quality of the products should be investigated become.
Aus der Gesamtheit der Untersuchungen sollte eine optimale Vorgehensweise bei der Reinigung von steroidalen Wirkstoffen hinsichtlich Anlagenmaterial, verwendeter Lösungsmittel und Probenahmeverfahren erarbeitet werden.Out The totality of examinations should be an optimal course of action in the purification of steroidal agents with regard to plant material, used solvent and sampling procedures are developed.
Innerhalb dieser Arbeit waren geeignete Analysenverfahren zum quantitativen Nachweis von ausgewählten steroidalen Wirkstoffen im unteren ppm-Bereich zu entwickeln.Within This work was a suitable analytical method for quantitative analysis Proof of selected develop steroidal agents in the lower ppm range.
Der Nachweis der Eignung der entwickelten analytischen Verfahren, wie Reproduzierbarkeit, Präzision, Linearität, Nachweis- und Bestimmungs grenze, Richtigkeit, Stabilität der Prüflösung und Robustheit sollte erbracht werden.Of the Proof of suitability of developed analytical methods, such as Reproducibility, precision, linearity, Detection and determination limit, accuracy, stability of the test solution and Robustness should be provided.
Auch die Möglichkeit der Kontamination von pharmazeutischen Wirkstoffen durch Partikel der Reaktor- und Behältermaterialien des Herstellungs- und Lagerungsprozesses wart zu untersuchen.Also the possibility the contamination of pharmaceutical active substances by particles the reactor and container materials of the manufacturing and storage process were to be investigated.
Im Rahmen der Umsetzung eines Qualitätssicherungskonzeptes ist das Ziel dieser Arbeit, das Verständnis für die Herstell-, Reinigungs- und Lagerungsprozesse zu vertiefen, um so die qualitativen Einflussparameter gezielt steuern zu können, und verbunden damit eine eine hohe Qualität der Wirkstoffe zu sichern.in the Framework of the implementation of a quality assurance concept is the Goal of this work, understanding for the Deepen manufacturing, cleaning and storage processes, so be able to control the qualitative influencing parameters in a targeted manner, and connected with it to ensure a high quality of the active ingredients.
Reinigungsverfahrencleaning process
Es ist eine grundlegende Forderung der Regularien der 'Guten Herstellungspraxis' (GMP), dass die Durchführung von Reinigungsverfahren entsprechend detaillierten Reinigungsvorschriften durchzuführen ist. Diese Forderung gilt sowohl für Arzneimittel- als auch für Wirkstoffhersteller. Reinigungsverfahren sind Prozesse zur Beseitigung von Rückständen in Herstellanlagen, die durch das zuvor in der gleichen Anlage produzierte Produkt, durch Umwelteinflüsse oder durch Wartungsarbeiten verursacht wurden.It is a fundamental requirement of the regulations of 'good manufacturing practice' (GMP) that the implementation of Cleaning procedure according to detailed cleaning instructions perform is. This requirement applies to both drug and drug manufacturers. Cleaning processes are processes for removing residues in Production equipment produced by the product previously produced in the same plant, through environmental influences or caused by maintenance.
Eine Herstellanlage gilt als rein, wenn ein zuvor festgelegtes und wissenschaftlich begründetes Akzeptanzlimit eingehalten wird. Bei der Festlegung der Akzeptanzkriterien, die in der Verantwortung des pharmazeutischen Herstellers liegt, sind die Chargengröße, die Dosierung, toxikologische Eigenschaften und die Größe der Herstellanlagen zu berücksichtigen. "Nothing in the universe is truly clean", d.h. Rückstände von Wirkstoffen, Reagenzien oder Detergenzien können auf Grund modernster Analysentechnik in geringsten Substanzkonzentrationen nachgewiesen werden, auch wenn in diesen Konzentrationen für die Residuen keine biologische Wirksamkeit mehr nachweisbar ist. Es ist daher sinnvoll, in enger Zusammenarbeit mit Toxikologen und Medizinern akzeptable Rückstandslimits in Wirkstoffen bzw. Arzneifertigwaren festzulegen.A Manufacturing plant is considered pure, if a predetermined and scientific vested Acceptance limit is met. In determining the acceptance criteria, which is the responsibility of the pharmaceutical manufacturer, are the batch size that Dosage, toxicological properties and the size of the production facilities to take into account. "Nothing in the universe is truly clean ", i.e. Residues of Active substances, reagents or detergents can be prepared on the basis of state-of-the-art analytical technology be detected in lowest substance concentrations, too if in these concentrations for the residuals no biological efficacy is more detectable. It therefore makes sense to work closely with toxicologists and Medicines acceptable residue limits in active ingredients or medicinal preparations.
Akzeptanzkriterienacceptance criteria
Die maximal zulässige Restmenge einer Wirksubstanz in einer Syntheseanlage hängt von der Wirksamkeit und der Menge der Verabreichung des nachfolgend hergestellten Wirkstoffs in einem Arzneimittel ab.The maximum permissible Residual amount of an active substance in a synthesis plant depends on the effectiveness and amount of administration of the following prepared drug in a drug.
Folgende Akzeptanzkriterien sind in der Praxis anerkannt und werden im allgemeinen angewandt:
- – Sichtbar-sauber-Kriterium
- – 10-ppm-Kriterium
- – Dosiskriterium.
- - Visible-clean criterion
- - 10 ppm criterion
- - Dose criterion.
Das Sichtbar-sauber-Kriterium besagt, dass alle Teile einer Anlage einen optisch sauberen Eindruck hinterlassen müssen, das heißt, dass visuell ohne Hilfsmittel keine Substanzrückstände mehr zu erkennen sind. Wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, dass ausgehend von einer weißen Substanz Wirkstoffreste in einer Konzentration von 100 μg pro 25 cm2 noch visuell sichtbar sind. Allerdings ist auf Grund des zunehmend größer und komplexer werdenden Herstellequipments die Bewertung der effizienten Reinigung nur durch Betrachtung der Anlagenteile nicht mehr ausreichend.The Visible-Clean-Criterion states that all parts of a system must leave a visually clean impression, which means that visually no substance residues can be recognized without aids. Scientific investigations have shown that starting from a white substance, active substance residues in a concentration of 100 μg per 25 cm 2 are still visually visible. However, due to the increasingly larger and more complex manufacturing facility, the evaluation of efficient cleaning is no longer sufficient only by considering the plant components.
Das 10 ppm-Kriterium legt fest, dass nicht mehr als 10 ppm einer Wirksubstanz in einem anderen Wirkstoff oder einem Arzneimittel enthalten sein dürfen. Die maximal zulässige Kontamination ist abhängig von der Ansatzgröße der Folgecharge.The 10 ppm criterion states that no more than 10 ppm of an active substance be contained in another active substance or a medicinal product allowed to. The maximum allowed Contamination is dependent from the batch size of the follow-on batch.
Das Dosiskriterium wird in dem Fall angewendet, wenn die therapeutische Tagesdosis eines Wirkstoffes in einem Arzneimittel bekannt ist. Bei Nutzung dieses Akzeptanzkriteriums dürfen nicht mehr als 1/1000 der normalen therapeutischen Tagesdosis eines Wirkstoffs in der Tagesdosis des Folgeproduktes enthalten sein. Ähnlich dem Dosiskriterium ist das pharmakologische Kriterium definiert, das besagt, dass 1/1000 der minimalen Tagesdosis einer Substanz in einem anderen Wirkstoff detektierbar sein dürfen, wobei bei diesem die maximal angewandte therapeutische Tagesdosis in die Berechnung eingeht.The Dose criterion is applied in the case when the therapeutic Daily dose of an active ingredient in a drug is known. When using this acceptance criterion, no more than 1/1000 of the normal daily dose of an active ingredient in the daily dose be included in the subsequent product. Similar to the dose criterion defines the pharmacological criterion that says 1/1000 the minimum daily dose of a substance in another active substance be detectable, this being the maximum applied daily therapeutic dose enters into the calculation.
Der Faktor 1000 ergibt sich aus der Multiplikation der Teilfaktoren 0,1 × 0,1 × 0,1, die folgendermaßen definiert sind:
- 1. Teilfaktor: Es wird im allgemeinen angenommen, dass Wirkstoffe in einer Dosis von einem Zehntel ihrer normal vorgeschriebenen Dosis keine Wirksamkeit mehr zeigen.
- 2. Teilfaktor: Dieser Faktor ergibt sich aus dem Toleranzbereich des Reinigungsvalidierungsprogramms und wird auch als Robustheitsfaktor bezeichnet. Der
- 3. Teilfaktor wird als kalkulatorischer Sicherheitsfaktor eingefügt.
- 1st partial factor: It is generally assumed that active substances in a dose of one-tenth of their normal prescribed dose are no longer effective.
- 2nd partial factor: This factor results from the tolerance range of the cleaning validation program and is also called the robustness factor. Of the
- 3rd partial factor is inserted as an imputed safety factor.
Für Substanzen, die sich im Entwicklungsstadium befinden, ist das Dosiskriterium im allgemeinen nicht anwendbar, da innerhalb der klinischen Studien erst die Dosisfindung erfolgt.For substances, which are in the developmental stage, is the dose criterion generally not applicable because within clinical trials only the dose determination takes place.
Gary L. Fourman and Michael V. Mullen entwickelten eine neue Methode zur Bestimmung der Akzeptanzlimits, bei der alle drei Kriterien, Dosiskriterium, 10 ppm- und "Sichtbar sauber"- Kriterium, erfüllt werden.Gary L. Fourman and Michael V. Mullen developed a new method determining the acceptance limits, in which all three criteria, Dose criterion, 10 ppm and "Visible clean "- criterion, Fulfills become.
Verfahren zur Probenahmemethod for sampling
Die Wahl einer bestimmten Probenahmetechnik von Oberflächen nach erfolgter Reinigung hängt sowohl von den Eigenschaften der zu reinigenden Substanz, z.B. der Löslichkeit, als auch von der Anlagenkonfiguration ab. Es ist entscheidend, ob die produktberührenden Flächen z.B. wenig porös und leicht zugänglich sind oder ob die kritischen Anlagenteile aus Rohrsystemen und Reaktionsgefäßen bestehen, die einen direkten Zugang nicht erlauben.The Choice of a specific sampling technique of surfaces after successful cleaning hangs both on the properties of the substance to be purified, e.g. of the Solubility, as well as the system configuration. It is crucial if the product-contacting surfaces e.g. little porous and are easily accessible or whether the critical plant components consist of pipe systems and reaction vessels, which do not allow direct access.
Die Probenahme durch Spülen bzw. mittels Wischtest, als Final-Rinse- bzw. Swab-Verfahren bezeichnet, und die Untersuchung einer Placebocharge auf Anteile des Vorgängerprodukts sind die anerkannten und in der Praxis angewandten Techniken, wobei letztere aus Kosten- und Zeitgründen selten genutzt wird. Für den Nachweis der Reinheit von Anlagen bei der Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen spielt das Placeboverfahren praktisch keine Rolle, sodass nur Swab- und Final-Rinse-Verfahren an dieser Stelle berücksichtigt werden.The Sampling by rinsing or by wipe test, referred to as a final rinse or Swab method, and the study of a placebo lot on parts of the predecessor product are the recognized and applied in practice techniques, where the latter for cost and time reasons rarely used. For proof of purity of equipment in the production of pharmaceutical Drugs, the placebo process plays virtually no role, so only swab and final rinse procedures be taken into account at this point.
Beim Swab-Test wird mit einem geeigneten Material, z.B. einem Wattetupfer, eine vorher definierte produktberührende Oberfläche mechanisch gereinigt. Das Material wurde zuvor mit Wasser oder einem geeigneten Lösungsmittel getränkt, nach erfolgter Probenahme wird der Tupfer, auch als Swab bezeichnet, extrahiert und der Extrakt anschließend auf noch vorhandene Produktspuren untersucht. Die Auswahl nur weniger Probenahmestellen, die unter Umständen nicht repräsentativ für die Gesamtanlage sind, ist als kritisch bei dieser Methode einzuschätzen.At the Swab test is performed with a suitable material, e.g. a cotton swab, a previously defined product-contacting surface mechanically cleaned. The material was previously mixed with water or a suitable solvent impregnated, after sampling, the swab, also referred to as Swab, extracted and the extract then on remaining traces of product examined. Choosing only a few sampling points under circumstances not representative for the Are considered to be critical in this method.
Für weniger zugängliche Anlagenteile ist das Final-Rinse-Verfahren Methode der Wahl, bei dem die gesamte Anlage gespült und das letzte Spülwasser analytisch untersucht wird. Bei dieser Methode ist der analytische Aufwand im Vergleich zum Swab-Test deutlich geringer, da die extraktive Aufarbeitung des Reinigungsmaterials entfällt. Nachteile dieser Methode sind, dass aus den ermittelten Analysenergebnissen nicht auf die vollkommene Reinheit der Gesamtanlage geschlossen werden kann und der Verbrauch größerer Mengen Lösungsmittel zur Reinigung kostenaufwendig ist, auch was die umweltgerechte Entsorgung anbelangt.For less accessible Plant parts is the final rinse method of choice, at which flushed the entire system and the last rinse water analyzed analytically. In this method, the analytic Effort compared to the Swab test significantly lower, as the extractive Processing of the cleaning material is eliminated. Disadvantages of this method are that from the analysis results determined not on the perfect purity of the whole plant can be closed and the consumption of larger quantities solvent For cleaning is expensive, including what the environmentally sound disposal As.
Wahl der AnalysenmethodeChoice of analysis method
Die Anwendung einer analytischen Methode zur Bestimmung des Wirkstoffgehalts in den Reinigungslösungen hängt in erster Linie davon ab, welches Akzeptanzlimit für den zu bestimmenden Substanzrückstand vom Hersteller festgelegt wurde.The Application of an analytical method for the determination of the active substance content in the cleaning solutions hangs in first of all, which acceptance limit for the substance residue to be determined by Manufacturer was specified.
Allgemein üblich ist die Verwendung chromatographischer Methoden wie Hochleistungsflüssig- und Dünnschichtchromatographie und spektroskopischer Techniken z.B. UV-Spektroskopie, wobei die Hochleistungsflüssigchromatografie als empfindlichste, allerdings auch kostenaufwendigste Methode einzustufen ist. Die Bestimmung der Nachweisgrenze des Analysenverfahrens wird als notwendiger Bestandteil innerhalb des gesamten Reinigungsvalidierungsprogramms von der FDA gefordert. Eine in letzter Zeit immer häufiger angewandte Analysenmethode ist die Bestimmung des organischen Kohlenstoffgehaltes in Spüllösungen mittels TOC-Methode. Das Prinzip dieser Methode beruht auf der Oxidation des Kohlenstoffs zu Kohlendioxid, das anschließend quantitativ detektiert wird. Vorteile der TOC-Bestimmung sind die hohe Nachweisempfindlichkeit und der geringe Aufwand zur Probenvorbereitung.Generally common the use of chromatographic methods such as high performance liquid and thin layer chromatography and spectroscopic techniques e.g. UV spectroscopy, wherein the high performance liquid chromatography to classify as the most sensitive, but also costly method is. The determination of the detection limit of the analytical method is as a necessary component within the entire cleaning validation program required by the FDA. An increasingly used lately Analysis method is the determination of the organic carbon content in rinse solutions by TOC method. The principle of this method is based on the oxidation of carbon to carbon dioxide, which subsequently is detected quantitatively. Advantages of the TOC determination are the high detection sensitivity and low effort for sample preparation.
Die 'Food and Drug Administration' wies darauf hin, dass es sich bei der TOC-Methode um eine nicht spezifische Methode handelt, das heißt, dass zwischen den möglichen organischen Verunreinigungen nicht differenziert werden kann. Diese Tatsache ist von besonderer Bedeutung, wenn es um den Nachweis z.B. hochaktiver oder toxischer Substanzen geht. Der Rückstand zusätzlich verwendeter Reinigungsmittel, z.B. von Tensiden, kann mit Hilfe solcher Verfahren wie pH-Wert- und Leitfähigkeitsmessungen, Titrationen und gravimetrischer Techniken nachgewiesen werden, allerdings zeichnen sich diese Methoden durch eine sehr geringe Empfindlichkeit aus.The Food and Drug Administration pointed out that the TOC method is a non-specific method acts, that is, that between the possible organic Impurities can not be differentiated. this fact is of particular importance when it comes to detecting e.g. highly active or toxic substances. The residue of additionally used cleaning agents, e.g. of surfactants, can be determined by such methods as pH and conductivity measurements, Titrations and gravimetric techniques are detected, however These methods are characterized by a very low sensitivity out.
Analysenmethoden, die zur Bewertung von Reinigungsproben verwendet werden, sind vollständig zu validieren, das heißt, es ist neben dem Nachweis der Reproduzierbarkeit, Präzision, Richtigkeit und Robustheit auch zu zeigen, dass innerhalb des Arbeitsbereiches eine lineare Abhängigkeit zwischen Substanzkonzentration und Messsignal existiert und dass die ermittelten Nachweis- und quantitativen Bestimmungsgrenzen weit unter den für das Reinigungsverfahren festgelegten Akzeptanzlimits liegen.Analysis methods used to evaluate cleaning samples must be fully validated, this means, it is in addition to proof of reproducibility, precision, Accuracy and robustness also show that within the workspace a linear dependence between substance concentration and measurement signal exists and that the detected detection and quantification limits are far below the for the cleaning process specified acceptance limits are.
Wiederfindungrecovery
Durch Untersuchungen zur Wiederfindung von Substanzen auf Materialoberflächen ist der Nachweis zu erbringen, dass die angewandten Probenahmetechniken, Swab- bzw. Final-Rinse-Verfahren, geeignet sind, Rückstände auf Anlagenoberflächen quantitativ zu entfernen.By Investigations on the recovery of substances on material surfaces is to provide proof that the sampling techniques used Swab or final rinse procedures, are suitable residues on abutment surfaces to remove quantitatively.
Eine Materialoberfläche wird mit einer Lösung definierter Substanzkonzentration kontaminiert und anschließend gereinigt. Im verwendeten Reinigungsmedium sollten idealerweise 100% dieser Substanz enthalten sein. Auf Grund unterschiedlicher Einflussfaktoren, die innerhalb dieser Arbeit noch diskutiert werden, wurde dieser Idealzustand bisher nicht erreicht.A material surface comes with a solution defined substance concentration contaminated and then purified. In the cleaning medium used should ideally be 100% of this Be contained substance. Due to different influencing factors, which are still discussed within this work, this was Ideal state not reached so far.
Die 'Food and Drug Administration' bezieht zu diesem Sachverhalt eindeutig Stellung: "We are seeing unfortunately recovery studies (at) 50%, (at even) lower than 50%, it is really hard to say that this is acceptable." Ermittelte Wiederfindungsraten von Substanzen unter 50% stellen ein Risiko in Bezug auf die Bewertung vor allem hochaktiver Wirkstoffe dar. Durch noch verbliebenes Vorprodukt in der pharmazeutischen Anlage wird die Qualität des Folgeprodukts signifikant beeinflusst, und es kann zu Untermischungen kommen.The Food and Drug Administration refers to this Facts clearly position: "We are seeing again recovery studies (at) 50%, (at even) lower than 50%, it is very hard to say that this is acceptable. "Recovery rates established substances below 50% present a risk in terms of evaluation all highly active agents. By still remaining precursor In the pharmaceutical plant, the quality of the secondary product becomes significant influenced, and it can come to sub-mixes.
Die Entwicklung, Festlegung und Dokumentation des verwendeten Reinigungsverfahrens, der Akzeptanzlimits, der Probenahmeverfahren, der Analysenmethode und der Untersuchung der Wiederfindungsraten von Oberflächen nach simulierter Probenahme sind die Voraussetzungen zur Durchführung der Reinigungsvalidierung. Durch diesen Gesamtprozess wird sichergestellt, dass Kreuzkontaminationen und Produktverschleppungen ausgeschlossen werden können.The Development, specification and documentation of the used cleaning process, the acceptance limits, the sampling method, the analytical method and the investigation of the recovery rates of surfaces Simulated sampling are the prerequisites for carrying out the Cleaning validation. This overall process ensures that that cross contamination and product entrainment excluded can be.
Dies ist ein entscheidender Aspekt der Qualitätssicherung in der Wirkstoffund Arzneimittelherstellung.This is a crucial aspect of quality assurance in the Wirkstoffund Drug manufacturing.
Auswahl von Wirksubstanzen und LösungsmittelnSelection of active substances and solvents
Auswahl der WirkstoffeSelection of active ingredients
Als Steroide wird eine Gruppe von in der Natur vorkommenden Verbindungen bezeichnet, die sich vom Grundgerüst des Cyclopentanoperhydrophenanthrens ableiten und heute überwiegend synthetisiert werden. Zu den Steroiden gehören die Sterine, Gallensäuren, Vitamine der D-Gruppe, einige Alkaloide und Glykoside und die Steroidhormone.When Steroids becomes a group of naturally occurring compounds referred to from the skeleton of cyclopentanoperhydrophenanthrene derive and predominantly today be synthesized. The steroids include the sterols, bile acids, vitamins the D group, some alkaloids and glycosides, and the steroid hormones.
Die wichtigsten Klassen der Steroidhormone werden entsprechend ihrer Zahl an Kohlenstoffatomen und auf Grund pharmakologischer Merkmale wie folgt unterteilt:
- – Estrogene (C18-Steroide)
- – Androgene (C19-Steroide)
- – Gestagene und Corticosteroide (C21-Steroide)
- - Estrogens (C 18 steroids)
- - androgens (C 19 steroids)
- - progestins and corticosteroids (C 21 steroids)
Estrogene und Gestagene sind hochwirksame hormonelle Wirkstoffe, die zur Schwangerschaftserkennung und – verhütung und in der Hormonersatztherapie weitverbreitete Anwendung finden.estrogens and progestins are highly effective hormonal agents used for pregnancy detection and prevention and find widespread use in hormone replacement therapy.
Estrogene beeinflussen das Wachstum der weiblichen Geschlechtsorgane und sind für die Ausbildung der äußeren Geschlechtsmerkmale der Frau verantwortlich. Gemeinsam mit den Gestagenen steuern sie die zyclischen Veränderungen an den weiblichen Geschlechtsorganen, den Aufbau und die Abstoßung der Gebärmutterschleimhaut und die Vorbereitung der Gebärmutter auf die Einnistung des befruchteten Eis. Daneben wirken sie auf den Stoffwechsel, den Knochenbau, die Blutgerinnung u.a. Androgene, z.B. das Testosteron und seine Derivate, werden zur Behandlung von männlichen Potenz- oder Fertilitätsstörungen eingesetzt.estrogens affect the growth of female genitalia and are for the Training of external sexual characteristics responsible for the woman. Together with the progestins they control the cyclic changes on the female sex organs, the structure and the repulsion of the endometrium and the preparation of the uterus on the implantation of the fertilized ice. Besides, they work the metabolism, the bone structure, the blood clotting u.a. androgens, e.g. The testosterone and its derivatives are used to treat male Potency or fertility problems used.
Androgene bewirken die Entwicklung der männlichen Geschlechtsorgane, sie sind verantwortlich für die Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale des Mannes, daneben besitzen sie einen eiweißaufbauenden Effekt und beeinflussen das Knochenwachstum. Folgende Steroidhormone kommen in Betracht (Tabelle 1): Tabelle 1: Verwendete Wirksubstanzen Androgens cause the development of male genitalia, they are responsible for the formation of the secondary sexual characteristics of the man, they also have a protein-building effect and affect bone growth. The following steroid hormones are considered (Table 1): Table 1: Active substances used
Im folgenden Text werden generell die Trivialnamen verwendet.in the The following text generally uses the trivial names.
Die beschriebenen Substanzen gehören zur klassischen Produktpalette der Jenapharm GmbH bzw. sind Wirkstoffe in der Entwicklung. Die Auswahl erfolgte auf Grund besonderer Strukturmerkmale und des Entwicklungsstatus, in Tabelle 2 sind neben diesen beiden Kriterien auch die Hauptanwendungsgebiete beschrieben.The include substances described to the classic product range of Jenapharm GmbH or are active ingredients in the development. The selection was made on the basis of special structural features and the development status, in Table 2 are next to these two Criteria also described the main areas of application.
Tabelle 2: Strukturmerkmale und Anwendung der Wirkstoffe aus Tabelle 1 Table 2: Structural features and application of the active substances from Table 1
Auswahl der LösungsmittelSelection of solvents
Steroidwirkstoffe sind in Wasser praktisch unlöslich, sodass dieses Medium für die Reinigung ausgeschlossen werden kann. Um einen möglichst effizienten Reinigungserfolg zu erzielen, ist eine Löslichkeit von mindestens 10 mg Substanz pro Milliliter Lösungsmittel, das entspricht 'wenig löslich' laut Ph. Eur., vorauszusetzen.steroid drugs are practically insoluble in water, so this medium for the cleaning can be excluded. To one as possible Achieving efficient cleaning success is a solubility of at least 10 mg substance per milliliter of solvent, which corresponds to 'little soluble' according to Ph. Eur.
Für die Untersuchungen wurden die Lösungsmittel Methanol, Aceton und Tetrahydrofuran aus folgenden Gründen ausgewählt:
- – Ein großer Teil der Wirkstoffsynthesen erfolgt in diesen Lösungsmitteln.
- – Steroide sind im allgemeinen gut löslich in diesen klassischen Medien.
- - A large part of the drug syntheses takes place in these solvents.
- - Steroids are generally well soluble in these classic media.
Das
Löseverhalten
der in 0 fixierten pharmazeutischen Wirkstoffe wurde in folgenden
Lösungsmitteln untersucht
(Tabelle 3):
Methanol für
die Spektroskopie, Qualität
Uvasol®,
Reinheit (GC1) ≥ 99,9% Aceton für die Spektroskopie,
Qualität
Uvasol®,
Reinheit (GC) ≥ 99,9%
Tetrahydrofuran für
die Flüssigkeitschromatografie,
Qualität
LiChrosoly®, Reinheit
(GC) ≥ 99,9%The dissolution behavior of the active pharmaceutical ingredients fixed in 0 was investigated in the following solvents (Table 3):
Methanol for spectroscopy, quality Uvasol ®, purity (GC 1) ≥ 99.9% acetone for spectroscopy, quality Uvasol ®, purity (GC) ≥ 99.9% tetrahydrofuran for liquid chromatography, quality LiChrosoly ®, purity (GC) ≥ 99.9%
Die Bestimmung der Löslichkeiten erfolgte gravimetrisch: Ca. 5g Substanz wurden mit Methanol, Aceton bzw. Tetrahydrofuran bei Raumtemperatur solange versetzt, bis ein Bodensatz deutlich zu erkennen war. Nach Absetzen der nicht gelösten Kristalle wurde 1,0 ml der überstehenden gesättigten Lösung abpipettiert, nach Abdestillieren des Lösungsmittels erfolgte die Auswaage des Rückstands.The Determination of solubilities carried out gravimetrically: approx. 5g of substance were mixed with methanol, acetone or tetrahydrofuran at room temperature until a while Sediment was clearly visible. After settling the undissolved crystals was 1.0 ml of the supernatant saturated solution pipetted off, after distilling off the solvent, the weight was carried out of the residue.
Die Cutoff-Werte für Methanol, Tetrahydrofuran und Aceton wurden der Literatur entnommen (Tabelle 3).The Cutoff values for Methanol, tetrahydrofuran and acetone were taken from the literature (Table 3).
Als 'UV-Cut off' wird die jeweilige Wellenlänge bezeichnet, bei der eine 10%ige Transmission von Licht durch 1 cm Lösungsmittel möglich wird. Die Cutoff-Werte von Lösungsmitteln schränken die Verwendung von nicht selektiven spektroskopischen Methoden zur analytischen Gehaltsbestimmung von Substanzen ein, die nur dann möglich ist, wenn die Substanzmoleküle oberhalb dieses Wertes noch Licht absorbieren. Dieser Sachverhalt hatte entscheidenden Einfluss auf die analytische Methodenentwicklung innerhalb dieser Arbeit.As 'UV Cut off' is the respective wavelength in which a 10% transmission of light through 1 cm solvent possible becomes. The cutoff values of solvents limit the use of non-selective spectroscopic methods for analytical content determination of substances that only then possible is when the substance molecules absorb light above this value. This situation had a decisive influence on the analytical method development within this work.
Tabelle 3: Löslichkeiten der Wirkstoffe (Abschnitt 0) in mg/ml in den Lösungsmitteln Aceton, Tetrahydrofuran und Methanol bei Raumtemperatur, Cutoff-Werte der Lösungsmittel Table 3: Solubilities of the active substances (section 0) in mg / ml in the solvents acetone, tetrahydrofuran and methanol at room temperature, cutoff values of the solvents
Die nachfolgenden Untersuchungen zur Wiederfindung wurden mit hochreinen Lösungsmitteln durchgeführt, die kommerziell als Lösungsmittel 'für Spektroskopie' oder 'für Flüssigkeitschromatografie' erhältlich sind. Die Reinigung von Syntheseanlagen in der täglichen Praxis erfolgt mit Lösungsmitteln der Qualität 'rein'.The subsequent recovery studies were conducted with high purity solvents carried out, commercially available as 'spectroscopy' or 'liquid chromatography' solvents. The purification of synthesis equipment in daily practice takes place with solvents the quality 'pure'.
Beim Vergleich der Spezifikationen der Lösungsmittel 'für Spektroskopie' bzw. 'für Flüssigkeitschromatografie' mit den Qualitätsanforderungen von Methanol, Aceton und Tetrahydrofuran in Reinqualität konnten Unterschiede bezüglich des gaschromatografischen Gehalts und Wassergehalts festgestellt werden (Tabelle 4).At the Comparison of the specifications of the solvents 'for spectroscopy' and 'for liquid chromatography' with the quality requirements of pure quality methanol, acetone and tetrahydrofuran could be differences in terms of the gas chromatographic content and water content (Table 4).
Tabelle 4: Spezifikationen von Methanol, Aceton und Tetrahydrofuran, für Spektroskopie' bzw., für Flüssigkeitschromatografie' und Methanol, Aceton und Tetrahydrofuran, rein. Table 4: Specifications of methanol, acetone and tetrahydrofuran, for spectroscopy 'and, for liquid chromatography' and methanol, acetone and tetrahydrofuran, pure.
Mit Hilfe der Gaschromatografie wurden die in der Routine zur Reinigung der Syntheseanlagen eingesetzten mit den innerhalb dieser Arbeit verwendeten hochreinen Lösungsmitteln hinsichtlich ihrer Verunreinigungsprofile verglichen.With The help of gas chromatography has been used in routine cleaning the synthesis equipment used with the within this work used high purity solvents compared with regard to their contamination profiles.
Alle
Tests erfolgten auf einer GC-Apparatur ,Autosystem XL' der Perkin Elmer
Life Sciences GmbH, Rodgau-Jügesheim,
wobei folgende gaschromatografische Bedingungen angewandt wurden:
Die Auswertung der gaschromatografischen Untersuchung ergab keine wesentlichen Unterschiede hinsichtlich organischer Verunreinigungen in den verwendeten Lösungsmitteln (Es wurden).The analysis of the gas chromatographic examination revealed no significant differences with regard to organic impurities in the solvents used (were).
Es wurden Gaschromatogramme der Lösungsmittel Aceton, rein, Methanol, rein), Tetrahydrofuran, rein, Aceton für Spektroskopie), Methanol für Spektroskopie Tetrahydrofuran für Flüssigkeitschromatographie erstellt. Aceton 'rein' enthielt ca. 0,03% Methanol; in Tetrahydrofuran und Methanol lag der Gehalt an Fremdlösungsmitteln unabhängig von der Qualität weit unter 0,01 %, so dass der Einsatz von hochreinen Lösungsmitteln in den folgenden Wiederfindungsstudien zu akzeptieren ist. Im Verlauf nachfolgender Untersuchungen wurden ausschließlich Aceton für Spektroskopie, Methanol für Spektroskopie und Tetrahydrofuran für Flüssigkeitschromatographie verwendet.It Gas chromatograms of solvents became Acetone, pure, methanol, pure), tetrahydrofuran, pure, acetone for spectroscopy), Methanol for Spectroscopy tetrahydrofuran for Liquid chromatography created. Acetone 'pure' contained approx. 0.03% methanol; in tetrahydrofuran and methanol was the content of foreign solvents independently from the quality far below 0.01%, allowing the use of high purity solvents in the following recovery studies. In the course subsequent investigations were exclusively acetone for spectroscopy, Methanol for Spectroscopy and tetrahydrofuran used for liquid chromatography.
Akzeptanzkriterien bei Produktumstellungacceptance criteria at product conversion
Die Festlegung der Akzeptanzkriterien, d.h. der zulässigen Konzentration der Verunreinigung an Vorprodukt im darauf folgenden Produkt in der Syntheseanlage liegt in der Verantwortung des pharmazeutischen Herstellers.The Determination of Acceptance Criteria, i. the permissible concentration of the impurity on precursor in the subsequent product in the synthesis plant is the responsibility of the pharmaceutical manufacturer.
In der Wirkstoffherstellung der Jenapharm GmbH werden zur Bewertung des Reinheitsgrades und darauf basierend für die Freigabe einer Apparatur das Dosiskriterium und das 100 ppm-Kriterium angewandt. Letzteres wird in folgenden Fällen benutzt:
- – Die Dosis für Substanzen in der Entwicklung, z.B. Carbamat J-956, wurde noch nicht festgelegt.
- – Bei der Berechnung der möglichen Grenzkonzentration einer Substanz in einem anderen Wirkstoff, z.B. bei der Produktumstellung von Dienogest auf Desogestrel (Tabelle 6), können sich unakzeptabel hohe Werte ergeben.
- - The dose for substances under development, eg Carbamat J-956, has not been determined yet.
- - In the calculation of the possible limit concentration of a substance in another active ingredient, for example in the conversion of dienogest to desogestrel (Table 6), unacceptably high values may result.
Entsprechend Dosiskriterium wird die zulässige Grenzkonzentration Cg einer Wirksubstanz (Vorprodukt) in einem anderen steroidalen Wirkstoff (Folgeprodukt) entsprechend Gleichung 1 berechnet.According to the dose criterion, the permissible limit concentration C g of an active substance (precursor) in another steroidal active substance (secondary product) is calculated in accordance with Equation 1.
Gleichung
1: Zulässige
Grenzkonzentration Cg, Minimal angewandte
therapeutische Tagesdosis des Vorproduktes (TDmin),
Maximal angewandte therapeutische Tagesdosis des Folgeproduktes
(TDmax)
Die tolerierbare Gesamtmenge MS als Verunreinigung der Folgecharge ergibt sich unter Berücksichtigung der Chargengröße der Folgecharge MF (Gleichung 2).The tolerable total amount MS as contamination of the subsequent batch results taking into account the batch size of the follow-on batch MF (Equation 2).
Gleichung
2: Tolerierbare Verunreinigungsmenge im Folgeprodukt (MS), Chargengröße des Folgeprodukts
(MF)
Die aufgeführten Wirkstoffe sind in Tabelle 5 mit den handelsüblichen Präparaten und ihren Dosisbereichen aufgeführt.The listed Active ingredients are listed in Table 5 with the commercial preparations and their dose ranges listed.
Tabelle 5: Fertigarzneimittel der betrachteten Wirkstoffe ( Tabelle 1) und Dosisbereiche Table 5: Prepared medicinal products of the considered active substances (Table 1) and dose ranges
Die Berechnung der Grenzwerte bei Anwendung des Dosiskriteriums entsprechend Gleichung 1 ergibt die Matrix der Grenzkonzentrationen für denkbare Produktübergänge (Tabelle 6).The Calculation of limit values when applying the dose criterion accordingly Equation 1 gives the matrix of limit concentrations for conceivable Product transitions (Table 6).
Tabelle 6: Grenzkonzentrationen (%) für alle denkbaren Produktübergänge der betrachteten Wirkstoffe (ohne Carbamat J-956) Table 6: Limit concentrations (%) for all conceivable product transitions of the active substances considered (without carbamate J-956)
Das für Mehrzweckanlagen eines Wirkstofftechnikums entwickelte Reinigungskonzept beinhaltet die Definition eines sogenannten Teilanlagen- bzw. Summenakzeptanzkriteriums zur Bewertung des Reinheitsgrades: Eine chemische Syntheseanlage setzt sich aus mehreren Teilanlagen, so Reaktoren, Filtervorrichtungen, Destillen, Vorlagegefäßen usw. zusammen. Jeder einzelne Apparat wird, falls erforderlich, einer Reinigung unterzogen, das so genannte Teilanlagenkriterium von 10 ppm wird zur Bewertung des Reinigungslevels eines Parts angewandt.The for multi-purpose plants an active ingredient technology developed cleaning concept includes the definition of a so-called unit allocation or sum acceptance criterion for Evaluation of the degree of purity: A chemical synthesis plant sets consisting of several subsystems, such as reactors, filtering devices, Stills, jars, etc. together. Each individual apparatus will, if necessary, one Subjected to cleaning, the so-called Teilanlagenkriterium of 10 ppm is used to evaluate the cleaning level of a part.
Das Reinigungssummenkriterium von 100 ppm ergibt sich aus der Summe der Teilanlagenkriterien, wenn maximal 10 Apparate zu einer Syntheseanlage zusammengeschaltet werden.The cleaning sum criterion of 100 ppm results from the sum of the unit criteria, if a maximum of 10 devices are connected to a synthesis system.
Innerhalb der Entwicklung zur Reinigungsstrategie der Wirkstoffsyntheseanlagen der Jenapharm GmbH wurde festgelegt, dass bei errechneten Grenzkonzentrationen > 100 ppm statt des Dosiskriteriums das 100 ppm-Kriterium als Reinigungssummenkriterium anzuwenden ist.Within the development of the cleaning strategy of the drug synthesis plants Jenapharm GmbH has determined that at calculated limit concentrations> 100 ppm instead of Dose criterion the 100 ppm criterion is to be used as the cleaning sum criterion.
Damit ergibt sich für mögliche Produktumstellungsvariationen der in 0 genannten Wirkstoffe ein Akzeptanzlimit von ≤ 0,01% abgesehen von folgenden Ausnahmen:
- – Produktwechsel zu Oxim J-867
- – Umstellung von Desogestrel auf anderen Wirkstoff
- - Product change to Oxime J-867
- - Conversion of desogestrel to other active ingredient
In beiden Fällen sind die maximal zulässigen Konzentrationen entsprechend Tabelle 6 zu berücksichtigen.In both cases are the maximum allowable Consider concentrations in accordance with Table 6.
Innerhalb der Entwicklung der analytischen Methoden zur Bestimmung der aufgeführten Wirkstoffe war es erforderlich, dass die ermittelten Nachweisgrenzen für alle betrachteten Substanzen weit unter den berechneten Akzeptanzlimits liegen. In der Annahme, dass die Reinigung mit 10 l Lösungsmittel erfolgt und die Folgecharge mit einer Ansatzgröße von 10 kg produziert wird, ergeben sich laut Tabelle 7 folgende Grenzkonzentrationen, wenn in der Syntheseanlage eine Restkontamination an der analytischen Nachweisgrenze vorlag. Das 10 ppm-Akzeptanzkriterium wird erst bei einem Folgeansatz von höchstens 100 g erreicht, diese Chargengröße kann in der täglichen Routine ausgeschlossen werden.Within the development of analytical methods for the determination of the active substances listed it requires that the detection limits determined for all considered Substances far below the calculated acceptance limits. In Assuming that the cleaning takes place with 10 l of solvent and the following batch with a batch size of 10 kg is produced, according to Table 7, the following limit concentrations, if in the synthesis plant residual contamination at the analytical Detection limit existed. The 10 ppm acceptance criterion is only at a follow-up approach of at most 100g, this batch size can in the daily Routine be excluded.
Tabelle 7: Berechnete Grenzkonzentrationen von Verunreinigungen an der analytischen Nachweisgrenze, Ansatzgröße: 10 kg, Lösungsmittelmenge zur Reinigung: 10 l Table 7: Calculated limit concentrations of impurities at the analytical detection limit, batch size: 10 kg, amount of solvent for cleaning: 10 l
Experimenteller Teilexperimental part
Analytische Methodenentwicklunganalytical methods development
Zur quantitativen Bestimmung der in Abschnitt 0 genannten Wirkstoffe konnten theoretisch spektroskopische und chromatografische Analysenmethoden in Betracht gezogen werden. Alle sechs Wirksubstanzen sind auf Grund ihrer Struktur UV-aktiv, allerdings ließen die verwendeten Lösungsmittel, insbesondere Aceton, auf Grund ihres Transmissionsverhaltens (Tabelle 3, Cutoff-Werte) die Bestimmung mit einer nicht trennenden Methode nicht zu.to Quantitative determination of the active substances mentioned in section 0 could theoretically spectroscopic and chromatographic analysis methods be considered. All six active substances are due UV-active, but the solvents used, especially acetone, due to their transmission behavior (Table 3, cutoff values) determination by a non-separating method not too.
Selektive chromatografische Verfahren wie die Hochleistungsflüssigchromatografie (HPLC) und die Dünnschichtchromatografie (DC) wurden somit favorisiert. DC-Methoden sind nur für halbquantitative Bestimmungen geeignet, die Auswertung kann visuell erfolgen oder mit Hilfe von Scannern. Auf Grund der zu geringen Empfindlichkeit von dünnschichtchromatografischen Verfahren wurden diese für die folgenden Untersuchungen nicht in Betracht gezogen. Im allgemeinen liegen die Nachweisgrenzen für Wirkstoffe wie z.B. Dienogest und Estradiolvalerat in der DC bei ca. 0,004–0,02 mg pro ml.ii Das nun zu favorisierende HPLC-Verfahren sollte folgenden Anforderungen genügen:
- – Robuste reproduzierbare Durchführung
- – Anwendbarkeit auf alle Substanzen durch schnelle Variation von Eluentenverhältnis und Detektionswellenlänge
- – Kurze Analysenzeiten
- – Die Nachweisgrenzen für die zu untersuchenden Substanzen sollten weit unter den geforderten Akzeptanzlimits liegen.
- - Robust reproducible execution
- Applicability to all substances due to rapid variation of eluent ratio and detection wavelength
- - Short analysis times
- - The detection limits for the substances to be investigated should be far below the required acceptance limits.
Die selektve Trennung der genannten Substanzen von ihren jeweiligen potentiellen Nebenprodukten, wie Abbauprodukte und Synthesenebenprodukte, war nicht erforderlich, da auf Grund der minimalen Konzentrationen der Prüflösungen alle Verunreinigungen (Tabelle 20 – Tabelle 24) unter der Nachweisgrenze bleiben.The selective separation of said substances from their respective potential by-products, such as degradation products and synthetic by-products, was not required because of the minimal concentrations the test solutions all Impurities (Table 20 - Table 24) remain below the detection limit.
Für die quantitative Untersuchung von Steroidlösungen wurde eine Umkehrphasenchromatografie an einer unpolaren modifizierten Kieselgelphase mit folgenden Bedingungen entwickelt:For the quantitative Investigation of steroid solutions was a reversed-phase chromatography on a non-polar modified Silica gel phase developed under the following conditions:
Säule:Pillar:
Hypersil® ODS (RP 18 – Phase), Länge: 125 mm, Durchmesser: 4 mm Mittlere Korngröße: 5 μm, Lieferant: Wissenschaftliche Gerätebau Dr. Ing. Herbert Knauer GmbH, BerlinHypersil ® ODS (RP 18 - phase), Length: 125 mm, Diameter: 4 mm Average particle size: 5 μm, Supplier: Scientific Instrument Engineering Dr. med. Ing. Herbert Knauer GmbH, Berlin
Mobile Phase:Mobile phase:
Gemisch aus Acetonitril und Wasser(Tabelle 8)Mixture of acetonitrile and water (Table 8)
Verwendete Qualitäten:Qualities used:
- – Acetonitril gradient grade für die Flüssigkeitschromatografie, Qualität LiChrosolv®, Hersteller: Merck KgaA, Darmstadt, Reinheit (GC) ≥ 99,9%- Acetonitrile gradient grade for liquid chromatography, quality LiChrosolv ® , manufacturer: Merck KgaA, Darmstadt, purity (GC) ≥ 99.9%
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– Wasser:
Reinstwasser, hergestellt durch Nachbehandlung von VE-Wasser in einem Reinstwasserbereiter 'Nowapure select', Hersteller: KSN
Wassertechnik, Nistertal, Leitfähigkeit ≤ 0,0625 μS/ cm (20°C), organischer
Gesamtkohlenstoffgehalt (TOC) < 500
ppb
Flußrate: 1 ml pro min Säulentemperatur: ca. 40 °C Detektionsmethode: UV (DAD (Photodiodenarraydedektor); Wellenlängenbereich 190–800 nm) Flow rate: 1 ml per min Column temperature: about 40 ° C Detection method: UV (DAD (photodiode array detector), wavelength range 190-800 nm)
Alle Untersuchungen erfolgten auf einer HPLC-Hochdruckgradientenanlage der Firma Shimadzu Europa GmbH, Duisburg, bestehend aus zwei Hochdruckpumpen LC-10A, einem automatischen Probengeber SIL-10A, einem Säulenofen CTO-10A, einem Entgasungsmodul DGU-14A und einem Photodiodenarraydetektor SPD-M10A. Die Anlage wurde über einen Systemcontroller SCL-10AV mit Hilfe der Chromatografiesoftware Class VP angesteuert, mit der ebenfalls die Auswertung der Chromatogramme erfolgte.All Investigations were carried out on a HPLC high pressure gradient plant the company Shimadzu Europa GmbH, Duisburg, consisting of two high-pressure pumps LC-10A, a SIL-10A autosampler, a column oven CTO-10A, a degassing module DGU-14A and a photodiode array detector SPD-M10A. The facility was over a system controller SCL-10AV using the chromatography software Class VP controlled, with the likewise the evaluation of the chromatograms took place.
Auf Grund der unterschiedlichen Molekülstruktur und somit unterschiedlichen Polarität der sechs Wirksubstanzen wurde die Zusammensetzung der mobilen Phase variiert. Die Detektionswellenlängen wurden durch Aufnahme der UV-Übersichtsspektren im Bereich 210 nm – 350 nm auf einem UV-Spektrometer 'Specord 200' der Fa. Analytik Jena AG, Jena, ermittelt Tabelle 8)On Reason for the different molecular structure and thus different polarity of the six active substances became the composition of the mobile phase varied. The detection wavelengths were recorded by recording the UV spectra in the range 210 nm - 350 nm on a UV spectrometer 'Specord 200 'of the company Analytik Jena AG, Jena, determined Table 8)
Tabelle 8: Substanzspezifische HPLC-Bedingungen und Retentionsdaten aller Wirkstoffe laut 0 Table 8: Substance-specific HPLC conditions and retention data of all active substances according to 0
-
1 : (1): UV-Spektrum von Estriol in Methanol, Konz. 0,05 mg/ml, d=10 mm, A (Spezifische Absorption = Absorption einer Substanz in einer 1 %igen Lösung bei einer schichtdicke von 1 cm ) = (1%,1cm) = 72, ⎕ = 2070 l/mol* cm (⎕max = 281 nm) (2): UV-Spektrum von Estradiolvalerat in Methanol, Konz. 0,10 mg/ml, d = 10 mm, A (1%,1cm) = 58, ⎕ = 2072 l/mol·cm (⎕max = 281 nm)1 : (1): UV spectrum of estriol in methanol, conc. 0.05 mg / ml, d = 10 mm, A (specific absorption = absorption of a substance in a 1% solution at a layer thickness of 1 cm) = ( 1%, 1cm) = 72, ⎕ = 2070 l / mol * cm (⎕ max = 281 nm) (2): UV spectrum of estradiol valerate in methanol, conc. 0.10 mg / ml, d = 10 mm, A (1%, 1cm) = 58, ⎕ = 2072 l / mol · cm (⎕ max = 281 nm) -
2 : (3): UV-Spektrum von Dienogest in Methanol, Konz. 0,01 mg/ ml, d = 10 mm, A (1%,1cm) = 674, ε = 20990 l/mol·cm (λmax = 304 nm) (4): UV-Spektrum von Desogestrel in Methanol, Konz. 0,08 mg/ ml, d = 10 mm2 : (3): UV spectrum of dienogest in methanol, conc. 0.01 mg / ml, d = 10 mm, A (1%, 1 cm) = 674, ε = 20990 l / mol · cm (λ max = 304 nm) (4): UV spectrum of desogestrel in methanol, conc. 0.08 mg / ml, d = 10 mm -
3 : (5): UV-Spektrum von Oxim J-867 in Methanol, Konz. 0,01 mg/ ml, d = 10 mm, A (1%,1cm) = 526, ε = 23670 l/mol·cm (λmax = 264 nm) A (1%,1cm) = 519, ε = 23320 l/mol·cm (λmax = 299 nm) (6): UV-Spektrum von Carbamat J-956 in Methanol, Konz. 0,01 mg/ ml, d = 10 mm, A (1%,1cm) = 549, ε = 28560 l/mol·cm (λmax = 272 nm) A (1%,1cm) = 489, ε = 25470 l/mol·cm (λmax = 289 nm) A (1%,1cm) = 549, ε = 28560 l/mol·cm (λmax = 298 nm) A (1%,1cm) = 549, ⎕ = 28560 l/mol·cm (⎕max = 272 nm) A (1%,1cm) = 489, ⎕ = 25470 l/mol·cm (⎕max = 289 nm) A (1%,1cm) = 549, ⎕ = 28560 l/mol·cm (⎕max = 298 nm)3 : (5): UV spectrum of oxime J-867 in methanol, conc. 0.01 mg / ml, d = 10 mm, A (1%, 1 cm) = 526, ε = 23670 l / mol · cm (λ max = 264 nm) A (1%, 1 cm) = 519, ε = 23320 l / mol · cm (λ max = 299 nm) (6): UV spectrum of carbamate J-956 in methanol, conc. 0.01 mg / ml, d = 10 mm, A (1%, 1 cm) = 549, ε = 28560 l / mol · cm (λ max = 272 nm) A (1%, 1 cm) = 489, ε = 25470 l / mol · Cm (λ max = 289 nm) A (1%, 1 cm) = 549, ε = 28560 l / mol · cm (λ max = 298 nm) A (1%, 1 cm) = 549, ⎕ = 28560 l / mol · cm (⎕ max = 272 nm) A (1%, 1cm) = 489, ⎕ = 25470 l / mol · cm (⎕ max = 289 nm) A (1%, 1cm) = 549, ⎕ = 28560 l / mol · Cm (⎕ max = 298 nm)
Validierung der AnalysenverfahrenValidation of the analytical procedures
Der Nachweis, dass die Analysenverfahren für den beabsichtigten Zweck geeignet sind, musste hinsichtlich der Parameter Selektivität, Präzision, Linearität, Nachweis- und quantitative Bestimmungsgrenze, Richtigkeit und Robustheit für alle sechs betrachteten Wirkstoffe innerhalb eines definierten Konzentrationsbereichs erbracht werden. Die Validierung erfolgte entsprechend der ICH – Richtlinien Q2A 'Validierung von Analysenmethoden: Definitionen und Terminologie' und Q2B 'Validierung von Analysenmethoden: Vorgehensweise'.Of the Proof that the analytical methods for the intended purpose had to be in terms of parameter selectivity, precision, linearity, Detection and quantification limit, accuracy and robustness for all six considered active substances within a defined concentration range be provided. The validation was carried out according to the ICH guidelines Q2A 'validation Analysis Methods: Definitions and Terminology 'and Q2B' Validation of Analysis Methods: Method'.
Präzisionprecision
Der Validierungsparameter "Präzision" gibt den Grad der Streuung von Einzelwerten um einen Mittelwert als Ergebnis von zufälligen Fehlern an. Als Streuungsmaße gelten die Standardabweichung s (Gleichung 3) bzw. die relative Standardabweichung srel (Gleichung 4).The validation parameter "precision" indicates the degree of scattering of individual values around a mean as a result of random errors. The standard deviation s (equation 3) or the relative standard deviation s rel (equation 4) apply as scattering measures .
Gleichung 3: Berechnung der Standardabweichung s; xi – Einzelergebnis, xM – Mittelwert, N – Anzahl der Messungen Equation 3: Calculation of the standard deviation s; x i - single result, x M - average, N - number of measurements
Gleichung 4: Berechnung der relativen Standardabweichung srel (%) (= Variationskoeffizient Vk) Equation 4: Calculation of the relative standard deviation s rel (%) (= variation coefficient V k )
Die Streuung der Werte wird dabei durch das Analysengerät selbst (Systempräzision) und durch die Probenvorbereitungsschritte, z.B. Einwaage, Auflösung und Verdünnung, Extraktion usw. (Methodenpräzision) verursacht.The Scattering of the values is done by the analyzer itself (System precision) and by the sample preparation steps, e.g. Weighing, resolution and Dilution, Extraction, etc. (method precision).
Systempräzisionsystem precision
Innerhalb dieser Arbeit wurde die relative Standardabweichung als Quotient aus Standardabweichung und Mittelwert der Peakflächen von 6 aufeinanderfolgenden Injektionen einer Probelösung der Konzentration 0,001 mg/ml für jede Substanz laut 4.1 in Methanol berechnet (Tabelle 9).Within In this work, the relative standard deviation was used as a quotient from standard deviation and mean of the peak areas of 6 consecutive Injections of a sample solution the concentration 0.001 mg / ml for each substance is calculated in methanol as per 4.1 (Table 9).
Methodenpräzisionmethods precision
Sechs Probelösungen der Konzentration 0,001 mg/ml für jede Substanz in Methanol wurden separat vorbereitet und je 2x chromatografiert. Die relative Standardabweichung der Responsefaktoren als Quotient aus Peakfläche (Mittelwert der 2 Injektionen pro Einwaage) und der entsprechenden Substanzeinwaage wurde berechnet (Tabelle 9).six sample solutions the concentration 0.001 mg / ml for each substance in methanol was prepared separately and each chromatographed twice. The relative standard deviation of the response factors as a quotient peak area (Average of 2 injections per weight) and the corresponding Substance weight was calculated (Table 9).
Tabelle 9: Systempräzision und Methodenpräzision für alle Wirkstoffe laut 0; Systempräzision: Relative Standardabweichung der Peakflächen (%) (6 aufeinanderfolgende Injektionen einer Substanzlösung); Methodenpräzision: Relative Standardabweichung der Responsefaktoren (%) (6 separat hergestellte Substanzlösungen) Table 9: System Precision and Method Precision for all active substances according to 0; System precision: Relative standard deviation of peak areas (%) (6 consecutive injections of a substance solution); Method precision: Relative standard deviation of the response factors (%) (6 separately prepared substance solutions)
Bei Zuordnung der Standardabweichung zu einer Wahrscheinlichkeit ist von einer Normalverteilung der Einzelwerte auszugehen, die mit Hilfe verschiedener statistischer Tests, z.B. des Schnelltests nach David, geprüft werden kann.Fehler! Textmarke nicht definiert. When assigning the standard deviation to a probability, a normal distribution of the individual values can be assumed, which can be tested with the help of various statistical tests, eg the rapid test according to David. Error! Bookmark not defined.
Gleichung 5: Berechnung des statistischen Wertes W zur Bewertung der Normalverteilung nach David; R als Differenz aus größtem und kleinstem Einzelergebnis (= Spannweite), s – Standardabweichung Equation 5: calculation of the statistical value W for the evaluation of the normal distribution according to David; R as the difference between the largest and smallest individual result (= span), s - standard deviation
Tabelle 10: Prüfgröße W zur Bewertung der Normalverteilung der Messergebnisse nach David (P = 99%, f = 1), R = Spannweite, s – Standardabweichung, P – Signifikanzniveau, f – Freiheitsgrad Table 10: Test value W for the evaluation of the normal distribution of the measurement results according to David (P = 99%, f = 1), R = span, s - standard deviation, P - significance level, f - degree of freedom
Nach der statistischen Tabelle von David liegt eine Normalverteilung für eine angenommene Wahrscheinlichkeit von 99% für N = 6 (Anzahl der Einzelmesswerte) vor, wenn der berechnete Wert W zwischen 2,15 (untere Grenze) und 3,16 (obere Grenze) liegt. Aus Tabelle 10 geht hervor, dass alle Werte der System- und Methodenpräzision als normalverteilt angenommen werden können.To The statistical table of David is a normal distribution for one assumed probability of 99% for N = 6 (number of individual measurements) if the calculated value W is between 2.15 (lower limit) and 3.16 (upper limit). Table 10 shows that all Values of system and method precision can be assumed to be normally distributed.
Auffallend stark abweichende Einzelanalysenergebnisse konnten nicht festgestellt werden, so dass auf die Durchführung von Ausreißertests, z.B. nach Dixon oder GrubbsFehler! Textmarke nicht definiert., verzichtet wurde.Striking strongly deviating single analysis results could not be determined, so that on the execution of outlier tests, eg after Dixon or Grubbs error! Bookmark not defined. , was waived.
Linearitätlinearity
Die Linearität beschreibt die proportionale Abhängigkeit des Messsignals, z.B. der Peakflächen bzw. -höhen bei chromatographischen Verfahren, von der Konzentration der zu untersuchenden Substanz.The linearity describes the proportional dependence the measurement signal, e.g. the peak areas or heights in chromatographic processes, from the concentration of examining substance.
Der Arbeitsbereich, für den die Bewertung der Linearität der verwendeten Analysenverfahren erfolgen sollte, wurde so gewählt, dass die verwendeten Konzentrationen sich innerhalb der Kalibriergerade befanden. Ausgehend von einer Stammlösung von 0,15 mg/ ml wurde separat für jede Wirksubstanz eine Verdünnungsreihe hergestellt, wobei folgende Konzentrationen erhalten wurden: 0,12 mg/ ml, 0,09 mg/ ml, 0,06 mg/ ml, 0,03 mg/ ml, 0,008 mg/ ml und 0,001 mg/ ml. Pro Konzentrationsniveau erfolgte eine Doppelbestimmung, die erhaltenen Mittelwerte wurden zur Berechnung herangezogen.Of the Workspace, for the assessment of linearity The analytical method used was to be chosen so that the concentrations used are within the calibration line were. Starting from a stock solution of 0.15 mg / ml separately for each active substance a dilution series to give the following concentrations: 0.12 mg / ml, 0.09 mg / ml, 0.06 mg / ml, 0.03 mg / ml, 0.008 mg / ml and 0.001 mg / ml. A double determination was made per concentration level, the mean values obtained were used for the calculation.
Tabelle 11: Linearitätstest: Peakflächen (Flächeneinheiten FE) in Abhängigkeit von der Konzentration der Analyten; Reststandardabweichungen entsprechend Gleichung 6 für die lineare und quadratische Kalibrierfunktion Table 11: Linearity test: peak areas (area units FE) as a function of the concentration of the analytes; Residual standard deviations according to equation 6 for the linear and quadratic calibration function
Die Berechnung der Kalibrierfunktionen y = bx + a als Funktion 1.Grades und y = cx2 + bx + a als Funktion 2.Grades sowie der Reststandardabweichungen erfolgte mit Hilfe der Software 'MVA Version 1.0', Novia GmbH Saarbrücken (Tabelle 11) (). Die Reststandardabweichung ist ein Maß für die Streuung der Analysenwerte um die Kalibriergerade – bzw. kurve und kann berechnet werden aus der Standardabweichung der Differenzen der Einzelmesswerte von der entsprechenden Regressionskurve.The calculation of the calibration functions y = bx + a as function 1.Grades and y = cx 2 + bx + a as function 2.Grades as well as the residual standard deviations was done with the help of the software 'MVA Version 1.0', Novia GmbH Saarbrücken (Table 11) (Table 11) ( ). The residual standard deviation is a measure of the dispersion of the analysis values around the calibration straight line or curve and can be calculated from the standard deviation of the differences of the individual measured values from the corresponding regression curve.
So konnte für alle Wirkstoffe im beschriebenen Konzentrationsbereich die qualitative Aussage getroffen werden, dass die Kalibrierkurve mit einer Funktion 2. Grades besser beschrieben wird als mit einer Funktion 1. Grades, da die berechneten Reststandardabweichungen für die quadratische Funktion geringer sind.So could for all active ingredients in the concentration range described the qualitative Statement be made that the calibration curve with a function 2nd degree is described better than with a 1st degree function, since the calculated residual standard deviations for the quadratic function are lower.
Beim visuellen Vergleich der Regressionsgeraden erster und zweiter Ordnung geht nicht ohne weiteres hervor, welche Funktion zu bevorzugen ist, darüberhinaus gibt der Korrelationskoeffizient r in allen Fällen eine sehr gute Übereinstimmung der Einzelmesswerte mit der Kalibrierkurve an (generell größer 0,99). Er sollte allerdings nicht als alleiniges Bewertungskriterium für die Linearität verwendet werden (5).At the visual comparison of the first and second order regression lines does not readily indicate which function is preferable, Furthermore the correlation coefficient r gives very good agreement in all cases of the individual measured values with the calibration curve (generally greater than 0.99). However, it should not be used as the sole evaluation criterion for linearity become (5).
Kalibrierfunktionen 1. Grades (linear) und 2. Grades (quadratisch) mit Vertrauensbereich (95%) zur Bewertung der Linearität für die Substanzen 1. Grades (linear) und 2. Grades (quadratisch) mit Vertrauensbereich (95%) zur Bewertung der Linearität für die Substanzen Estriol, Estradiolvalerat, Dienogest, Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat J-956 im Konzentrationsbereich 0,001 mg/ ml bis 0,15 mg/ ml wurden herangezogen.calibration 1st degree (linear) and 2nd degree (square) with confidence interval (95%) to evaluate linearity for the 1st degree (linear) and 2nd degree (square) substances with confidence interval (95%) to evaluate linearity for the Substances Estriol, estradiol valerate, dienogest, desogestrel, oxime J-867 and carbamate J-956 in the concentration range 0.001 mg / ml to 0.15 mg / ml was used.
Die quantitative Bewertung der Linearität erfolgte durch den Mandeltest.Fehler! Textmarke nicht definiert. Die Differenzen der Abweichungsvarianzen wurden berechnet (Gleichung 6) und daraus eine statistische Größe ermittelt, die mit der F-Tabelle verglichen wurde. War die errechnete Prüfgröße kleiner bzw. gleich dem Tabellenwert F, konnte von einer linearen Kalibrierfunktion ausgegangen werden.The quantitative assessment of linearity was made by the almond test. Error! Bookmark not defined. The dif The variance variances were calculated (Equation 6) and used to calculate a statistical quantity that was compared with the F-Table. If the calculated test value was smaller than or equal to the table value F, a linear calibration function could be assumed.
Gleichung
6: Berechnung der Differenz der Abweichungsvarianzen ⎕s2, slin – Reststandardabweichung der
linearen Kalibrierfunktion, squ – Reststandardabweichung
der quadratischen Kalibrierfunktion, Nlin,
Nqu – Anzahl
der Konzentrationen, die in die lineare bzw. quadratische Funktion
eingegangen sind
Gleichung 7: Berechnung der statistischen Prüfgröße PG zur Bewertung der Linearität nach Vergleich mit der F-Tabelle (Mandeltest) Equation 7: Calculation of the statistical test variable PG for the evaluation of the linearity after comparison with the F-table (almond test)
Die Prüfgrößen PG für die Kalibrierfunktionen von Estriol, Estradiolvalerat, Dienogest, Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat J-956 wurden berechnet und mit dem Tabellenwert der F-Tabelle mit f1 = 1, f2 = 4 und P=99% verglichen. Alle berechneten Werte waren kleiner als der Tabellenwert (21,200), somit konnten für alle Substanzen innerhalb des beschriebenen Arbeitsbereiches die Kalibrierfunktionen als linear angenommen werden (Tabelle 12).The test parameters PG for the calibration functions of estriol, estradiol valerate, dienogest, desogestrel, oxime J-867 and carbamate J-956 were calculated and compared with the table value of the F-table with f 1 = 1, f 2 = 4 and P = 99% , All calculated values were smaller than the table value (21,200), thus the calibration functions could be assumed to be linear for all substances within the described working range (Table 12).
Tabelle 12: Berechnete Prüfgröße PG zur Bewertung der Linearität (Anpassungstest nach Mandel); Tabellenwert der F-Tabelle (f1 = 1, f2 = 4, P=99%): 21,200 Table 12: Calculated test parameter PG for the assessment of linearity (adaptation test according to Mandel); Table value of the F-table (f 1 = 1, f 2 = 4, P = 99%): 21,200
Mit Hilfe der Residualanalyse, bei der die vertikalen Abweichungen der Messergebnisse von der Kalibrierkurve in Abhängigkeit von der Konzentration betrachtet wurden, konnte eine Normalverteilung um die Nullgerade für die lineare und quadratische Kalibrierfunktion mit einer Ausnahme (quadratische Funktion von Oxim J-867) bestimmt werden Die Verwendung der linearen Kalibrierfunktion für alle sechs Wirkstoffe im betrachteten Konzentrationsbereich ist somit zulässig.With Help of the residual analysis, in which the vertical deviations of the Measurement results from the calibration curve as a function of the concentration could be considered a normal distribution around the zero line for the linear and quadratic calibration function with one exception (quadratic Function of oxime J-867) The use of the linear Calibration function for all six active substances in the considered concentration range is thus permissible.
Residuen in Abhängigkeit von der Konzentration für die lineare und quadratische Kalibrierfunktion für die Substanzen Estriol, Estradiolvalerat, Dienogest, Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat J-956 im Konzentrationsbereich 0,001 mg/ ml bis 0,15 mg/ ml wurden aufgezeigt.residuals dependent on from the concentration for the linear and quadratic calibration function for the substances estriol, estradiol valerate, Dienogest, desogestrel, oxime J-867 and carbamate J-956 in the concentration range 0.001 mg / ml to 0.15 mg / ml were shown.
Nachweis- und BestimmungsgrenzeDetection and determination limit
Als Nachweisgrenze wird die in einer Probe enthaltene kleinste noch nachweisbare Menge an Analyten, als Bestimmungsgrenze die kleinste quantifizierbare Menge bezeichnet. Zwischen Nachweisgrenze und Bestimmungsyrenze liegt die Erfassungsgrenze, die im allgemeinen der zweifachen Nachweisgrenze entspricht. Die Nachweisgrenze sollte weit unter den geforderten Spezifikations- oder Akzeptanzlimits liegen und nicht mehr als 50% der unteren Spezifikationsgrenze betragen.When Detection limit will be the smallest still contained in a sample detectable amount of analyte, the limit of quantification quantified quantity. Between detection limit and limit of determination is the detection limit, which is generally twice the detection limit equivalent. The detection limit should be well below the required Specification or acceptance limits are and no more than 50% the lower specification limit.
Innerhalb dieser Arbeit wurde die Nachweisgrenze durch weitere Verdünnung der Linearitätslösung niedrigster Konzentration (0,001 mg/ ml) mit Methanol mit Hilfe der Signal-Rausch-Verhältnis-Methode ermittelt (Tabelle 13). Die Lösung wurde so lange verdünnt, bis die Substanz der verdünnten Proben kein Messsignal mehr lieferte. Die Konzentration, bei der das Verhältnis aus Signal und Basislinienrauschen ca. 3 betrug, wurde als Nachweisgrenze akzeptiert. Die quantitative Bestimmungsgrenze wurde als dreifache Nachweisgrenze berechnet.Within In this work, the detection limit was determined by further dilution of the Linearity solution lowest Concentration (0.001 mg / ml) with methanol using the signal-to-noise ratio method determined (Table 13). The solution was diluted for so long until the substance of the diluted Samples no longer delivered a measurement signal. The concentration at the The relationship from signal and baseline noise was about 3, was used as detection limit accepted. The quantitative limit of quantification was threefold Detection limit calculated.
Tabelle 13: NWG – Nachweisgrenzen (mg/ ml) für alle Wirkstoffe (Abschnitt 0) in Methanol, bestimmt mit Signal-Rausch-Verhältnis-Methode Table 13: NWG - Detection limits (mg / ml) for all active substances (section 0) in methanol, determined by signal-to-noise ratio method
Weitere in der Praxis angewandte Methoden zur Ermittlung der Nachweisgrenze sind die Bestimmung mittels Kalibrierverfahren und die Methode der akzeptablen Streuung.Further in practice applied methods to determine the detection limit are the determination by means of calibration methods and the method of acceptable dispersion.
Die Ermittlung der Nachweisgrenze mittels Kalibrierkurvenmethode erfolgt durch die Aufnahme einer Kalibrierkurve in einem Konzentrationsbereich, der ca. dem zehnfachen der erwarteten Nachweisgrenze entspricht. Die.The Determination of the detection limit by means of the calibration curve method by recording a calibration curve in a concentration range, which corresponds approximately to ten times the expected detection limit. The.
Die
Bestimmung der Nachweis- und Erfassungsgrenze erfolgte nach Kalibriermethode
(DIN 32645); NWG – Nachweisgrenze,
EFG – Erfassungsgrenze,
VB – Vertrauensbereich
(
Eine weitere und zunehmend an Akzeptanz gewinnende Methode zur Bestimmung der Nachweisgrenze wurde von der EURACHEM empfohlen. Dabei werden von verdünnten Kalibrierlösungen definierter Konzentration Sechsfachbestimmungen durchgeführt und von diesen die relative Standardabweichung srel bestimmt. Die Konzentration, bei der eine Standardabweichung von ca. 10% ermittelt wird, kann als Nachweisgrenze der Methode bezeichnet werden.A further and increasingly accepted method for determining the detection limit was recommended by EURACHEM. In this case, six-fold determinations of dilute calibration solutions of defined concentration are carried out and from these the relative standard deviation s rel is determined. The concentration at which a standard deviation of about 10% is determined can be referred to as the detection limit of the method.
Richtigkeitaccuracy
Die Richtigkeit eines analytischen Verfahrens ist ein Maß für die Übereinstimmung des erhaltenen Messwertes mit dem richtigen Ergebnis und gibt somit das Ausmaß des vorhandenenen systematischen Fehlers an. Systematische Fehler können z.B. durch Fehler bei der Probenahme oder – vorbereitung, durch Inhomogenitäten der zu untersuchenden Substanz, infolge von Störungen der Messapparatur usw. auftreten.The Accuracy of an analytical procedure is a measure of agreement of the obtained measured value with the correct result and thus gives the extent of existing systematic error. Systematic errors can be e.g. due to errors in sampling or preparation, due to inhomogeneities of the substance to be examined, as a result of faults in the measuring apparatus, etc. occur.
Die Richtigkeit der analytischen Verfahren erfolgte innerhalb dieser Arbeit durch die Bestimmung der Wiederfindungsraten als Quotient aus der gemessenen Konzentration des Analyten und der durch genaue Einwaage und Auflösen definierten Konzentration der Substanz (Tabelle 14). Es wurden pro Substanz sechs Lösungen der Konzentration 0,001 mg/ ml in Methanol separat hergestellt und gemessen.The Correctness of the analytical procedures took place within this Work by determining the recovery rates as a quotient from the measured concentration of the analyte and by accurate Weighing and dissolving defined concentration of the substance (Table 14). There were pro Substance six solutions the concentration of 0.001 mg / ml in methanol separately prepared and measured.
Tabelle 14: Mittelwerte der Wiederfindungsraten (= Richtigkeit) (%) für alle Wirkstoffe (Abschnitt 0) in Methanol; Konzentration 0,001 mg/ ml; VB – Vertrauensbereich des Mittelwertes für eine Wahrscheinlichkeit von 95% und angenommener t-Verteilung, Vk – Variationskoeffizient Table 14: Means of recovery rates (= accuracy) (%) for all active substances (Section 0) in methanol; Concentration 0.001 mg / ml; VB - confidence interval of the mean for a probability of 95% and assumed t-distribution, V k - coefficient of variation
Weitere Möglichkeiten für die Prüfung der Richtigkeit sind u.a. der Vergleich der Testergebnisse mit einer zertifizierten Referenzsubstanz, deren Gehalt bekannt ist, unter Verwendung des t-Tests und, seltener angewandt, der Vergleich mit einer anderen validierten Methode.Further options for the exam the correctness are u.a. the comparison of the test results with a certified reference substance whose content is known under Using the t-test and, more rarely, comparing with another validated method.
Robustheitrobustness
Durch minimale Variation von Methodenparametern, z.B. der Flussrate oder der Messwellenlänge, sollte die Zuverlässigkeit des analytischen Systems untersucht werden (Methodenrobustheit). Darüber hinaus wurden Untersuchungen zur Verfahrensstabilität, d.h. Stabilität der Prüflösungen, durchgeführt.By minimal variation of method parameters, e.g. the flow rate or the measuring wavelength, should the reliability of the analytical system (method robustness). About that In addition, studies of process stability, i. stability the test solutions, carried out.
Methodenrobustheitmethods robustness
Die Robustheit der Methoden wurde durch Variation der Messwellenlänge (± 1 nm), der Flussrate (± 0,1 ml) und Säulentemperatur (± 5 grad), der Zusammensetzung der mobilen Phase (± 1 Volumenteil) und durch Verwendung von zwei verschiedenen Chromatografiesäulen mit gleicher stationärer Phase bestimmt, so dass pro Substanz sechs verschiedene chromatografische Parameterkombinationen (Variante 1 bis 6 ) angewandt wurden. Pro Variante wurden 6 Gehaltsbestimmungen mit Probelösungen der Konzentration 0,001 mg/ml für jede Substanz laut 0 in Methanol durchgeführt. Die Gehaltsresultate der Varianten 2 bis 6 wurden mit den Messergebnissen der Variante 1 mittels F-Test und Mittelwert-t-Test statistisch bewertet (Gleichung 8, Gleichung 9).The Robustness of the methods was determined by varying the measuring wavelength (± 1 nm), the flow rate (± 0.1 ml) and column temperature (± 5 degree), the composition of the mobile phase (± 1 part by volume) and by Using two different chromatography columns with same stationary Phase determined so that per substance six different chromatographic Parameter combinations (variants 1 to 6) were applied. Per Variant were 6 content determinations with sample solutions of concentration 0.001 mg / ml for every Substance is 0 in methanol. The salary results of the Variants 2 to 6 were used with the measurement results of variant 1 statistically evaluated by F-test and mean-t-test (equation 8, equation 9).
Gleichung
8: F-Test: Berechnung der Prüfgröße F zum
Vergleich der Standardabweichungen von 2 Messreihen; s1,
s2 – Standardbweichungen
Gleichung 9: Mittelwert-t-Test: Berechnung der Prüfgröße PG zum Vergleich der Mittelwerte von 2 Messreihen; s1, s2 – Standardbweichungen, xM1, xM2 – Mittelwerte, N1, N2 – Anzahl der Messwerte von Messreihe 1 und 2, sd – mittlere Standardabweichung beider Reihen Equation 9: average t-test: calculation of the test parameter PG for comparison of the mean values of 2 measurement series; s 1 , s 2 - standard deviations, x M1 , x M2 - mean values, N 1 , N 2 - number of measurements of series 1 and 2, s d - mean standard deviation of both series
Tabelle 15: Chromatografische Bedingungen zur Bestimmung der Methodenrobustheit des HPLC-Verfahrens am Beispiel Estriol; Variante 1- Standardanalysenverfahren Tabelle 8, S. 24); Varianten 2 bis 6 – HPLC-Methode mit geänderten Parametern; Hypersil® 1 – Charge LH136, Hypersil® 2 – Charge PH3564 Table 15: Chromatographic conditions for determining the method robustness of the HPLC method using the example of estriol; Variant 1 - standard analysis method Table 8, p. 24); Variants 2 to 6 - HPLC method with modified parameters; Hypersil ® 1 - Batch LH136, Hypersil ® 2 - Batch PH356 4
Tabelle 16: Systempräzision (Vk in %) der gemessenen Gehälter aller Wirkstoffe laut 0 in Abhängigkeit von den chromatografischen Bedingungen (Varianten 1 bis 6); xM – Mittelwert (%); VB – Vertrauensbereich des Mittelwertes für eine Wahrscheinlichkeit von 95% und angenommener t-Verteilung (%); Vk – Variationskoeffizient (%); V – Variante Table 16: System precision (V k in%) of the measured salaries of all agents according to 0 depending on the chromatographic conditions (variants 1 to 6); x M - mean (%); VB - confidence interval of the mean for a probability of 95% and assumed t-distribution (%); V k - coefficient of variation (%); V variant
Tabelle 17: Ergebnisse von F- Test (f1 = 5, f2 = 5, 99%) und t-Test (f = 10, 95%) für die Varianten 2 bis 6 in Bezug auf die Standardanalysenmethode Tabelle 8, S. 24); V – Variante Table 17: F-test results (f1 = 5, f2 = 5, 99%) and t-test (f = 10, 95%) for variants 2 to 6 in relation to the standard analysis method Table 8, p. 24) ; V variant
Mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% unterscheiden sich die Mittelwerte der Messreihen nicht signifikant voneinander, die berechneten Prüfgrößen liegen unter dem Tabellenwert. Die berechneten statistischen t-Werte für Desogestrel (Variante 2) und Oxim J-867 (Variante 5) liegen nur unwesentlich über dem Tabellenwert, die Abweichung kann vernachlässigt werden, da die für diese Messreihen bestimmten Varianzen mit 0,36 sehr klein sind. Für alle Wertereihen konnte Varianzhomogenität mit einer Wahrscheinlichkeit von 99% nachgewiesen werden, die Analysenmethode ist somit ausreichend robust.With With a probability of 95%, the mean values differ the series of measurements are not significantly different from each other, the calculated test quantities are below the table value. The calculated statistical t-values for desogestrel (Variant 2) and oxime J-867 (variant 5) are only slightly above the Table value, the deviation can be neglected as the for this Measurement series with variances of 0.36 are very small. For all value ranges could variance homogeneity with a probability of 99%, the analytical method is therefore sufficiently robust.
Verfahrensstabilitätprocess stability
Die Chromatografie der methanolischen Wirkstofflösungen, die für die Untersuchung der Systempräzision verwendet wurden, erfolgte sofort nach Herstellung (Startwert) und nach sechs Stunden. Innerhalb dieses Zeitraums wurden sie bei Tageslicht in Weißglasvials, unter Lichtausschluss in Braunglasflaschen, bei Raumtemperatur und im Kühlschrank bei 2–8°C aufbewahrt. Der Vergleich der Peakflächen des Startwerts mit den Flächen, erhalten durch Chromatografie nach sechsstündiger Lagerung unter den oben beschriebenen Bedingungen, ergab keine signifikanten Unterschiede.The Chromatography of the methanolic drug solutions used for the study the system precision were used immediately after preparation (starting value) and after six hours. During this period, they were in daylight in white glass vials, under exclusion of light in amber glass bottles, at room temperature and in the refrigerator stored at 2-8 ° C. The comparison of the peak areas the starting value with the areas, obtained by chromatography after six hours storage under the above conditions described, showed no significant differences.
Selektivitätselectivity
Die Selektivität der HPLC-Methoden wurde durch den Nachweis belegt, dass die zu verwendenden Lösungsmittel Methanol, Tetrahydrofuran und Aceton unter den angegebenen chromatografischen Bedingungen eindeutig vom Signal des zu bestimmenden Wirkstoffs unterscheidbare Signale lieferten (Tabelle 18).The selectivity The HPLC methods were proved by the proof that the solvents to be used Methanol, tetrahydrofuran and acetone under the indicated chromatographic Conditions clearly from the signal of the drug to be determined gave distinguishable signals (Table 18).
Tabelle 18: Relative Retentionszeiten (RRT) der Lösungsmittel Methanol, Tetrahydrofuran und Aceton bezogen auf die Retentionszeiten (Rt) der Wirkstoffe laut 0; Verwendete HPLC-Methoden: siehe Tabelle 8) Table 18: Relative retention times (RRT) of the solvents methanol, tetrahydrofuran and acetone in relation to the retention times (Rt) of the active substances according to 0; HPLC methods used: see Table 8)
Der Nachweis der selektiven Trennung von Syntheseneben- und Abbauprodukten von den zu untersuchenden Wirksubstanzen innerhalb der Analysenverfahren war aus folgenden Gründen nicht erforderlich: Während der Reinigungsprozeduren (Kapitel 0) wurden die Wirkstoffe keinen Stressbedingungen, wie z.B. extremen pH-Wert-Änderungen, intensivem Lichteinfluss oder starken Temperaturschwankungen, unterworfen, sodass eine signifikante Erhöhung der Abbauprodukte ausgeschlossen werden konnte. Der Einfluss dieser Faktoren auf das Nebenproduktprofil der Substanzen wurde innerhalb der Entwicklungsarbeiten in der Jenapharm GmbH & Co. KG eingehend untersucht.Of the Detection of the selective separation of synthesis by-products and degradation products of the active substances to be investigated within the analytical methods was for the following reasons not required: during the cleaning procedures (Chapter 0) were the active ingredients no Stress conditions, such as extreme pH changes, intense light influence or strong temperature fluctuations, subjected to a significant increase the degradation products could be excluded. The influence of these factors on the by-product profile of the substances was within the development work at Jenapharm GmbH & Co. KG examined in detail.
Untersuchungen von Reinigungslösungen mit den beschriebenen Analysenverfahren erfolgten im Spurenbereich, so dass potentielle Syntheseneben- oder Abbauprodukte unter der Nachweisgrenze lagen. Die Verunreinigungsprofile6 aller innerhalb dieser Arbeit untersuchten Steroidsubstanzen sind bekannt (Tabelle 19 – Tabelle 24).Investigations of cleaning solutions with the analytical methods described were carried out in the trace range, so that potential synthesis by-products or degradation products were below the detection limit. The impurity profiles 6 of all steroid substances investigated within this work are known (Table 19 - Table 24).
Tabelle 19: Nebenprodukte und deren Gehalt in Estriol Table 19: By-products and their content in estriol
Tabelle 20: Nebenprodukte und deren Gehalt in Estradiolvalerat Table 20: By-products and their content in estradiol valerate
Tabelle 21: Nebenprodukte und deren Gehalt in Dienogest Table 21: By-products and their content in dienogest
Tabelle 22: Nebenprodukte und deren Gehalt in Desogestrel Table 22: By-products and their content in desogestrel
Tabelle 23: Nebenprodukte und deren Gehalt in Oxim J-867 Table 23: By-products and their content in oxime J-867
Tabelle 24: Nebenprodukte und deren Gehalt in Carbamat J-956 Table 24: By-products and their content in carbamate J-956
Die Eignung der entwickelten Analysenverfahren für die quantitative Bestimmung der sechs Wirksubstanzen konnte im Konzentrationsbereich 0,001 bis 0,15 mg/ ml nachgewiesen werden. Die Nachweis- und quantitativen Bestimmungsgrenzen als wichtigste Kriterien lagen weit unter den geforderten Akzeptanzlimits für Reinigungsprozeduren, unabhängig davon, welche Kriterien, 100 ppm – oder Dosiskriterium, für die Bewertung zur Anwendung kommen.The Suitability of the developed analytical methods for quantitative determination of the six active substances was in the concentration range 0.001 to 0.15 mg / ml. The detection and quantitative Limits of quantification as the most important criteria were far below the required acceptance limits for Cleaning procedures, independent of which criteria, 100 ppm or dose criterion, for the assessment come into use.
WiederfindungsuntersuchungenRecovery investigations
Final-Rinse-VerfahrenFinal-rinse process
VersuchsdurchführungExperimental Procedure
- 10 mg Steroidsubstanz (Abschnitt 0), genau eingewogen, wurden in Methanol bzw. Aceton oder Tetrahydrofuran zu 100,0 ml gelöst (Konzentration: 0,1 mg/ml). Mit Hilfe einer 1 ml – Vollpipette wurden folgende Materialoberflächen so benetzt, dass ca. eine Fläche von 12–16 cm2 kontaminiert war:10 mg of steroid substance (section 0), exactly weighed, were dissolved in methanol or acetone or tetrahydrofuran to 100.0 ml (concentration: 0.1 mg / ml). Using a 1 ml volumetric pipette, the following material surfaces were wetted so that approximately an area of 12-16 cm 2 was contaminated:
- Borosilikatglas: Uhrglasschalen DIN 12341 Duran®, Lieferant: Fisher Scientific GmbH, Schwerte, Artikel-Nr.: 9263432Borosilicate glass: Watch glass dishes DIN 12341 Duran ® , supplier: Fisher Scientific GmbH, Schwerte, Article No .: 9263432
- Kalknatronglas: Uhrglasschalen DIN 12341 Soda-Kalk-Glas, Lieferant: Fisher Scientific GmbH, Schwerte, Artikel-Nr.: 9263005Soda-lime glass: watch glass bowls DIN 12341 soda-lime-glass, supplier: Fisher Scientific GmbH, Schwerte, Article No .: 9263005
- Polyethylen: PE-LD-Deckel, Lieferant: Fisher Scientific GmbH, Schwerte, Artikel-Nr.: 9033201Polyethylene: PE-LD cover, supplier: Fisher Scientific GmbH, Sword, article no .: 9033201
- Edelstahl: Abdampfschalen, Lieferant: Fisher Scientific GmbH, Schwerte, Artikel-Nr.: 9000460Stainless steel: Evaporating dishes, supplier: Fisher Scientific GmbH, Sword, article no .: 9000460
- Silikon: Dichtungsscheiben, Lieferant: Fisher Scientific GmbH, Schwerte, Artikel-Nr.: 9209435Silicone: Sealing Washers, Supplier: Fisher Scientific GmbH, Sword, article no .: 9209435
- Teflon: PTFE-Uhrglasschalen, Lieferant: Fisher Scientific GmbH, Schwerte Artikel-Nr.: 3424269Teflon: PTFE watch glass bowls, supplier: Fisher Scientific GmbH, Sword Article No .: 3424269
Die kontaminierten Materialien wurden ca. 15 Stunden bei Raumtemperatur aufbewahrt, dabei erfolgte annähernd vollständige Verdampfung der verwendeten Lösungsmittel.The contaminated materials were left at room temperature for about 15 hours stored, this was approximately full Evaporation of the solvents used.
Die gesamte Versuchsreihe wurde mit Substanzlösungen der Konzentration 0,01 mg/ ml wiederholt.The entire series of experiments was carried out with substance solutions of concentration 0.01 repeated mg / ml.
Die Substanzrückstände wurden mit 10 ml des entsprechenden Lösungsmittels ohne mechanische Berührung der Materialoberflächen abgespült, anschließend erfolgte die Gehaltsbestimmung der Substanzlösungen ohne weitere Probenvorbereitung mittels Hochleistungsflüssigchromatografie.The Substance residues were with 10 ml of the appropriate solvent without mechanical contact the material surfaces rinsed, subsequently the content of the substance solutions was determined without further sample preparation using high-performance liquid chromatography.
Der Prozess des Benetzens und anschließenden Abspülens wurde pro Substanz, Lösungsmittel, Material und Konzentration 3x wiederholt, sodass eine hinreichende statistische Absicherung der gefundenen Ergebnisse gewährleistet war.Of the Process of wetting and subsequent rinsing was per substance, solvent, Material and concentration 3 times repeated, so that a sufficient ensured statistical coverage of the results obtained was.
In Tabelle 25 sind die maximalen relativen Standardabweichungen der Wiederfindungsraten aus drei Einzelresultaten, gemessen auf allen Materialien bei einer Konzentration von 0,01 mg/ ml, dargestellt. Die Tabelle beinhaltet auch schon die statistische Bewertung der mit Hilfe des Swab-Verfahrens erhaltenen Ergebnisse.In Table 25 is the maximum relative standard deviations of Recovery rates from three individual results, measured at all Materials at a concentration of 0.01 mg / ml, shown. The table already includes the statistical evaluation of the results obtained using the Swab method.
Für Silikon wurden relative Standardabweichungen der Wiederfindungsraten von mehr als 5% berechnet, bei allen anderen Materialien lagen sie bei 1 bzw. 2%. Auf Grund der sehr geringen Substanzkonzentrationen in den verwendeten Lösungen sind Standardabweichungen unter 10% akzeptabel.For silicone were relative standard deviations of the recovery rates of more than 5%, all other materials included 1 or 2%. Due to the very low substance concentrations in the solutions used standard deviations below 10% are acceptable.
Tabelle 25: Maximale relative Standardabweichungen (%) der Wiederfindungsraten für alle sechs Wirksubstanzen mit Final-Rinse- und Swab-Test; verwendete Materialien: Borosilikat-, Kalknatronglas, Polyethylen, Edelstahl, Silikon, Teflon Table 25: Maximum relative standard deviations (%) of recovery rates for all six active substances with final rinse and swab test; Materials used: borosilicate, soda lime glass, polyethylene, stainless steel, silicone, teflon
Wiederfindung in Abhängigkeit von EquipmentmaterialienRecovery in dependence of equipment materials
Die Berechnung der Wiederfindungsraten aller in 0 beschriebenen Wirksubstanzen auf den Materialien Borosilikat- und Kalknatronglas, Polyethylen, Edelstahl, Silikon und Teflon erfolgte mit Hilfe von Gleichung 10 für Kontaminationslösungen der Konzentration 0,1 mg/ mlThe Calculation of the recovery rates of all active substances described in 0 on the materials borosilicate and soda lime glass, polyethylene, Stainless steel, silicone and Teflon were made using Equation 10 for contamination solutions of Concentration 0.1 mg / ml
Gleichung
10: Berechnung der Wiederfindungsraten in %, WF – Wiederfindungsrate (%), GS – mittels HPLC
bestimmter Gehalt an Wirksubstanz pro ml in der Spüllösung (mg),
GA – bekannter
Gehalt an Wirkstoff in der Kontaminationslösung (Einwaage: 0,1 mg bzw.
0,01 mg)
Borosilikat- und Kalknatronglasborosilicate and soda lime glass
Technische Gläser können in oxidische, nicht silikatische und nicht oxidische Gläser eingeteilt werden. Borosilikatglas und Alkali-Kalk-Glas gehören neben den Silikatgläsern, dem Kieselglas und dem Bleiglas zu den oxidischen Gläsern. Zu den nicht oxidischen Gläsern zählen unter anderem Fluorid-, Sulfid- und Nitratgläser. Boratgläser und Phosphatgläser gehören zur Gruppe der nicht silikatischen GläserSilikatgläser, und nur auf diese erfolgt ein Bezug innerhalb dieser Arbeit, sind Werkstoffe mit SiO2-Struktur, in deren Gitter Alkali- und Erdalkalimetalle oder in Abhängigkeit von ihrer Anwendung Borsäure, Übergangsmetalloxide und seltene Erden eingebaut sind.Technical glasses can be divided into oxide, non-silicate and non-oxide glasses. Borosilicate glass and alkali-lime glass are among the silicate glasses, the silica glass and the lead glass to the oxide glasses. Among the non-oxide glasses include fluoride, sulfide and nitrate glasses. Borat glasses and phosphate glasses belong to the group of non-silicate glass silicate glasses, and these are the only references within this work, materials with an SiO 2 structure, in whose lattices alkali and alkaline earth metals or, depending on their application, boric acid, transition metal oxides and rare earths are incorporated are.
Wie in Kristallen bilden die Atome des Glases ein dreidimensionales Netzwerk mit dem Unterschied, dass das Glas kein geordnetes Gitter besitzt. Die Orientierung der Silizium-Sauerstoff-Tetraeder in der Glasstruktur ist im Vergleich zu kristallinen Verbindungen mit starren Netzstrukturen variabel und aus diesem Merkmal resultieren eine Anzahl von charakteristischen Eigenschaften.As in crystals, the atoms of the glass form a three-dimensional one Network with the difference that the glass is not an ordered grid has. The orientation of the silicon-oxygen tetrahedra in the Glass structure is rigid compared to crystalline compounds Network structures variable and this feature results in a Number of characteristic properties.
Nahezu alle in der chemischen und pharmazeutischen Industrie verwendeten Glasanlagen und Rohrleitungen und ein großer Teil der Laborgeräte bestehen aus Borosilikatglas vom Pyrex-Typ. Dieser Glastyp setzt sich aus dem ternären System Na2O-B2O3-SiO2 mit ca. 80 Mol-% SiO2 zusammen, dem zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit und zur Erreichung kleinster Ausdehnungskoeffizienten Al2O3 als Netzwerkbildner zugesetzt wurdeAlmost all glass plants and pipelines used in the chemical and pharmaceutical industries and a large proportion of laboratory equipment are made of borosilicate glass of the Pyrex type. This type of glass is composed of the ternary system Na 2 OB 2 O 3 -SiO 2 with about 80 mol% SiO 2 , which was added to increase the water resistance and to achieve the smallest expansion coefficient Al 2 O 3 as a network former
Auch Kalknatronsilikatgläser der Zusammensetzung Na2O-SiO2 und CaO-SiO2, unter der Bezeichnung Fensterglas bekannt, kommen nach Zusatz von ca. 2-3 Masse% Aluminiumoxid als Laborglas in der pharmazeutischen Herstellung zum Einsatz.Also Kalknatronsilikatgläser the composition Na 2 O-SiO 2 and CaO-SiO 2 , known under the name window glass come after the addition of about 2-3% by weight of alumina used as laboratory glassware in pharmaceutical production.
Bei beiden Glassorten dominiert der Anteil des Siliziumdioxids mit größer 60 Mol%.at Both types of glass dominate the proportion of silicon dioxide with greater than 60 mol%.
Bei Benutzung von Methanol als Spülmedium wurden insbesondere bei den Substanzen Estradiolvalerat und Desogestrel signifikante „Substanzverluste" (Tabelle) beobachtet, es wurde nur ein Bruchteil der mit der Glasoberfläche in Berührung gekommenen Steroidkonzentrationen wiedergefunden.at Use of methanol as flushing medium were in particular estradiol valerate and desogestrel observed significant "substance losses" (table), it was only a fraction of the surface in contact with the glass surface Found again steroid concentrations.
Tabelle: Restkontamination (100% – Wiederfindungsraten in %) von Estradiolvalerat und Desogestrel mit Final-Rinse-Methode auf Glas, Konzentration: 0,1 mg/ ml (Methanol) Table: Residual contamination (100% - Recovery rates in%) of estradiol valerate and desogestrel with final rinse method on glass, concentration: 0.1 mg / ml (methanol)
Die besonderen Strukturmerkmale von Estradiolvalerat und Desogestrel, also lange Alkylketten bzw. Methyl- und Methylengruppen, tragen zum unpolaren Charakter dieser Substanzen bei. In direktem Kontakt mit SiO2-Molekülen kann es zu Adsorptionen durch Ausbildung von Sauerstoff-Wasserstoff-Brücken kommen, wobei die Geometrie der Substanzmoleküle und die freie Zugänglichkeit endständiger Wasserstoffatome eine Rolle spielen kann.The special structural features of estradiol valerate and desogestrel, ie long alkyl chains or methyl and methylene groups, contribute to the non-polar character of these substances. In direct contact with SiO 2 molecules, adsorption may occur through formation of oxygen-hydrogen bridges, whereby the geometry of the substance molecules and the free accessibility of terminal hydrogen atoms may play a role.
Die Adsorption von ausgewählten Makromolekülen, insbesondere Aminosäuren, an Glasoberflächen, wurde in der Literatur beschrieben. Anhand von Modellen wurde nachgewiesen, dass das Protein Poly-L-Lysin eine stabile exotherme Wasserstoffbindung mit messbarer Bindungsenthalpie zu SiO2 – Oberflächen eingeht. Dieser Adsorptionseffekt wird durch das Vorhandensein polarer Lösungsmittel wie Wasser oder Methanol infolge handensein polarer Lösungsmittel wie Wasser oder Methanol infolge Hydratation bzw. Solvatation verstärkt.The adsorption of selected macromolecules, in particular amino acids, on glass surfaces has been described in the literature. Models have shown that the protein poly-L-lysine undergoes stable exothermic hydrogen bonding with measurable binding enthalpy to SiO 2 surfaces. This adsorption effect is enhanced by the presence of polar solvents such as water or methanol due to the presence of polar solvents such as water or methanol due to hydration or solvation.
Mantus et al. untersuchten das Adsorptionsverhalten von Polyaminosäuren der allgemeinen Struktur H2N-CHR-CO-[-HN-CHR-CO-]n-NH-CHR-COOH auf planaren Glasträgern mittels Statischer Sekundärer Ionenmassenspektrometrie. Die Massenspektren von Alkylpolyaminosäuren, darunter Polyglycin (R= – H), Polyalanin (R= – CH3), Polyvalin (R= – CH(CH3)2) und Polyleucin (R= – CH2CH(CH3)2) wiesen mit zunehmender Anzahl der Alkylketten im Molekül einen Anstieg der Intensität des Hauptionenpeaks auf. Die Peakintensität ist neben der Anzahl der Monomere im Makromolekül abhängig von der Mobilität, das heißt der Wechselwirkung des Polymers mit der Oberfläche. Somit erfolgte eine wesentlich intensivere Adsorption der unpolaren höher alkylierten Polyaminosäuren auf den Glasoberflächen. Estradiolvalerat und Desogestrel zeigen in Bezug auf ihre Adsorptionsaffinität ähnliches Verhalten auf Kunststoff- und Edelstahloberflächen.Mantus et al. investigated the adsorption behavior of polyamino acids of the general structure H 2 N-CHR-CO - [- HN-CHR-CO-] n -NH-CHR-COOH on planar glass substrates by means of static secondary ion mass spectrometry. The mass spectra of alkyl polyamino acids, including polyglycine (R = - H), polyalanine (R = - CH 3 ), polyvaline (R = - CH (CH 3 ) 2 ) and polyleucine (R = - CH 2 CH (CH 3 ) 2 ) showed an increase in the intensity of the main ion peak as the number of alkyl chains in the molecule increased. The peak intensity is in addition to the number of monomers in the macromolecule dependent on the mobility, that is, the interaction of the polymer with the surface. Thus, there was a much more intense adsorption of nonpolar higher alkylated polyamino acids on the glass surfaces. Estradiol valerate and desogestrel show similar behavior on plastic and stainless steel surfaces in terms of their adsorption affinity.
Bei Verwendung von Aceton als Reinigungsmedium konnten für alle untersuchten Substanzen generell Wiederfindungsraten von mehr als 90% an Glasoberflächen bestimmt werden.at Use of acetone as a cleaning medium could be studied for all Substances generally recovery rates of more than 90% determined on glass surfaces become.
TeflonTeflon
Die
Wiederfindung der steroidalen Wirkstoffe nach dem Final-Rinse-Verfahren beträgt generell
mindestens 90%, somit kann dieses Material als unbedenklich hinsichtlich
möglicher
Kontamination nach Reinigung eingestuft werden (
Das
für seine
chemische Widerstandsfähigkeit
bekannte Polytetrafluorethylen (Teflon)
Teflon wird in pharmazeutischen Herstellungsanlagen überwiegend als Dichtungs- und Ventilmaterial verwendet, zum Teil kommen auch Rohrleitungen, deren Innenoberfäche mit einem Teflonfilm überzogen ist, in der Produktion zum Einsatz.Teflon is used in pharmaceutical manufacturing plants predominantly as sealing and Valve material used, in part, also come piping whose Innenoberfäche coated with a Teflon film is used in production.
Im Vergleich zu den Reaktormaterialien Glas und Edelstahl ist bei Dichtungsstoffen die produktberührende Fläche um Größenordnungen kleiner, allerdings sind diese Materialien insbesondere bei hochwirksamen, z.B. cancerogen wirkenden Substanzen nicht außer Acht zu lassen. Dieser Sachverhalt ist besonders zu berücksichtigen, wenn statt Teflon Silikonmaterialien eingesetzt werden.in the Compared to the reactor materials glass and stainless steel is in sealing materials the product-touching area by orders of magnitude smaller, however, these materials are particularly effective at high, e.g. Carcinogenic substances should not be disregarded. This Facts should be given special consideration if silicone materials are used instead of Teflon.
Silikonsilicone
Silikone besitzen auf Grund ihrer SiO2-Struktur Glaseigenschaften, worauf ihre Wärme- und Kältebeständigkeit und ihre chemische Widerstandsfähigkeit zurückzuführen sind. Andererseits zeichnet sich dieses Material durch Elastizität und Plastizität sowie eine wasserabweisende Wirkung, also Kunststoffeigenschaften. Aus diesem Grund werden Silikone als Dichtmassen und Isoliermaterial unter anderem in der Baubranche, in der Elektrotechnik und in der chemischen und pharmazeutischen Anlagentechnik verwendet.Due to their SiO 2 structure, silicones have glass properties, which are attributed to their resistance to heat and cold and their chemical resistance. On the other hand, this material is characterized by elasticity and plasticity and a water-repellent effect, ie plastic properties. For this reason, silicones are used as sealants and insulating materials, inter alia, in the construction industry, in electrical engineering and in chemical and pharmaceutical plant engineering.
Chemische Struktur von Silikonen; R – Alkylrest Chemical structure of silicones; R - alkyl radical
Mit den Silikonen wurde eine neue vollsynthetische Materialklasse entwickelt, da in natürlichen organischen Systemen keine Kohlenstoff-Silizium-Bindungen existieren. Die Synthese von Silikonen erfolgt in drei Schritten.
- 1. Reduktion von Siliziumdioxid zu Silizium mit Kohle bei Temperaturen über 1700°C (endotherme Reaktion)
- 2. Kupferkatalysierte Reaktion von Alkylhalogeniden und Silizium zu Alkylchlorsilanen (Müller-Rochow-Synthese)iv Die Reaktion ist endotherm und läuft bei Temperaturen von ca. 300 °C ab.
- 3. Hydrolyse von Alkylchlorsilanen zu Silanolen
- 1. Reduction of silicon dioxide to silicon with carbon at temperatures above 1700 ° C (endothermic reaction)
- 2. Copper-Catalyzed Reaction of Alkyl Halides and Silicon to Alkylchlorosilanes (Müller-Rochow Synthesis) iv The reaction is endothermic and takes place at temperatures of about 300 ° C.
- 3. Hydrolysis of alkylchlorosilanes to silanols
Die Silanole werden nicht isoliert, durch gezielte Steuerung des Polykondensationsschrittes erfolgt die Bildung von ketten- oder ringförmigen Silikonen aus Silandiolen oder von Raumstrukturen mit unterschiedlich ausgeprägtem Vernetzungsgrad.The Silanols are not isolated by targeted control of the polycondensation step the formation of chain or ring-shaped silicones from silanediols takes place or of spatial structures with differently pronounced degree of crosslinking.
Silikonstrukturen, 1-ketten-oder ringförmig, 2-dreidimensionale Vernetzung, R – Alkylrest Silicone structures, 1-chain or ring-shaped, 2-three-dimensional crosslinking, R - alkyl radical
Mit zunehmender Vernetzung variieren die Kunststoffeigenschaften, sodass innerhalb dieser Stoffklasse Flüssigkeiten (Silikonöle), viskose Materialien (Silikonharze) und Elastomere (Silikongummi) vorkommen.With increasing networking, the plastic properties vary, so within this class of liquids (Silicone oils), viscous materials (silicone resins) and elastomers (silicone rubber) occurrence.
Handelsübliche Silikonprodukte bestehen aus einem Gemisch von Silikonen unter Zusatz von Additiven, so z.B. UV-Stabilisatoren, Weichmachern und Hitze-Kälte-Stabilisatoren. Die elastischen dreidimensional vernetzten Silikone sind von ganz unterschiedlicher Festigkeit und Porosität stellen somit einen kritischen Faktor dar, wenn sie als Bestandteil von chemischen Syntheseanlagen verwendet werden.Commercially available silicone products consist of a mixture of silicones with the addition of additives, e.g. UV stabilizers, plasticizers and heat-cold stabilizers. The elastic three-dimensional cross-linked silicones are from whole different strength and porosity thus make a critical Factor when used as part of chemical synthesis plants be used.
Die in der Tabelledargestellten Wiederfindungsraten wurden durch Benetzen und anschließendem Abspülen von handelsüblichen Silikongummidichtungsscheiben Abschnitt nach einmaliger Verwendung ermittelt.The Recoveries shown in the table were obtained by wetting and then rinse of commercial Silicone rubber gaskets section after single use determined.
Tabelle 27: Wiederfindungsraten (%) der Wirkstoffe mit Final-Rinse-Methode auf Silikon, Lösungsmittel: Tetrahydrofuran für Flüssigchromatografie, Aceton und Methanol für Spektroskopie), Konzentration 0,1 mg/ ml Table 27: Recovery rates (%) of the drugs with final rinse method on silicone, solvents: tetrahydrofuran for liquid chromatography, acetone and methanol for spectroscopy), concentration 0.1 mg / ml
Wiederfindungsraten für Wirkstoffe wie Estradiolvalerat bzw. Desogestrel wurden unter 50% bzw. unter 10% bestimmt.Recoveries for active ingredients such as estradiol valerate and desogestrel were below 50% or below 10% determined.
Ist die poröse Oberflächenstruktur des Silikons alleinige Ursache für das ,Verschwinden' der Wirkstoffe? Die Substanzlösungen können teilweise in die Molekülzwischenräume eindringen, es stellt sich jedoch die Frage, warum nicht generell bei allen untersuchten Steroidsubstanzen eins Penetration in die Silikonoberfläche erfolgte.is the porous one surface structure the sole cause of the silicone the 'disappearance' of Drugs? The substance solutions can partially penetrate into the intermolecular spaces, However, the question arises, why not in general at all steroid substances penetrated into the silicone surface.
Silikone besitzen ausgeprägte hydrophobe Eigenschaften. Estradiolvalerat und Desogestrel sehr unpolare Substanzen, so dass eine intensive Wechselwirkung zwischen diesen Steroidmolekülen und der Silikonoberfläche angenommen werden kann.silicones have pronounced hydrophobic properties. Estradiol valerate and desogestrel very non-polar substances, allowing an intense interaction between these steroid molecules and the silicone surface can be accepted.
Edelstahlstainless steel
Die
Wiederfindung der Steroide Estriol, Estradiolvalerat, Dienogest,
Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat J-956 auf Edelstahloberflächen unter
Verwendung verschiedener Substanzkonzentrationen bei der Benetzung
ist in
Die Wechselwirkung von Steroidwirkstoffen mit Edelstahloberflächen wurde intensiver untersucht.The Interaction of steroidal agents with stainless steel surfaces was examined more intensively.
Polyethylenpolyethylene
Als Polyethylene werden vielseitig verwendbare thermoplastische Kunststoffe bezeichnet, die mittels Niederdruck- oder Hochdruckpolymerisation, katalytisch gesteuert, aus Ethylen hergestellt werden. In Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen können Vernetzungsgrad, Molekülgröße und der Grad der Kristallinität bestimmt werden, durch diese Parameter werden chemisch-physikalische Eigenschaften wie Härte, Transparenz, Löslichkeit, Dehnung, Schmelzbereich usw. maßgeblich definiert.When Polyethylenes are versatile thermoplastics referred to by means of low-pressure or high-pressure polymerization, catalytically controlled, made of ethylene. Dependent on from the reaction conditions Degree of crosslinking, molecular size and the Degree of crystallinity determined become, through these parameters become chemical-physical properties like hardness, Transparency, solubility, Elongation, melting range, etc. are decisive Are defined.
Polyethylene haben die Eigenschaft, bei Einwirkung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen zu quellen, gegenüber polaren Lösungsmitteln wie Alkoholen und Ketonen gelten sie bei Temperaturen um die 20°C als weitgehend unempfindlichPolyethylen wird als Rohr- und Schlauchleitungsmaterial in der pharmazeutischen Herstellung vielfach verwendet.polyethylenes have the property when exposed to aliphatic hydrocarbons to swell, opposite polar solvents Like alcohols and ketones, they are considered to be largely at temperatures around 20 ° C Insensitive polyethylene is used as tubing and tubing material in the used widely in pharmaceutical production.
Die Reinigung von Kunststoffschlauchverbindungen wird aus folgenden Gründen als besonders kritisch eingeschätzt:
- – Eine visuelle Kontrolle auf Sauberkeit ist nicht möglich.
- – Bei Verwendung organischer Lösungsmittel bei der Reinigung kann es zum Quellen des Kunststoffmaterials kommen, Wirksubstanzen penetrieren in gelöster Form in die Plaste.
- – Die Reinigung bei höheren Temperaturen sollte vermieden werden, da Polyethylene nur bis 60°C in üblichen Lösungsmitteln als praktisch unlöslich gelten.
- – Schläuche und Rohre geringen Durchmessers können generell nur mittels Final-Rinse-Methode gereinigt werden.
- - A visual check for cleanliness is not possible.
- - When using organic solvents during cleaning, it may swell the Kunststoffmate Rials come, active substances penetrate in dissolved form in the plastic.
- - Cleaning at higher temperatures should be avoided as polyethylenes are considered practically insoluble only up to 60 ° C in common solvents.
- - Small diameter tubing and tubing can generally only be cleaned using the final rinse method.
Untersuchungen innerhalb dieser Arbeit zur Wiederfindung von steroidalen Wirksubstanzen nach Kontakt mit Polyethylen zeigten insbesondere für die unpolaren Substanzen Desogestrel und Estradiolvalerat kritische Ergebnisseinvestigations within this work for the recovery of steroidal active substances after contact with polyethylene showed in particular for the nonpolar Substances desogestrel and estradiol valerate critical results
Tabelle28: Wiederfindungsraten von Desogestrel und Estradiolvalerat (%) mit Final-Rinse-Methode auf Polyethylen, Lösungsmittel: Tetrahydrofuran für Flüssigchromatografie, Aceton und Methanol für Spektroskopie (Abschnitt 0), Konzentration: 0,1 mg/ ml und 0,01 mg/ ml Table 28: Recovery rates of desogestrel and estradiol valerate (%) with final rinse method on polyethylene, solvents: tetrahydrofuran for liquid chromatography, acetone and methanol for spectroscopy (section 0), concentration: 0.1 mg / ml and 0.01 mg / ml
Für Estriol, Dienogest, Oxim J-867 und Carbamat J-956 wurden fast ausnahmslos Wiederfindungsraten von mehr als 90% gefunden.For estriol, Dienogest, Oxim J-867 and carbamate J-956 were almost invariably Recovery rates of more than 90% found.
Dass lipophile Substanzen, auf Kunststoffoberflächen adsorbieren, während hydrophile Moleküle mit Plasten kaum wechselwirken, wurde von Krieglstein und Mitarbeitern empirisch untersucht. Lösungen lipophiler Substanzen bekannter Konzentration in Phosphatpufferlösungen, wie Promazine und Promethazine, wurden in Kunststoffbehältern innerhalb einer definierten Zeitspanne geschüttelt, bei der anschließenden Bestimmung des Substanzgehaltes wurde nur noch ca. ein Drittel der Ausgangskonzentration gefunden. Bei Verwendung hydrophiler Substanzen wie Salicylsäure oder Amidopyrin blieben annähernd 100% in der Pufferlösung erhalten.That lipophilic substances, adsorb on plastic surfaces, while hydrophilic molecules hardly interact with plastic, was von Krieglstein and co-workers examined empirically. solutions lipophilic substances of known concentration in phosphate buffer solutions, like Promazine and Promethazine, were in plastic containers within Shaken in a defined period of time, during the subsequent determination the substance content was only about one third of the initial concentration found. When using hydrophilic substances such as salicylic acid or Amidopyrine remained approximate 100% in the buffer solution.
Ähnliche Studien, wurden von Kakemi et al. durchgeführt.Similar Studies have been published by Kakemi et al. carried out.
Kunststoffplatten aus Polyethylen, Polypropylen und andere wurden in Paraben-Phosphatpufferlösungen bekannter Konzentration getaucht und bei konstanter Temperatur über einen bestimmten Zeitraum aufbewahrt. Bei der Untersuchung von Methyl-, Ethyl, n-Propyl-, n-Butyl- und Benzylparaben konnte festgestellt werden, dass der Adsorptionsgrad mit längerer Kohlenstoffkette kontinuierlich zunahm. So migrierte Benzylparaben etwa um das 60- bis 70fache im Vergleich zu Methyl- und Ethylparaben in die Polyethylenoberfläche ein.Plastic plates Polyethylene, polypropylene and others have become more popular in paraben phosphate buffer solutions Concentrated and concentrated at constant temperature over a kept for a specific period of time. In the study of methyl, Ethyl, n-propyl, n-butyl and benzylparaben could be detected be that the adsorption with a longer carbon chain continuously increased. For example, benzylparaben migrated approximately 60- to 70-fold Comparison to methyl and ethylparaben in the polyethylene surface.
Propofol (2,6-Diisopropylphenol) (Ph.Eur. 4.05) wird, gelöst in 5% Glukose, als Anästhetikum intravenös appliziert. Diese Lösung wurde über längere Zeit in Kunststoffbehältern (Polypropylen- und Polyvinylchloridcontainern) aufbewahrt, wobei es zu Wechselwirkungen des sehr lipophilen Propofols mit dem Behältermaterial kam. So wurde nach 30 Tagen Lagerung der Lösung in PVC bei Raumtemperatur ein Verlust an Wirkstoff von ca. 30% festgestellt.propofol (2,6-Diisopropylphenol) (Ph. Eur. 4.05), dissolved in 5% glucose, as anesthetic intravenous applied. This solution was over longer time in plastic containers (Polypropylene and Polyvinylchloridcontainern) stored, wherein to interactions of the very lipophilic propofol with the container material came. Thus, after 30 days storage of the solution in PVC at room temperature a loss of active ingredient of about 30% was found.
Polyethylene (PE) weisen in Abhängigkeit von den bei der Herstellung gewählten Reaktionsbedingungen einen unterschiedlichen Kristallisationsgrad auf.polyethylenes (PE) are dependent from those chosen in the manufacture Reaction conditions a different degree of crystallinity on.
So sind durch Hochdruckverfahren hergestellte PE weitgehend verzweigt, haben eine niedere Dichte, und der Anteil der Kristallinität liegt bei ca. 40–50%.So are made by high pressure PE largely branched, have a low density, and the proportion of crystallinity is at about 40-50%.
Bei Polyethylenen aus Niederdruckverfahren steigt der Anteil an Kristallinität signifikant auf 60–80%, diese zum größten Teil unverzweigten Produkte haben eine höhere Dichte.at Polyethylenes from low pressure process, the proportion of crystallinity increases significantly to 60-80%, this mostly unbranched products have a higher density.
Steroidmoleküle wechselwirken vorrangig mit den kristallinen Bereichen des Polyethylens und reichern sich dort an.Steroid molecules interact Priority with the crystalline areas of the polyethylene and enrich get in there.
Wiederfindung in Abhangigkeit vom KontaminationsgradRecovery in dependence the degree of contamination
Der Vergleich der Wiederfindungsraten, die mit Lösungen unterschiedlicher Konzentration erhalten wurden, zeigt für Borosilikatglas, Kalknatronglas, Polyethylen und Teflon keine nennenswerten Unterschiede. Ausnahmen bilden Silikon und Edelstahl.Of the Comparison of recovery rates with solutions of different concentration were obtained for shows Borosilicate glass, soda lime glass, polyethylene and Teflon not worth mentioning Differences. Exceptions are silicone and stainless steel.
Bei Verwendung von Silikon wurde im allgemeinen eine deutlich geringere Menge an Steroid im Spüllösungsmittel festgestellt, wenn mit Lösungen geringerer Konzentration benetzt wurde. Dieses typische Sättigungsphenomen wurde innerhalb dieser Arbeit nicht weiter untersucht. Unterschiede nach Reinigen von Edelstahloberflächen konnten insbesondere bei methanolischen Lösungen unterschiedlicher Konzentration beobachtet werden, wobei fast ausschließlich bei geringerer Substanzkonzentration niedrigere Wiederfindungsraten bestimmt wurden.at Use of silicone has generally been significantly lower Amount of steroid in the rinse solvent found when using solutions wetted at a lower concentration. This typical saturation phenomenon was not further investigated within this work. differences After cleaning of stainless steel surfaces could in particular methanolic solutions be observed with varying concentration, being almost exclusively at lower substance concentration lower recovery rates were determined.
Swab-VerfahrenSwab method
Beim Swab-Verfahren, auch als Wischtest bezeichnet, wird mit Hilfe von textilen Materialien, z.B. Zellulose, eine kontaminierte Fläche definierter Größe gereinigt. Das Material, zuvor mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel benetzt, wird anschließend einer Extraktion unterzogen. Im Gegensatz zum Final-Rinse-Verfahren wird bei der Swab-Methode nur eine bestimmte Anlagenfläche gereinigt, anschließend erfolgt eine Hochrechnung auf die Gesamtfläche der Anlage. Die Anwendung des Swab-Verfahrens setzt voraus, dass die Apparatur leicht zugänglich und die Probenahme von vorher definierten Flächen repräsentativ sein muss. Beide Voraussetzungen sind bei chemischen Syntheseanlagen im allgemeinen nicht gegeben. Soll das Swab-Verfahren dennoch angewendet werden, weil festgestellt wurde, dass durch Spülen der Anlage nur ein Bruchteil der noch verbliebenen Substanzresiduen erfasst wird, ist die Apparatur zu demontieren. Die Einzelteile sind zu reinigen, anschließend ist per Swab-Test die Restkontamination zu bestimmen. Dieser kostenaufwendige Prozess, der gelegentlich unumgänglich ist, sollte vermieden werden.At the Swab method, also referred to as wipe test, with the help of textile materials, e.g. Cellulose, a contaminated area more defined Size cleaned. The material, previously with water or an organic solvent wets then becomes subjected to an extraction. Unlike the final rinse procedure the swab method only cleans a certain area of the plant, subsequently An extrapolation is made to the total area of the plant. The application The Swab procedure requires that the equipment be easily accessible and accessible the sampling of previously defined areas must be representative. Both conditions are generally not present in chemical synthesis plants. Should the Swab method still be used because detected was that by rinsing the plant only a fraction of the remaining residual substance is detected, the equipment is dismantled. The items should be cleaned, then the residual contamination must be determined by swab test. This costly Process that occasionally unavoidable is should be avoided.
In den Untersuchungen zur Wiederfindung wurden die gleichen Materialflächen sowohl für das Final-Rinse-Verfahren als auch für die Swab-Methode kontaminiert (Abschnitt 0).In The recoveries were the same material surfaces both for the Final rinse procedure as well contaminated the Swab method (Section 0).
Innerhalb dieser Untersuchungen wurden Einflüsse durch Materialformen wie Krümmungen, charakteristisch für Rohrleitungen, und Kanten, d.h. optimal oder weniger gut zu reinigende Oberflächen nicht berücksichtigt.Within These investigations were influenced by material forms such as curvatures characteristic of Pipelines, and edges, i. optimal or less easy to clean surfaces not considered.
VersuchsdurchführungExperimental Procedure
Die Vorbereitung der zu reinigenden Materialien erfolgte entsprechend dem Final-Rinse-Verfahren.
- – Genaue Einwaage von 10 mg Steroidsubstanz
- – Verwendete Lösungsmittel: Methanol für Spektroskopie, Aceton für Spektroskopie, Tetrahydrofuran für Flüssigchromatografie
- – Verwendung der Materialien Borosilikatglas, Kalknatronglas, Polyethylen, Edelstahl, Silikon, Teflon
- – Gleichmäßige Benetzung der Oberflächen mit Lösungen der Konzentrationen 0,1 mg/ ml und 0,01 mg/ ml
- – Aufbewahrung der benetzten Materialien bei Raumtemperatur über ca. 15 Stunden
- - Exact initial weight of 10 mg steroid substance
- - Solvents used: methanol for spectroscopy, acetone for spectroscopy, tetrahydrofuran for liquid chromatography
- - Use of materials borosilicate glass, soda lime glass, polyethylene, stainless steel, silicone, Teflon
- - Uniform wetting of the surfaces with solutions of the concentrations 0.1 mg / ml and 0.01 mg / ml
- - Storage of wetted materials at room temperature for about 15 hours
Für die Swab-Tests
wurde medizinische Watte verwendet: Cellona-Watte, 4 cm × 3m, Lieferant:
Rauscher & Co.
GmbH, Lössnitztal,
Artikel-Nr.: 10690 Vor Einsatz des textilen Materials erfolgte eine
spezielle Reinigungsprozedur:
Die Watte wurde in etwa 3 cm
lange Stücke
geschnitten und in einer Soxhletapparatur mit ca. 300 ml Chloroform
für die
Spektroskopie (Qualität
Uvasol®,
Hersteller: Merck KgaA, Darmstadt, Reinheit (GC9) ≥ 99,0%) über einen
Zeitraum von ca. 60 min extrahiert. Die Wattestücke wurden mit einer Pinzette
entnommen und 15 min zum Trocknen in einem Trockenschrank bei ca.
120 °C aufbewahrt.
Bis zur Verwendung als Swabmaterial erfolgte die Lagerung der Wattetupfer
in dicht verschlossenen Glasflaschen.Medical cotton wadding was used for the Swab tests: Cellona cotton wool, 4 cm × 3m, supplier: Rauscher & Co. GmbH, Lössnitztal, article no .: 10690 Before using the textile material, a special cleaning procedure was carried out:
The cotton wool was cut into pieces about 3 cm long and in a Soxhlet apparatus with about 300 ml of chloroform for spectroscopy (quality Uvasol ® , manufacturer: Merck KgaA, Darmstadt, purity (GC 9 ) ≥ 99.0%) over a period of extracted for about 60 minutes. The cotton pieces were removed with tweezers and stored for 15 minutes in a drying oven at about 120 ° C for drying. Until use as a swab material, the cotton swabs were stored in tightly closed glass bottles.
Zur Reinigung der mit Wirksubstanz benetzten Materialoberflächen wurde ein Wattetupfer mit 2 ml des Lösungsmittels befeuchtet, mit dem zuvor die Lösungen hergestellt und die Materialien kontaminiert wuden. Die Probenahme erfolgte nach Muster.to Purification of the wetted with active substance material surfaces was a cotton swab with 2 ml of the solvent moistened with the solutions previously and contaminated the materials. The sampling took place according to sample.
Ein Wattebausch wurde anschließend sofort in ein mit 10 ml Lösungsmittel, d.h. Methanol, Aceton bzw. Tetrahydrofuran gefülltes Becherglas gegeben und ca. 3 min bei Raumtemperatur mit Ultraschall behandelt, die erhaltene Lösung wurde zur HPLC-Gehaltsbestimmung eingesetzt, die Berechnung der Restkontamination erfolgte entsprechend Gleichung 10.One Cotton ball was subsequently immediately in a with 10 ml of solvent, i.e. Methanol, acetone or tetrahydrofuran filled beaker and sonicated at room temperature for about 3 minutes, the resulting solution was used for HPLC content determination, the calculation of the Residual contamination took place according to equation 10.
Der Prozess des Benetzens und der anschließende Wischtest wurden pro Substanz, Lösungsmittel, Material und Konzentration je 3x durchgeführt, sodass eine hinreichende statistische Absicherung der erhaltenen Resultate gegeben ist (Tabelle 25).Of the Process of wetting and the subsequent wipe test were pro Substance, solvent, material and concentration carried out 3 times, so that a sufficient statistical coverage of the received Results are given (Table 25).
Wiederfindung in Abhängigkeit von Equipmentmaterialienrecovery dependent on of equipment materials
Es konnte bis auf wenige Ausnahmen gezeigt werden, dass das Swab-Verfahren dem Final-Rinse-Test deutlich unterlegen ist. Die Wiederfindungsraten der Wirkstoffe lagen bei Anwendung des Swab-Tests deutlich niedriger unter den Resultaten, die mit Hilfe des Final-Rinse-Tests erzielt wurden.It could be shown, with a few exceptions, that the Swab method the final rinse test clearly inferior. The recovery rates of the active ingredients were significantly lower than those using the Swab test Results obtained using the final rinse test.
Swab-Verfahren auf GlasoberflächenSwab method on glass surfaces
Die mit Hilfe der Swab-Methode ermittelten Wiederfindungsraten der Wirkstoffe für Borosilikatglas und Kalknatronglas lagen bei ca. 90% oder niedriger.The recoveries of the active substances using the Swab method for borosilicate glass and soda lime glass was about 90% or lower.
Überraschend war, dass nur bei Verwendung von Methanol als Spüllösungsmittel von Borosilikatglas im Vergleich zu Kalknatronglas ausnahmslos ca. 10% mehr Steroidsubstanz wiedergefunden wurde.Surprised was that only when using methanol as flushing solvent of borosilicate glass in Compare to soda-lime glass without exception about 10% more steroid substance was found again.
Nach H. Scholze ist die Dichte eines Glases von dessen Zusammensetzung, das heißt vom Molgewicht der Kationen im Glasnetzwerk abhängig. Werden in das Siliziumdioxidnetzwerk Ionen unterschiedlicher Größe eingebaut, kommt es zur Aufweitung bzw. Schrumpfung des Gitters. Der Einbau von Bor in das SiO2-Netzwerk führt zu einer größeren Dichte, verbunden mit einer starken Polarisation der Sauerstoffatome. Die im Borosilikatglas miteinander verknüpften SiO4-Tetraeder und BO3-Pyramiden schließen mehr oder weniger kleine Hohlräume ein.According to H. Scholze, the density of a glass depends on its composition, that is, on the molecular weight of the cations in the glass network. If ions of different sizes are incorporated into the silica network, the lattice widening or shrinking occurs. The incorporation of boron into the SiO 2 network leads to a higher density, combined with a strong polarization of the oxygen atoms. The SiO 4 tetrahedra and BO 3 pyramids linked together in the borosilicate glass include more or less small voids.
Natriumionen beanspruchen auf Grund ihres höheren Ionenradius' mehr Raum und führen zu einer Auflockerung des Netzwerkes, dieser Effekt tritt noch deutlicher beim Einbau von Ca2+ – Ionen in Erscheinung ( Tabelle). Die Ionenradien im Glas hängen immer von der Koordination des Kations im Sauerstoffpolyeder ab, dabei wird eine ungeordnete, zufällige Glasnetzwerkverknüpfung realisiert. In Tabelle sind für Natrium-, Calcium- und Borionen charakteristische Eigenschaften in der Glasmatrix dargestellt.Sodium ions occupy more space due to their higher ionic radius and lead to a loosening of the network, this effect is even more evident in the incorporation of Ca 2+ ions (Table). The ionic radii in the glass always depend on the coordination of the cation in the oxygen polyhedron, thereby creating a disordered, random glass network linkage. Table shows characteristic properties of sodium, calcium and boron ions in the glass matrix.
Tabelle 29: Koordinationszahlen und Ionenradien von Natrium-, Bor- und Calciumionen in der Glasmatrix Table 29: Coordination numbers and ionic radii of sodium, boron and calcium ions in the glass matrix
Die Aufweitung des SiO2 – Netzwerkes durch Alkali- bzw. Erdalkaliionen, wie es bei Kalknatrongläsern der Fall ist, könnte die Ursache dafür sein, dass beim Swab-Verfahren infolge mechanischer Beanspruchung der Oberflächen Wirksubstanzen in höherem Maße in die Hohlräume eindringen konnten. Allerdings wurden im Gegensatz zu Methanol bei Verwendung der Lösungsmittel Aceton und Tetrahydrofuran keine signifikanten Unterschiede beim Vergleich von Kalknatron- und Borosolikatglas gefunden.The expansion of the SiO 2 network by alkali metal or alkaline earth metal ions, as is the case with soda-lime glasses, could be the reason why in the Swab process, active substances could penetrate into the cavities to a greater extent as a result of mechanical stress on the surfaces. However, in contrast to methanol, when using the solvents acetone and tetrahydrofuran no significant differences were found in the comparison of soda lime and borosilicate glass.
Dass bei Nutzung von Methanol als Spüllösungsmittel ca. 10% mehr Substanz, unabhängig von deren Struktur, auf Borosilikatoberflächen im Vergleich zu Kalknatronglas haften bleibt, kann auf die unterschiedlichen Wassergehälter in den Gläsern zurückgeführt werden. Wasser liegt im SiO2-Netzwerk partiell dissoziiert in Form von OH-Gruppen vor, die auch über Wasserstoffbrücken gebunden sein können. An den ,reaktiven' Glasoberflächen werden bevorzugt Silanolgruppen gebildet, die mit der methanolischen Solvathülle der Wirksubstanzen in Wechselwirkung treten können. Der wesentlich höhere Wassergehalt von Borosilikatgläsern (ca. 400 ppm) und damit verbunden der hydrophilere Charakter könnte im Vergleich zu Kalknatrongläsern (ca. 50–100 ppm) die Ursache für das unterschiedliche Adsorptionsverhalten sein.The fact that when using methanol as a rinse solvent about 10% more substance, regardless of their structure, on borosilicate surfaces in comparison to soda lime glass sticks can be attributed to the different water content in the glasses. Water is partially dissociated in the SiO 2 network in the form of OH groups, which may also be bonded via hydrogen bonds. On the 'reactive' glass surfaces silanol groups are preferably formed, which can interact with the methanolic solvation shell of the active substances. The much higher water content of borosilicate glasses (about 400 ppm) and the associated more hydrophilic character could be the reason for the different adsorption behavior compared to soda lime glasses (about 50-100 ppm).
Auch nach Anwendung des Final-Rinse-Verfahrens mit Methanol wurden niedrigere Wiederfindungsraten auf Borosilikatglas bestimmt, allerdings nur für die unpolaren Wirkstoffe Estradiolvalerat und Desogestrel.Also after applying the final rinse method with methanol became lower Recovery rates on borosilicate glass determined, but only for the non-polar active substances estradiol valerate and desogestrel.
Als besonders kritisch ist hierbei die fast 90%ige Retention von Desogestrel auf Borosilikatoberflächen nach dem Final-Rinse-Test mit Methanol (Konzentration: 0,01 mg/ ml) einzuschätzen.When Particularly critical here is the almost 90% retention of desogestrel on Borosilikatoberflächen after to evaluate the final rinse test with methanol (concentration: 0.01 mg / ml).
Leistungsfähigkeit Final-Rinse-Verfahren versus Swab-Methodecapacity Final rinse procedure versus swab method
Die beschriebenen sechs Wirksubstanzen wurden die Wiederfindungsraten in Abhängigkeit vom verwendeten Lösungsmittel und Probenahmeverfahren, Swab- (SW) und Final-Rinse-Test (FR), bestimmt, wobei Oberflächen mit Lösungen der Konzentration 0,01 mg/ml benetzt wurden.The The six active substances described were the recovery rates dependent on from the solvent used sampling method, Swab (SW) and Final Rinse Test (FR), being surfaces with solutions the concentration 0.01 mg / ml were wetted.
Ausnahmen:exceptions:
Bei Verwendung von Methanol erwies sich der Swab-Test insbesondere bei Desogestrel auf Borosilikatglas und Polyethylen und bei Oxim J-867 und Carbamat J-956 auf Edelstahl als das leistungsfähigere Verfahren, obwohl nur Wiederfindungsraten von ca. 80% (Oxim J-867, Carbamat J-956) und von ca. 40 bzw. 65% (Desogestrel) erhalten wurden.at The use of methanol proved to be the Swab test in particular Desogestrel on borosilicate glass and polyethylene and on oxime J-867 and carbamate J-956 on stainless steel as the more powerful process, although only recovery rates of about 80% (Oxim J-867, carbamate J-956) and about 40 and 65% (desogestrel), respectively.
Unahängig vom verwendeten Probenahmeverfahren und Lösungsmittel wurden weniger als 55% der unpolaren Substanzen Desogestrel und Estradiolvalerat auf Silikon wiedergefunden, auf diesem Material betrugen bei Verwendung von Aceton und Methanol die Wiederfindungsraten für diese beiden Wirkstoffe sogar weniger als 25%.Independent of used sampling methods and solvents became less than 55% of the nonpolar substances desogestrel and estradiol valerate found on silicone, on this material when used of acetone and methanol the recovery rates for these both active ingredients even less than 25%.
Die mit Hilfe des Swab-Verfahrens erhaltenen maximalen Wiederfindungsraten liegen generell unter 90%, im Vergleich zum Final-Rinse-Verfahren also um mehr als 10% niedriger. Diese Erscheinung konnte selbst bei extrem glatten, wenig porösen Teflonoberflächen beobachtet werden.The maximum recoveries obtained using the Swab method are generally less than 90%, compared to the final rinse method lower by more than 10%. This phenomenon could even at extreme smooth, little porous Teflon surfaces to be watched.
Folgende Ursachen können in Betracht gezogen werden:
- – Mit Hilfe der lösungsmittelgetränkten Watte wurde nur ein Bruchteil des Wirkstoffs abgelöst, da bei dieser Methode wesentlich weniger Lösungsmittel (2 ml) im Vergleich zum Rinse-Verfahren (10 ml) verwendet wurde.
- – Die Extraktion der Wattestücke erfolgte nicht quantitativ, das heißt, die durch den Wischtest aufgenommene Substanz wurde nicht vollständig wieder herausgelöst.
- - With the aid of the solvent-impregnated cotton, only a fraction of the active ingredient was peeled off, since this method used significantly less solvent (2 ml) compared to the rinse method (10 ml).
- - The extraction of cotton pieces was not quantitative, that is, the substance absorbed by the wipe test was not completely dissolved out again.
Kombination von Final-Rinse-Verfahren und Swab-MethodeCombination of final rinse procedure and swab method
Aus der Tatsache, dass die mit Hilfe des Swab-Tests ermittelten Wiederfindungsraten im Vergleich zum Final-Rinse-Verfahren generell niedriger lagen, ergab sich die Frage, ob die verbliebenen Substanzreste nach Durchführung des Swab-Tests von den Oberflächen mittels Final-Rinse-Verfahren quantitativ abgespült werden konnten. Für diesen Versuch wurde willkürlich Carbamat J-956 als Modellsubstanz ausgewählt. Das Swab-Verfahren wurde auf allen bisher beschriebenen Materialien mit Methanol als Lösungsmittel wiederholt. Anschließend wurden die schon mit Watte gereinigten Oberflächen nochmals mit Methanol gespült.Out the fact that the recovery rates determined using the Swab test generally lower in comparison to the final rinse procedure, The question then arose as to whether the remaining substance remains after completion of the Swab tests from the surfaces by means of a final rinse procedure be rinsed quantitatively could. For this attempt became arbitrary Carbamate J-956 selected as model substance. The swab procedure was on all previously described materials with methanol as solvent repeated. Subsequently The already cleaned with cotton wool surfaces were again with methanol rinsed.
Die erhaltenen Lösungen aus beiden Reinigungsverfahren wurden mittels HPLC auf ihren Steroidgehalt untersucht. Zur Vermeidung zufälliger Fehler wurde die gesamte Prozedur 2x wiederholt, für die Wiederfindungsraten von Swab- und Final-Rinse-Test wurden die relativen Standardabweichungen bestimmt.The obtained solutions from both purification methods were analyzed for their steroid content by HPLC examined. To avoid random Errors were repeated twice throughout the procedure, for recovery rates Swab and final rinse test were relative standard deviations certainly.
Tabelle 26: Relative Standardabweichungen RSD (%) der Wiederfindungsraten von Carbamat J-956 in Methanol für Spektroskopie (Summe aus Swab- und Final-Rinse-Verfahren) Table 26: Relative standard deviations RSD (%) of the recovery rates of carbamate J-956 in methanol for spectroscopy (sum of swab and final rinse procedures)
Mit der Swab-Methode allein konnte der Wirkstoff zwischen 70% (Edelstahl) und 90% (Teflon) wiedergefunden werden. Durch anschließendes Spülen mit Methanol wurden von Glas-, Polyethylen-, Silikon- und Teflonoberflächen noch zusätzlich bis zu 5% Carbamat J-956 erhalten, für Edelstahl wurde eine extrem niedrige Wiederfindungsrate mit Swab (70%), im Vergleich zu den anderen Materialien jedoch eine hohe Wiederfindung (25%) durch die Rinse-Methode erzielt.With the Swab method alone the active ingredient could be recovered between 70% (stainless steel) and 90% (Teflon). By subsequent rinsing with methanol were of glass, polyethylene, silicone and For stainless steel, extremely low recovery was achieved with Swab (70%), but compared to the other materials a high recovery (25%) was achieved by the Rinse method.
In Tabelle 27 sind die ausschließlich mit dem Rinse-Verfahren erhaltenen Wiederfindungsraten und die als Summe berechneten Gehälter aus Swab- und Rinse-Verfahren für die Substanz Carbamat J-956 dargestellt.In Table 27 is the exclusive one recovered by the rinse method and the as Total calculated salaries from swab and rinse procedures for the Substance Carbamate J-956 shown.
Tabelle 27: Wiederfindungsraten (%) von Carbamat J-956 in Methanol mit Final-Rinse-Test (0) im Vergleich zu Swab-Methode und anschließendem Final-Rinse-Test, Konzentration: 0,1 mg/ ml Table 27: Recovery rates (%) of carbamate J-956 in methanol with final rinse test (0) compared to Swab method and subsequent final rinse test, concentration: 0.1 mg / ml
Die dritte Kolumne (Tabelle 27) wirft die Frage auf, ob beim Swab-Test die Testsubstanz in die Materialoberfläche penetriert und daher beim nachfolgenden Final-Rinse-Verfahren nicht mehr eliminiert werden kann. Die Ursache für die Differenz zwischen den Wiederfindungsraten, gemessen nach Swab- bzw. Final-Rinse-Verfahren, könnte auch in der unzureichenden Extraktion der Wattetupfer nach dem Swab-Test liegen. Daher wurden die nachfolgenden Untersuchungen durchgeführt.The third column (Table 27) raises the question of whether the Swab test the test substance penetrates into the material surface and therefore during the subsequent final rinse procedure can not be eliminated. The cause of the difference between the recovery rates measured by Swab or final rinse procedure also in the insufficient extraction of the cotton swab after the swab test lie. Therefore, the following tests were carried out.
Wechselwirkungen Wirkstoffe – SwabmaterialienInteractions Drugs - Swab Materials
Für die Untersuchung wurde medizinische Watte vorbereitet.For the investigation was prepared medical cotton wool.
Die Wattetupfer wurden nacheinander mit 1 ml Substanzlösung der Konzentration 0,01 mg/ml getränkt und anschließend ca. 15 Stunden bei Raumtemperatur an der Luft liegengelassen. Anschließend wurde die Watte mit 10 ml Lösungsmittel, Methanol, Aceton, bzw. THF versetzt und ca. 3 Minuten bei Raumtemperatur mit Ultraschall behandelt. Die überstehende Lösung wurde ohne weitere Vorbereitung zur HPLC-Gehaltsbestimmung eingesetzt. Der Prozess des Benetzens und der anschließenden Extraktion wurde pro Substanz und Lösungsmittel 3x wiederholt, sodass die gefundenen Ergebnisse als statistisch hinreichend abgesichert eingeschätzt werden können (Tabelle 28).The Cotton swabs were successively mixed with 1 ml of the substance solution Concentration 0.01 mg / ml soaked and subsequently About 15 hours at room temperature left in the air. Subsequently was the cotton wool with 10 ml of solvent, Methanol, acetone, or THF and about 3 minutes at room temperature Ultrasound treated. The supernumerary solution was used without further preparation for HPLC content determination. The process of wetting and subsequent extraction was per Substance and solvent Repeated 3 times, so that the results found as statistical sufficiently secured estimated can be (Table 28).
Tabelle 28: Wiederfindungsraten (%) der Wirksubstanzen nach Swabextraktion, Lösungsmittel: Tetrahydrofuran für Flüssigchromatographie, Aceton und Methanol für Spektroskopie (Kap. 0), Konzentration: 0,01 mg/ ml; relative Standardabweichungen für 3 Wiederholmessungen (%) in Klammern Table 28: Recovery rates (%) of the active substances after swave extraction, solvents: tetrahydrofuran for liquid chromatography, acetone and methanol for spectroscopy (chapter 0), concentration: 0.01 mg / ml; relative standard deviations for 3 repeat measurements (%) in brackets
Alle sechs Substanzen konnten aus dem verwendeten Material annähernd quantitativ zurückgewonnen werden, die Extraktion erfolgte entsprechend Swab-Verfahren.All six substances could be recovered almost quantitatively from the material used The extraction was carried out according to the Swab procedure.
Die Swab-Methode konnte als optimal bestätigt werden. Es wurde nachgewiesen, dass irreversible Wechselwirkungen zwischen den Wirkstoffen und dem textilen Material ausgeschlossen werden können und dass die untersuchten Testmoleküle unter den beschriebenen Extraktionsbedingungen ausreichend stabil sind.The Swab method could be confirmed as optimal. It has been proven that irreversible interactions between the active ingredients and the textile material can be excluded and that the examined test molecules are sufficiently stable under the described extraction conditions.
Einfluss physikalischer Moleküleigenschaften auf die AdsorptionInfluence of physical molecular properties on the adsorption
Polarität von SteroidmolekülenPolarity of steroid molecules
Der Final-Rinse- und der Swab-Test mit ihren materialbezogenen divergierenden Ergebnissen legten die Frage nahe, welchen Einfluss die physikalischen Eigenschaften der Wirkstoffe auf die Adsorption haben könnten. Jede chemische Verbindung stellt ein System aus positiven und negativen Ladungen dar. Auf Grund der Deformierbarkeit der Elektronenhülle, der sogenannten Polarisation, haben auch Moleküle, die nach außen hin elektroneutral sind, ein permanentes Dipolmoment μ, das definiert ist als Produkt aus dem Abstand der Ladungsschwerpunkte l und dem Ladungswert e (Gleichung 11).Of the Final rinse and swab test with their material-related diverging Results suggested the question of what influence the physical Properties of the active ingredients could have on the adsorption. each chemical compound represents a system of positive and negative Charges dar. Due to the deformability of the electron shell, the so-called polarization, also have molecules that are outward are electroneutral, a permanent dipole moment μ that defines is as a product of the distance of the charge centers l and Charge value e (Equation 11).
Gleichung
11: Definition des Dipolmoments
Die chemische Struktur von Molekülen, insbesondere das Vorhandensein funktioneller Gruppen, ist ausschlaggebend für die Größe der permanenten Polarität, die durch das Dipolmoment beschrieben wird, das für jede Substanz eine Stoffkonstante darstellt.The chemical structure of molecules, especially the presence of functional groups, is crucial for the Size of the permanent Polarity, which is described by the dipole moment, for each substance represents a substance constant.
Für gesättigte Kohlenwasserstoffe kann das Dipolmoment auf Grund der hohen Symmetrie des Kohlenstoffatoms vernachlässigt werden, diese Substanzen sind unpolar.For saturated hydrocarbons the dipole moment can be due to the high symmetry of the carbon atom neglected These substances are non-polar.
Die Gesamtpolarisation eines Moleküls mit permanentem Dipolmoment in einem elektrischen Feld ergibt sich aus der Summe der permanenten und induzierten Dipolmomente, die sich aus Elektronenverschiebung, Verschiebungspolarisation der Atomkerne und Orientierungspolarisation zusammensetzen. Entsprechend der Gleichung von Clausius-Mosotti gilt für die Gesamtpolarisation eines Moleküls Gleichung 12.The Total polarization of a molecule with permanent dipole moment in an electric field results from the sum of the permanent and induced dipole moments, the from electron shift, shift polarization of atomic nuclei and orientation polarization. According to the equation by Clausius-Mosotti is valid for the total polarization of a molecule Equation 12.
Gleichung 12: Berechnung der Molpolarisation P nach Clausius-Mosotti; εr – Relative Dielektrizitätskonstante, M – Molare Masse, p – Dichte Equation 12: calculation of the molar polarization P according to Clausius-Mosotti; ε r - relative dielectric constant, M - molar mass, p - density
Durch die Messung der relativen Dielektrizitätskonstante mit Hilfe eines Plattenkondensators kann über die Änderung der Kapazität die molare Po larisation eines Moleküls als Summe aus Orientierungs- und Verschiebungspolarisation gemessen werden.By the measurement of the relative dielectric constant by means of a Plate capacitor can over the change the capacity the molar polarization of a molecule as the sum of orientation and shift polarization are measured.
Bei Anwendung hochfrequenter elektromagnetischer Felder, d.h. bei Einwirkung von Licht im Frequenzbereich 4,3·1014 bis 8,5·1014 Hz können sich Dipole nicht mehr ausrichten, es wird statt der relativen Dielektrizitätskonstante der Brechungsindex n gemessen. Es besteht nach Maxwell zwischen der Dielektrizitätskonstante σ und dem Brechungsindex n die Beziehung entsprechend Gleichung 13, so dass mit Gleichung 14 die Molrefraktion berechnet werden kann.When using high-frequency electromagnetic fields, ie when exposed to light in the frequency range 4.3 · 10 14 to 8.5 · 10 14 Hz, dipoles can no longer align, it is measured instead of the relative dielectric constant, the refractive index n. According to Maxwell, between the dielectric constant σ and the refractive index n, there is the relationship according to Equation 13, so that with Equation 14 the molar refraction can be calculated.
Gleichung
13: Berechnung der Dielektrizitätskonstante
D nach Maxwell; n – Brechungsindex
Gleichung 14: Berechnung der Molrefraktion R nach Lorenz-Lorentz; ε0 – Elektrische Feldkonstante, NL – Avogadro-Konstante, αe – Elektronenpolarisierbarkeit Equation 14: calculation of the molar refraction R according to Lorenz-Lorentz; ε 0 - electric field constant, N L - Avogadro constant, α e - electron polarizability
Die Bestimmung der Molrefraktion von Steroiden in Lösung erwies sich als problematisch. Um Lösungsmittel-Dipol-Einflüsse weitestgehend zu vermeiden, war die Auswahl eines möglichst unpolaren Lösungsmittels notwendig, in der Literatur werden u.a. Alkane, Benzol und 1,4-Dioxan empfohlen. Die Löslichkeiten der Wirkstoffe in n-Hexan10 und 1,4-Dioxan lagen insbesondere für Estriol (n-Hexan: 0,009 %; 1,4-Dioxan: 0,38 %) und Dienogest (n-Hexan: 0,006 %; 1,4-Dioxan: 1,8 %) so niedrig, dass von einer experimentellen Bestimmung der Molrefraktion abgesehen wurde.The determination of molar refraction of steroids in solution proved problematic. In order to avoid solvent-dipole effects as far as possible, the selection of a non-polar solvent was necessary, in the literature, inter alia, alkanes, benzene and 1,4-dioxane are recommended. The solubilities of the active compounds in n-hexane 10 and 1,4-dioxane were in particular for estriol (n-hexane: 0.009%, 1,4-dioxane: 0.38%) and dienogest (n-hexane: 0.006%; 4-dioxane: 1.8%) so low that no experimental determination of molar refraction was made.
Das permanente Dipolmoment lässt sich näherungsweise als Summe der Bindungsmomente berechnen, die von einer funktionellen Gruppe oder einem Heteroatom im Molekül geliefert werden (Tabelle 29). Allerdings ist zu beachten, dass das Dipolmoment eine durch Betrag und Richtung definierte, also vektorielle, Größe ist gegengesetzt gerichtete Bindungsmomente können sich vollständig kompensieren.The permanent dipole moment leaves approximately calculate as the sum of the binding moments, that of a functional Group or a heteroatom can be delivered in the molecule (Table 29). However, it should be noted that the dipole moment by a Amount and direction defined, ie vectorial, size is set opposite directed binding moments can completely compensate.
Das Bindungsmomentmodell weist entscheidende Nachteile bei der empirischen Berechnung insbesondere komplexer Moleküle auf. So geht jede Bindung mit einem konstanten Wert unabhängig von der molekularen Umgebung in die Berechnung ein, benachbarte polare Bindungen können einander beeinflussen, so dass das resultierende Bindungsmoment kleiner wird. Darüberhinaus haben unsymmetrisch liegende freie Elektronenpaare einen sehr großen Einfluss auf das Gesamtbindungsmoment, des weiteren sind induktive und mesomere Effekte in Abhängigkeit von der Konformation des Moleküls zu berücksichtigen.The Bonding moment model has decisive disadvantages in the empirical Calculation of complex molecules in particular. So every bond goes independent with a constant value from the molecular environment into the calculation, adjacent polar bonds can affect each other so that the resulting binding moment gets smaller. Furthermore have unbalanced lying lone pairs a very large influence on the total binding moment, further are inductive and mesomeric Effects in dependence from the conformation of the molecule to take into account.
Tabelle 29: Bindungsmomente (in D) von einigen funktionellen Gruppen Table 29: Bonding moments (in D) of some functional groups
Mit Hilfe des theoretischen Modells MM3 wurden für die Substanzen Estriol, Estradiolvalerat, Desogestrel, Dienogest, Oxim J-867 und Carbamat J-956 die Dipolmomente semi-empirisch bestimmt (Tabelle 30). Das Dipolmoment wird dabei als Vektor ausgehend vom geometrischen Zentrum des Moleküls beschrieben, wobei in die Berechnung Energien von Bindungslängen und – winkeln, Energien infolge räumlicher Orientierung, Torsionsenergien von Bindungen, Van der Waals-Wechselwirkungen usw. eingehen.With The theoretical model MM3 was used for the substances estriol, estradiolvalerate, Desogestrel, dienogest, oxime J-867 and carbamate J-956 the dipole moments determined semi-empirically (Table 30). The dipole moment becomes thereby described as vector starting from the geometric center of the molecule, wherein in the calculation energies of bond lengths and angles, energies due spatial Orientation, torsional energies of bonds, Van der Waals interactions etc. enter.
Die semi-empirisch bestimmten Dipolmomente korrelieren mit dem Retentionsverhalten der Wirkstoffe in der Umkehrphasenchromatografie (Tabelle 30). Die Wirksubstanzen adsorbieren an, Reversed-Phase-Oberflächen' um so stärker, je unpolarer sie sind. Die Retention nimmt in der Reihenfolge Aliphaten – Ether, Aldehyde, Ketone – Amine – Alkohole, Phenole – Carbonsäuren ab. Wasser ist die schwächste mobile Phase und kann nicht mit den unpolaren langen Alkylketten der stationären Phase in Wechselwirkung treten." Es ist also ein relativ hoher Anteil an organischem Lösungsmittel in der mobilen Phase erforderlich, um unpolare Probesubstanzen von der Umkehrphasenoberfläche wieder abzulösen.The Semi-empirically determined dipole moments correlate with the retention behavior of the active ingredients in reversed-phase chromatography (Table 30). The Active substances adsorb to 'reversed-phase surfaces' the stronger, depending they are more unpolar. The retention decreases in the order aliphatic - ether, aldehydes, Ketones - Amines - Alcohols, Phenols - Carboxylic acids from. Water is the weakest mobile phase and can not handle the non-polar long alkyl chains the stationary one Phase. "It So is a relatively high proportion of organic solvent required in the mobile phase to nonpolar probes from the reverse phase surface to replace again.
Tabelle 30: Dipolmomente (D), mit MM3 berechnet, für ausgewählte Wirkstoffe ; Zusammensetzung der mobilen Phase in der RP-Chromatografie und Retntionszeiten Table 30: Dipole moments (D) calculated with MM3 for selected drugs; Composition of the mobile phase in RP chromatography and retention times
Es ergibt sich somit folgende Reihe mit steigender Polarität: Desogestrel < Estradiolvalerat < Carbamat J-956 < Oxim J-867 < Dienogest < EstriolIt The result is thus the following series with increasing polarity: desogestrel <estradiol valerate <carbamate J-956 <oxime J-867 <dienogest <estriol
Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Polarität eines Moleküls und dem Adsorptionsverhalten auf verschiedenen Materialien.It there is a direct relationship between the polarity of a molecule and the adsorption behavior on different materials.
Die Retention unpolarer Substanzen, z.B. Desogestrel, auf Oberflächen ist im Vergleich zu polaren Substanzen, z.B. Estriol, wesentlich stärker.The Retention of nonpolar substances, e.g. Desogestrel, on surfaces is compared to polar substances, e.g. Estriol, much stronger.
Tabelle 31: Vergleich der Wiederfindungsraten (%) von Desogestrel und Estriol von unterschiedlichen Materialien; Final-Rinse-Methode in Methanol für Spektroskopie (Abschnitt 0), Konzentration: 0,1 mg/ ml Table 31: Comparison of recovery rates (%) of desogestrel and estriol from different materials; Final rinse method in methanol for spectroscopy (section 0), concentration: 0.1 mg / ml
Struktur von AnlagenoberflächenStructure of plant surfaces
Neben den chemischen und physikalischen Eigenschaften der Wirkstoffe stellt die Oberflächenstruktur der Equipmentmaterialien ein weiteres Moment in der Betrachtung der Adsorptionsvorgänge dar.Next the chemical and physical properties of the active ingredients the surface structure of the Equipment materials another moment in the consideration of adsorption represents.
Die Oberfläche eines Festkörpers weicht stark von der regelmäßigen räumlichen Anordnung der Atome innerhalb des Kristallgitters ab. Auf Grund der gestörten Symmetrie und der nicht gesättigten Valenzen an der Oberfläche unterscheiden sich die Eigenschaften der Oberflächenelektronen von denen der Elektronen im Gitter.The surface a solid deviates greatly from the regular spatial Arrangement of the atoms within the crystal lattice. On reason the disturbed Symmetry and the non-saturated Valences on the surface The properties of the surface electrons differ from those of the Electrons in the grid.
Kommt ein Fremdmolekül mit einer "idealen" Kristalloberfläche in Berührung, wird es Energie abgeben, aber aus energetischen Gründen wahrscheinlich keine Bindung mit der Oberfläche eingehen. Weist eine Oberfläche dagegen unregelmäßige Fehler auf, kann es zur gleichzeitigen Wechselwirkung mit mehreren Atomen und zum Festhalten des Moleküls auf der Oberfläche kommen.comes a foreign molecule is in contact with an "ideal" crystal surface give it energy, but probably no binding for energetic reasons with the surface received. Has a surface against it irregular errors On, it can interact with multiple atoms simultaneously and to hold the molecule on the surface come.
Arten von Fehlstellen können z.B. Stufen zwischen flachen Atomschichten, Ecken und Kanten auf Grund unvollständiger Schichten oder sogenannte Versetzungen sein.species from flaws e.g. Steps between shallow atomic layers, corners and edges on the ground incomplete Be layers or so-called dislocations.
Die Oberfläche eines Kristalls nimmt mit der Anzahl der Störstellen kontinuierlich zu und wird somit zugänglicher für die Adsorption von gasförmigen oder flüssigen Teilchen.The surface of a crystal increases continuously with the number of impurities and thus becomes more accessible for the Adsorption of gaseous or liquid Particles.
Eine genaue Charakterisierung der reinen Oberfläche eines Substrates, d.h. des Stoffes, an dem die Adsorption erfolgt, ist nur bedingt möglich. Mit Hilfe der kinetischen Gastheorie kann abgeschätzt werden, dass eine frisch hergestellte Oberfläche an der Atmosphäre unter Normaldruck innerhalb des Bruchteils einer Sekunde mit Gasmolekülen bedeckt wird. Darum ist es nur unter Ultrahochvakuumbedingungen möglich, reine Kristallflächen zu untersuchen.An exact characterization of the pure surface of a substrate, ie the substance on which the adsorption takes place, is only conditionally possible. With the help of the kinetic gas theory, it can be estimated that a freshly prepared surface in the atmosphere under normal pressure is covered with gas molecules within a fraction of a second. That is why it is only possible under ultrahigh vacuum conditions, pure To examine crystal surfaces.
Mit Hilfe spektroskopischer Methoden, z.B. der Photoemissionsspektroskopie, können Analysen zur chemischen Zusammensetzung der Oberflächen bzw. der Bindung von adsorbierten Molekülen an das Substrat mit Röntgenstrahlen bzw. energiereicher UV-Strahlung durchgeführt werden.With Using spectroscopic methods, e.g. the photoemission spectroscopy, can Analyzes of the chemical composition of the surfaces or the binding of adsorbed molecules to the substrate with X-rays or high-energy UV radiation carried out become.
So konnte durch UV-Photoelektronenspektren von isolierten und an metallischen Palladiumoberflächen adsorbierten Benzolmolekülen gezeigt weden, dass sich die Energie der Π-Elektronen unterscheidet, für Pyridin konnten diese Unterschiede nicht festgestellt werden. Die Energiedifferenzen lassen sich durch die geometrische Anordnung der Moleküle an der Oberfläche des Palladiums erklären Benzolmoleküle liegen flach auf der Oberfläche, die Wechselwirkung mit den Pd-Atomen erfolgt über das Π-Elektronensystem. Pyridinmoleküle stehen dagegen senkrecht, wobei über das freie Elektronenpaar des Stickstoffs eine σ-Bindung zu den Metallatomen gebildet wird.So could be detected by UV photoelectron spectra of isolated and metallic palladium surfaces adsorbed benzene molecules It is shown that the energy of the Π-electrons differs for pyridine these differences could not be determined. The energy differences can be determined by the geometric arrangement of the molecules on the surface of palladium explain benzene molecules lie flat on the surface, the interaction with the Pd atoms occurs via the Π-electron system. Pyridine molecules are against it vertically, whereby over the lone pair of electrons of the nitrogen form a σ bond to the metal atoms is formed.
Mit Hilfe der LEED-Technik (low energy electron diffraction) ist es ebenfalls möglich, Aussagen zur Oberflächenstruktur bzw. zur Ordnung adsorbierter Schichten mittels Elektronenbeugung zu treffen.With It is the help of low energy electron diffraction (LEED) technology also possible, Statements about the surface structure or for the order of adsorbed layers by means of electron diffraction hold true.
Bei der Anwendung der Feldemissionsmikroskopie (FEM) und Feldionisierungsmikroskopie (FIM) an metallischen Oberflächen vor und nach der Adsorption von Fremdatomen ist es möglich, anhand der unterschiedlichen Fluoreszenzmuster auf Bindungsarten und -positionen zu schließen.at the application of field emission microscopy (FEM) and field ionization microscopy (FIM) on metallic surfaces Before and after the adsorption of foreign atoms, it is possible to use the different patterns of fluorescence on binding types and positions close.
Physisorption und Chemisorption an Oberflächenphysisorption and chemisorption on surfaces
Substanzen
können
in unterschiedlicher Weise an eine Werkstoffoberfläche gebunden
werden, nach der Art der Bindung unterscheidet man Physisorption
(physikalische Adsorption) und Chemisorption (chemische Adsorption).
Nähert sich ein Molekül einer Oberfläche, kommt es zur Wechselwirkung mit den Oberflächenatomen und ein geringer Betrag an potentieller Energie wird frei. Bei diesem als Physisorption bezeichneten Vorgang erfolgt die Anlagerung an die Kristallgrenzfläche über Van-der-Waals-Wechselwirkungen.Approaches a molecule a surface, it interacts with the surface atoms and a smaller one Amount of potential energy is released. In this as physisorption As indicated, the attachment to the crystal interface occurs via van der Waals interactions.
Eine weitere Annäherung ist mit einer größeren Energiefreisetzung verbunden, wobei zwischen dem sich nähernden Molekül und dem Substrat echte chemische Bindungen entstehen oder innerhalb des Moleküls Bindungsbrüche oder -deformationen erfolgen können. Dieser Prozess wird als Chemisorption bezeichnet. Sowohl für die Physisorption als auch für die Chemisorption können Adsorptionsenthalpien durch Messung der Temperaturerhöhung einer Probe bekannter Wärmekapazität experimentell bestimmt werden, was bisher aber nur für gasförmige Stoffe erfolgt ist (Tabelle 32).A further approach is with a greater release of energy connected, wherein between the approaching molecule and the Substrate real chemical bonds arise or within the Molecule bond breaks or deformations can occur. This process is called chemisorption. Both for physisorption as well as for Chemisorption can Adsorption enthalpies by measuring the temperature increase of a Sample of known heat capacity experimentally be determined, but so far only for gaseous substances is (Table 32).
Gemessene Adsorptionsenthalpien von ca. – 20 bis – 80 kJ mol–1 weisen auf Physisorption hin.Measured adsorption enthalpies of approx. - 20 to - 80 kJ mol -1 indicate physisorption.
Tabelle 32: Chemisorptionsenthalpien (kJ·mol–1) an Metalloberflächen für einige Gase Table 32: Chemisorption enthalpies (kJ · mol -1 ) on metal surfaces for some gases
Adsorptionsprozesse, unabhängig davon, ob sie durch Van-der Waals-Wechselwirkungen oder durch Ausbildung chemischer kovalenter Bindungen zustande kommen, sind bis auf geringe Ausnahmen immer mit einer Energiefreisetzung verbunden.adsorption processes, independently whether by van der Waals interactions or by training chemical covalent bonds are, except for minor Exceptions always associated with an energy release.
Andererseits muss für die Desorption, das heißt für das Ablösen von Adsorbaten von der Oberfläche immer eine Aktivierungsenergie aufgebracht werden, die mindestens den Betrag der Enthalpie von Physisorption bzw. Chemisorption aufweisen muss.on the other hand must for the desorption, that is for the supersede of adsorbates from the surface always an activation energy can be applied that at least the Have amount of enthalpy of physisorption or chemisorption got to.
Die Übertragung dieser Beziehungen auf Adsorbate, die in Lösung mit Oberflächen in Wechselwirkung treten und wo Solvatisierungs- und Desolvatisierungsprozesse gleichzeitig ablaufen, ist nur bedingt möglich.The transfer These relationships on adsorbates used in solution with surfaces in Interaction and where solvation and desolvation processes run at the same time, is only conditionally possible.
Die komplexe Natur von Adsorptions- und Desorptionsvorgängen stark besteht in:
- 1. Solvatisierte Substanzmoleküle kommen mit der Oberfläche in Berührung.
- 2. Infolge dieser Wechselwirkung kann es zur Zerstörung der Solvathülle kommen, wenn die Adsorptionsenergie größer ist als die Solvatationsenergie. Das Lösungsmittel verdampft von der Oberfläche, dieser Prozess verläuft bei Raumtemperatur nicht vollständig.
- 3. Das Ablösen der Substanzmoleküle durch Zugabe von Lösungsmittel erfolgt problemlos, wenn die Adsorbate ihre Solvathülle ganz oder zum Teil noch besitzen. Bei freien Molekülen, die eine Chemisorption mit den Oberflächenatomen durch Ausbildung z.B. kovalenter Bindungen eingegangen sind, ist ein Aktivierungspotential erforderlich, um die Bindungen zu brechen und die Solvatationshüllen wieder aufzubauen.
- 4. Nur solvatisierte Moleküle können die Grenzfläche verlassen.
- 1. Solvated substance molecules come into contact with the surface.
- 2. As a result of this interaction, the solvation shell can be destroyed if the adsorption energy is greater than the solvation energy. The solvent evaporates from the surface, this process is not complete at room temperature.
- 3. The detachment of the substance molecules by the addition of solvent takes place without any problems if the adsorbates still have all or part of their solvation shell. For free molecules that have undergone chemisorption with the surface atoms through the formation of, for example, covalent bonds, an activation potential is required to break the bonds and rebuild the solvation shells.
- 4. Only solvated molecules can leave the interface.
Bei dieser vereinfachten Betrachtung wurden die Oberflächenstrukturen und – eigenschaften der Substrate als ganz entscheidender Faktor nicht berücksichtigt: Adsorption- und Desorption von Molekülen in Lösung.at This simplified consideration became the surface structures and properties the substrates are not taken into consideration as a very decisive factor: Adsorption and desorption of molecules in solution.
Adsorption an Edelstahloberflächenadsorption on stainless steel surfaces
Untersuchungen zur Adsorption von organischen Molekülen an metallischen Oberflächen wurden in der Literatur schon mehrfach beschrieben. β-Lactoglobulin, ein Protein, das u.a. beim Säuerungsprozess der Milch entsteht, wurde durch chemische Modifikation so verändert, dass infolge der induzierten Ladungsveränderungen das Adsorptionsverhalten auf der Edelstahloberfläche vollkommen verändert wurde.investigations for the adsorption of organic molecules on metallic surfaces already described several times in the literature. β-lactoglobulin, a protein the u.a. in the acidification process the milk is produced, has been modified by chemical modification so that due to the induced charge changes the adsorption behavior on the stainless steel surface completely changed has been.
Freie
Carboxylgruppen wurden mit Glycinamid chemisch gebunden:
Aminogruppen
des Moleküls
wurden acetyliert:
Es konnte nachgewiesen werden, dass durch die Erniedrigung der positiven Ladung nach Acetylierung der Aminogruppen die modifizierten Moleküle im Vergleich zum unbehandelten β-Lactoglobulin nicht an den Edelstahlpartikeln adsorbiert wurden. Genau das Gegenteil war bei der mit Glycinamid behandelten Probe der Fall. Als Ursache für diese Adsorptionsunterschiede wurden elektrostatische Wechselwirkungen, das heißt Anziehungsbzw. Abstoßungsprozesse mit der negativ geladenen Stahloberfläche diskutiert.It could be proved by the humiliation of the positive Charge after acetylation of the amino groups compared the modified molecules to untreated β-lactoglobulin were not adsorbed on the stainless steel particles. Exactly the opposite was the case with the glycinamide-treated sample. As a cause for this Adsorption differences were electrostatic interactions, that is Attraction. rejection processes discussed with the negatively charged steel surface.
Edelstahllegierungen bilden unter normalen Umgebungsbedingungen eine dünne ungeordnete Chrom (III)-oxid-hydroxid-Passivschicht, die für den nichtkorridierenden Charakter der Oberflächen verantwortlich ist.stainless steel alloys form a thin disordered under normal environmental conditions Chromium (III) oxide-hydroxide passive layer, which for the non-corrosive character the surfaces responsible for.
Durch Untersuchungen mittels IR-Spektroskopie an amorphen Chrom (III) oxid-hydroxid Kolloiden, die als Modell der Chromoxid-Passivschichten verwendet wurden, konnten spezielle Bindungsmechanismen in Abhängigkeit von der Struktur der Adsorbate nachgewiesen werden. Untersucht wurde das Adsorptionsverhalten von Sulfaten, Orthophosphaten und Glucuronsäure in wässrigen Chrom (III) oxid-hydroxid kolloidalen Lösungen. Für Sulfate konnte nur eine schwache Wechselwirkung mit den Chrom (III) – Ionen der Oberfläche nachgewiesen werden, obwohl Cr (III) – Ionen bekanntlich sehr gute Komplexbildner sind.By Investigations by means of IR spectroscopy on amorphous chromium (III) oxide-hydroxide colloids, which are modeled on the chromium oxide passive layers could be used, depending on specific binding mechanisms be detected by the structure of the adsorbates. Was investigated the adsorption behavior of sulfates, orthophosphates and glucuronic acid in aqueous Chromium (III) oxide-hydroxide colloidal solutions. Sulfates could only be weak Interaction with the chromium (III) ions of the surface detected although Cr (III) ions are known to be very good complexing agents.
Anders verhält es sich bei Phosphaten und der Glucuronsäure CHO-(CHOH)4-COOH. Beide Moleküle gehen starke Koordinationsverbindungen mit Cr(III) ein und werden dabei deprotoniert. Dadurch erniedrigt sich der pH-Wert an der Kolloidoberfläche, so dass neue Anionen angelagert werden können.The situation is different for phosphates and the glucuronic acid CHO- (CHOH) 4 -COOH. Both molecules form strong coordination compounds with Cr (III) and are deprotonated. This lowers the pH at the colloid surface so that new anions can be deposited.
Experimentelle Untersuchungen an definierten Edelstahloberflächenexperimental Investigations on defined stainless steel surfaces
Zur Untersuchung des Adsorptionsverhaltens von steroidalen Wirkstoffen wurden Wiederfindungsstudien auf Edelstahl mit definierter Zusammensetzung und bekannten Oberflächeneigenschaften durchgeführt.to Investigation of the adsorption behavior of steroidal drugs Recovery studies were done on stainless steel with defined composition and known surface properties carried out.
Es
gibt eine Vielzahl von Stählen
unterschiedlichster Zusammensetzung, entsprechend
DIN EN 10020
unterscheidet man neben legierten und unlegierten Stählen in
Grund-, Qualitäts-
und Edelstähle.
Zur Herstellung von Anlagen für
die pharmazeutische Industrie kommen nur legierte Edelstähle auf
Grund ihrer Korrosionsbeständigkeit
und thermodynamischen Eigenschaften in Betracht.There are a variety of steels of different composition, accordingly
In addition to alloyed and unalloyed steels, DIN EN 10020 distinguishes between basic, quality and stainless steels le. For the production of equipment for the pharmaceutical industry only alloyed stainless steels due to their corrosion resistance and thermodynamic properties into consideration.
Legierter Stahl enthält neben Kohlenstoff noch andere Elemente, z.B. Chrom, Mangan, Nickel, Kobalt, Molybdän usw. Diese Legierungsmetalle beeinflussen bei der Herstellung die Kristallgitterform des Stahls und man unterscheidet in austenitische Stähle mit kubisch-flächenzentriertem Gitter und ferritische Stähle mit kubisch raumzentriertem Gitter.alloyed Contains steel besides carbon other elements, e.g. Chrome, manganese, nickel, Cobalt, molybdenum etc. These alloy metals influence the production process Crystal lattice form of steel and one distinguishes in austenitic steels with cubic-face-centered Grids and ferritic steels with cubic body-centered grating.
Die Untersuchungen innerhalb dieser Arbeit erfolgte mit austenitischen Edelstahlmaterialien (Tabelle 33, Tabelle 34).The Studies within this work were done with austenitic Stainless steel materials (Table 33, Table 34).
Tabelle 33: Chrom-Nickelstahllegierung, kupferhaltig, Chemische Zusammensetzung in Table 33: Chromium-nickel steel alloy, containing copper, Chemical composition in
Tabelle 34: Chrom-Nickelstahllegierung, titanhaltig, Chemische Zusammensetzung in Table 34: Chromium-nickel steel alloy, containing titanium, Chemical composition in
Beide Chrom-Nickelstähle (Tabelle 33, Tabelle 34) sind typische zur Herstellung von pharmazeutischen Anlagen verwendete Werkstoffe, wobei der titanhaltige Stahl auf Grund seiner höheren Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren wesentlich teurer ist. Im folgenden Text werden beide Legierungen vereinfacht als Kupferstahl bzw. Titanstahl bezeichnet.Both Chrome-nickel steels (Table 33, Table 34) are typical for the preparation of pharmaceutical Equipment used materials, the titanium-containing steel on Reason of his higher corrosion resistance across from acids is much more expensive. In the following text both alloys simplified referred to as copper steel or titanium steel.
Die Rauheit einer Edelstahloberfläche kann durch Bearbeitungsverfahren wie mechanisches, chemisches und elektrochemisches Polieren beeinflusst werden. Mechanisches Polieren erfolgt durch Schleifen der Metalloberfläche mit Holz, Glas, Kunststoffen oder ähnlichen Materialien unter Benutzung von Poliermitteln, z.B. Metalloxiden, Siliciumcarbid oder Kieselgur. Beim chemischen Polieren, welches kaum noch in der Praxis angewandt wird, wird die Oberfläche mit Säuren behandelt.The Roughness of a stainless steel surface Can be processed by methods such as mechanical, chemical and electrochemical polishing are influenced. Mechanical polishing done by grinding the metal surface with wood, glass, plastics or similar Materials using polishing agents, e.g. Metal oxides, Silicon carbide or kieselguhr. In chemical polishing, which barely applied in practice, the surface becomes with acids treated.
Die glattesten Edelstahloberflächen werden erhalten, wenn die zu glättende Oberfläche als Anode geschaltet wird, und unter Verwendung von Säuregemischen als Katholyt Kanten und Spitzen an der Oberfläche gelöst werden. Dieses Verfahren wird als elektrochemisches Polieren bezeichnet. Bei allen Oberflächenbehandlungsmethoden wird eine geometrisch ideale Fläche angestrebt, dieser Idealzustand wird allerdings nie erreicht. Es bleibt immer eine regelmäßige oder unregelmäßige Abweichung von einer glatten Oberflächenform, die als Rauheit bezeichnet wird.The smoothest stainless steel surfaces are obtained when the to be smoothed surface as an anode, and using acid mixtures As catholyte edges and tips are solved on the surface. This method is called electrochemical polishing. For all surface treatment methods becomes a geometrically ideal surface However, this ideal state is never reached. It always stays a regular or irregular deviation from a smooth surface shape, which is called roughness.
Die Rauheit einer Oberfläche lässt sich durch mehrere Kenngrößen, wie die Rauhtiefe Rt, die mittlere Rauheit Ra 14 und die mittlere Rauhtiefe RM beschreiben.The roughness of a surface can be described by several characteristics, such as the roughness Rt, the mean roughness R a 14 and the mean roughness R M.
Wenn eine Bezugsstrecke für die Oberflächenprüfung zugrunde gelegt wird, können die Größen zur Definition einer Oberfläche entsprechend Gleichung 15, Gleichung 16 und Gleichung 17 berechnet werden.If a reference route for based on the surface inspection can be laid the sizes to the definition a surface calculated according to equation 15, equation 16 and equation 17 become.
Gleichung
15: Berechnung der Rauhtiefe Rt
Gleichung 16: Berechnung der mittleren Rauheit Ra Equation 16: Calculation of mean roughness R a
Gleichung 17: Berechnung der mittlere Rauhtiefe RM Equation 17: Calculation of mean roughness R M
Die Kenngrößen für die Rauhigkeit einer Edelstahloberfläche können mit Hilfe von Tastschnittgeräten bestimmt werden, wobei mit Tastnadeln Oberflächen mechanisch abgefahren werden. Darüberhinaus werden optische, pneumatische und elektrische Verfahren angewandt, um Informationen über die makroskopische Rauhigkeit einer Oberfläche im Mikrometerbereich zu erhalten.The Characteristics for the roughness a stainless steel surface can determined with the help of stylus instruments be worn, with tactile surfaces worn mechanically become. Furthermore optical, pneumatic and electrical processes are used, to get information about the macroscopic roughness of a surface in the micrometer range too receive.
Bei geringeren Oberflächenrauhigkeiten liefern Mikroskopieverfahren, wie z.B. die Rasterlektronenmikroskopie, zusätzliche Aussagen über die Beschaffenheit der Edelstahloberflächen, wie das Vorhandensein kleinster Fremdpartikel bzw. Defekte im Nanometerbereich.at lower surface roughness provide microscopy techniques, e.g. the scanning electron microscopy, additional Statements about the nature of the stainless steel surfaces, such as the presence of the smallest Foreign particles or defects in the nanometer range.
Innerhalb dieser Arbeit wurden Edelstahlmaterialien der Johannes Ohlendorf GmbH Stahl, Gütersloh, verwendet, deren Oberflächeneigenschaften mit Hilfe eines Perthometers in Zusammenarbeit mit dem Hersteller bestimmt wurden. Bei diesem Messverfahren wird gegen den zu prüfenden Oberflächenausschnitt ein mit einem Kondensator versehenes Dielektrikum gelegt. Die Oberfläche stellt den zweiten Kondensator dar, so dass in Abhängigkeit von der Rauhtiefe der Abstand zwischen den beiden Kondensatoren variiert, verbunden mit einer messbaren Änderung der Kapazität.Within This work was made of stainless steel materials by Johannes Ohlendorf GmbH Stahl, Gütersloh, used, their surface properties with the help of a Perthometer in cooperation with the manufacturer were determined. In this measurement method is against the surface to be tested placed a capacitor provided with a capacitor. The surface presents the second capacitor, so depending on the roughness the distance between the two capacitors varies, associated with a measurable change the capacity.
Für die Untersuchungen wurden 0,8 mm dicke Edelstahlmetallplatten der Größe 5,6 × 5,6 cm verwendet, deren Oberflächen einseitig mechanisch geschliffen bzw. elektropoliert wurden. Die gemessenen mittleren Rauhigkeiten Ra der Einzelplatten (Tabelle 35) sind erwartungsgemäß nach mechanischer Oberflächenbehandlung mit einer relativ großen Varianz behaftet.For the investigations, 0.8 mm thick stainless steel metal plates of size 5.6 × 5.6 cm were used, the surfaces of which were mechanically ground or electropolished on one side. The measured average roughnesses R a of the individual plates (Table 35) are expected to have a relatively large variance after mechanical surface treatment.
Tabelle 35: Mittlere Rauhigkeiten Ra (μm) von Edelstahloberflächen; Mittelwerte in Klammern Table 35: Mean roughnesses R a (μm) of stainless steel surfaces; Mean values in parentheses
Lösungen von Estriol, Estradiolvalerat, Dienogest, Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat J-956 in Aceton und Methanol mit einer Konzentration von 0,01 mg/ ml wurden hergestellt. Nach Benetzen der Metalloberflächen, wie in Abschnitt 0 beschrieben, wurden die Platten ca. 15 Stunden bei Raumtemperatur gelagert.Solutions from Estriol, estradiol valerate, dienogest, desogestrel, oxime J-867 and carbamate J-956 in acetone and methanol at a concentration of 0.01 mg / ml were prepared. After wetting the metal surfaces, like described in section 0, the plates were about 15 hours at Stored at room temperature.
Anschließend wurden die Substanzrückstände mit 10 ml des entsprechenden Lösungsmittels ohne mechanische Berührung der Oberflächen abgespült.Subsequently were the substance residues with 10 ml of the appropriate solvent without mechanical contact the surfaces rinsed.
Der Gehalt der Substanzlösungen wurde mittels HPLC bestimmt. Der Prozess des Benetzens und anschließenden Abspülens wurde zur statistischen Absicherung pro Substanz und Lösungsmittel mit jeweils 3 Stahlplatten gleicher Oberflächengüte durchgeführt. Die berechneten relativen Standardabweichungen betrugen für drei Wiederholprüfungen unabhängig von Lösungsmittel, Wirkstoff und Oberflächenbehandlung generell weniger als 1 %.Of the Content of the substance solutions was determined by HPLC. The process of wetting and then rinsing off was for statistical protection per substance and solvent, each with 3 steel plates the same surface finish performed. The calculated relative standard deviations were independent for three repeat tests Solvent, Active ingredient and surface treatment generally less than 1%.
Mechanisch geschliffene EdelstahloberflächenMechanically polished stainless steel surfaces
Methanolmethanol
Bei
Verwendung von Methanol als Spüllösungsmittel
wurden sowohl für
die Estrogene Estriol und Estradiolvalerat als auch für das Gestagen
Dienogest Wiederfindungsraten von mehr als 90% ermittelt, unabhängig von
der Legierungszusammensetzung und der Oberflächenbeschaffenheit der Stahlplatten.
Der Abfall der Wiederfindungsraten in Abhängigkeit von der Zunahme der
Rauhigkeit der Oberflächen
ist mit maximal 6% vernachlässigbar
klein
Anders verhält
es sich mit den Substanzen Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat
J-956, die Restkontamination dieser Substanzen auf Stahloberflächen groberer
Oberflächenbeschaffenheit
ist essentiell. Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat J-956 zeigten
fast identisches Verhalten insbesondere auf den titanhaltigen Chrom-Nickel-Stahlplatten,
bei mittleren Rauhigkeiten von ca. 0,8–1,2 μm blieben ca. 20–25% der
Substanz haften.When methanol was used as the rinse solvent, recoveries of more than 90% were found for both the estrogens estriol and estradiol valerate and the progestin dienogest, regardless of the alloy composition and the surface finish of the steel plates. The decrease in recovery rates depending on the increase in the roughness of the surfaces is negligibly small with a maximum of 6%
The situation is different with the substances desogestrel, oxime J-867 and carbamate J-956, the residual contamination of these substances on steel surfaces of coarse surface quality is essential. Desogestrel, oxime J-867 and carbamate J-956 showed almost identical behavior, especially on the titanium-containing chromium-nickel steel plates, with average roughnesses of about 0.8-1.2 microns, about 20-25% of the substance adhere.
Auf Kupferstahl wurden ca. 10–25% der Substanzen Desogestrel, Oxim J-867 und Carbamat J-956 an rauheren Oberflächen (0,8–1,2 μm) zurückgehalten.On Copper steel was about 10-25% The substances desogestrel, oxime J-867 and carbamate J-956 on rougher surfaces (0.8-1.2 microns) retained.
Acetonacetone
Estriol, Estradiolvalerat und Dienogest sind mit Wiederfindungsraten von mehr als 90% auf beiden Edelstahllegierungen als unkritisch einzuschätzen.estriol, Estradiol valerate and dienogest are with recovery rates of more than 90% on both stainless steel alloys as uncritical.
Die Verwendung von Titanstahl mit Rauhigkeiten von mehr als 0,5 μm als Anlagenmaterial sollte bei der Herstellung von Oxim J-867 und Carbamat J-956 vermieden werden). Für beide Substanzen, die sich hinsichtlich ihrer Molekülstruktur lediglich um eine zusätzliche Ethylcarbamoylgruppe am Oximstickstoff des Phenylrings (11-Position) unterscheiden, wurde unabhängig vom verwendeten Lösungsmittel ein stärkeres Adsorptionsverhalten auf titanhaltigem Chrom-Nickel-Stahl beobachtet, ca. 20–25% der Substanz blieben auf der Oberfläche mit einer Rauhigkeit von 0,6–1,2 μm haften.The Use of titanium steel with roughness of more than 0.5 μm as plant material should be avoided in the preparation of oxime J-867 and carbamate J-956 become). For both substances differ in terms of their molecular structure only an extra Ethylcarbamoyl group on the oxime nitrogen of the phenyl ring (11-position) differ, became independent from the solvent used a stronger one Adsorption behavior observed on titanium-containing chromium-nickel steel, about 20-25% The substance remained on the surface with a roughness of 0.6-1.2 microns adhere.
Elektrochemisch polierte Edelstahloberflächenelectrochemical polished stainless steel surfaces
Edelstahlmaterialien mit besonders glatten Oberflächen, die nur mit Hilfe elektrochemischer Verfahren realisiert werden können, sind gegenüber mechanisch geschliffenen Oberflächen im allgemeinen zu bevorzugen.stainless steel materials with particularly smooth surfaces, which can only be realized by means of electrochemical methods can, are opposite mechanically ground surfaces in general to be preferred.
Für alle untersuchten Substanzen mit Ausnahme Desogestrel betrugen die Wiederfindungsraten sowohl bei Verwendung kupferhaltiger als auch titanhaltiger Stähle mehr als 90%, unabhängig davon, welches Spüllösungsmittel zum Einsatz kam.For all examined Substances with the exception of desogestrel were recoverable both with the use of copper-containing and titanium-containing steels more as 90%, independent of which, which rinse solvent was used.
Für Estriol, Estradiolvalerat und Dienogest ist die Verwendung von mechanisch geschliffenen und elektropolierten Edelstahloberflächen gleichermaßen möglich, diese Substanzen gehen nur eine geringe Wechselwirkung mit den verwendeten Materialien ein, was sich in Wiederfindungsraten von mehr als 92% widerspiegelt.For estriol, Estradiol valerate and dienogest is the use of mechanical ground and electropolished stainless steel surfaces equally possible, this Substances have little interaction with the ones used Materials, resulting in recoveries of more than 92% reflects.
Kritischer sieht es für die Substanzen Oxim J-867 und Carbamat J-956 aus (Tabelle 36). Bei vergleichbaren mittleren Rauhigkeiten der Stahlplatten von ca. 0,8 μm zeigte sich bei Verwendung von Methanol eine deutlich höhere Adsorption, wenn statt der elektropolierten, mechanisch geschliffene Metallplatten verwendet wurden. Bei Verwendung von Aceton sind die Wiederfindungsraten auf Kupferstahl unabhängig von der Oberflächenbehandlung vergleichbar (ca. 90 bzw. 97%). Beide Substanzen blieben jedoch zu ca. 25% auf titanhaltigen mechanisch geschliffenen Stahloberflächen haften, wenn Aceton als Spüllösungsmittel verwendet wurde.critical See it for the substances oxime J-867 and carbamate J-956 (Table 36). at comparable average roughness of the steel plates of about 0.8 microns showed When using methanol a significantly higher adsorption, if instead the electropolished, mechanically ground metal plates were used. When using acetone, the recovery rates are on copper steel independently from the surface treatment comparable (about 90 or 97%). Both substances remained however about 25% adhere to titanium-containing mechanically ground steel surfaces, if acetone as a rinse solvent has been used.
Tabelle 36: Wiederfindungsraten (%) von Oxim J-867 und Carbamat J-956 auf Titan- und Kupferstahl (Rauhigkeit ≈ 0,8 μm), Final-Rinse-Verfahren in Methanol bzw. Aceton für Spektroskopie Konzentration: 0,01 mg/ ml Table 36: Recovery rates (%) of oxime J-867 and carbamate J-956 on titanium and copper steel (roughness ≈ 0.8 μm), final rinse in methanol or acetone for spectroscopy. Concentration: 0.01 mg / ml
Die vorliegenden Ergebnisse sind anders als die Untersuchungen von Villafranca und Zambrano.The present results are different than the investigations of Villafranca and Zambrano.
Diese testeten Profile von Chrom-Nickel-Stahlplatten in Abhängigkeit von der jeweiligen Oberflächenveredelung mit dem Ziel, eine Verbesserung der Reinigungs- und Sterilisationsverfahren in der pharmazeutischen Industrie zu erreichen. Sie konnten zeigen, dass mit Hilfe des Elektropolierverfahrens eine runde, glatte Oberflächenstruktur erzeugt, also Spitzen und Kanten abgetragen wurden. Untersuchungen zur Retention von Sucrose auf unterschiedlich veredelten Oberflächen wurden durchgeführt mit dem Ergebnis, dass auf mechanisch behandelten Edelstahloberflächen geringerer Rauhigkeit ca. die dreifache Substanzmenge haften blieb als auf elektropolierten Oberflächen, obwohl für letztere eine höhere mittlere Rauhigkeit gemessen wurde (Tabelle 37).These tested profiles of chromium-nickel steel plates in dependence from the respective surface refinement with the aim of improving the cleaning and sterilization process in the pharmaceutical industry. They could show that with the help of the electropolishing a round, smooth surface structure produced, so tips and edges were removed. investigations for the retention of sucrose on differently finished surfaces carried out with the result that lesser on mechanically treated stainless steel surfaces Roughness about three times the amount of substance remained stuck as on electropolished surfaces, although for the latter a higher one mean roughness was measured (Table 37).
Tabelle 37: Adsorption von Sucrose auf Edelstahl in Abhängigkeit von der mittleren Rauhigkeit (μm) Table 37: Adsorption of sucrose on stainless steel as a function of average roughness (μm)
Kleine mittlere Rauhigkeiten sind nicht zwangsläufig mit einer glatten Oberflächenstruktur verbunden. Mechanisches Schleifen von Edelstählen bis zu Ra-Werten von ca. 0,2 μm führt immer zu Ecken, Spitzen und Graten, durch die eine Reinigung nach Substanzkontamination im Vergleich zu elektrochemisch polierten Flächen erschwert ist. Die damit verbundene höhere Adsorption konnte insbesondere für Substanzen mit großer räumlicher Ausdehnung, so Oxim J-867 und Carbamat J-956 (Tabelle 36) festgestellt werden.Small mean roughnesses are not necessarily associated with a smooth surface texture. Mechanical grinding of stainless steels up to Ra values of approx. 0.2 μm always leads to corners, points and burrs which make cleaning after substance contamination more difficult compared to electrochemically polished surfaces. The associated higher adsorption was found especially for substances with large spatial extent, so Oxim J-867 and carbamate J-956 (Table 36).
Im Gegensatz dazu weicht das Wiederfindungsverhalten von Desogestrel auf beiden Edelstahllegierungen von dem der anderen untersuchten Substanzen ab.in the By contrast, the recovery behavior of desogestrel gives way on both stainless steel alloys of the other examined Substances off.
Wiederfindung von DesogestrelRecovery of desogestrel
Methanolmethanol
Desogestrel bleibt bei Verwendung von Methanol als Spüllösungsmittel auf elektrochemisch polierten Edelstahloberflächen, insbesondere auf Titanstahl, wesentlich stärker haften als auf mechanisch geschliffenen Platten. Der Unterschied beträgt bei geringen Rauhigkeiten (~ 0,2 μm) ca. 40% für Titanstahl und ca. 20% für Kupferstahl.desogestrel remains on electrochemical when using methanol as a rinse solvent polished stainless steel surfaces, especially on titanium steel, adhere much more strongly than on mechanical sanded plates. The difference is with low roughness (~ 0.2 μm) about 40% for Titanium steel and about 20% for copper steel.
Glatte gratfreie Oberflächen verbunden mit einer höheren Retention der Substanzen, dieser scheinbare Widerspruch deutet auf eine Chemisorption der betreffenden Substanz an der Edelstahlfläche hin. Bemerkenswert ist, dass auf elektropolierten Oberflächen mit geringerer mittlerer Rauhigkeit eine größere Desogestrelmenge bei Verwendung von Methanol zurückgehalten wurde als auf Flächen mit höheren Ra-Werten.Smooth burr-free surfaces associated with a higher retention of the substances, this apparent contradiction indicates a chemisorption of the substance concerned on the stainless steel surface. Remarkably, on electropolished surfaces with lower average roughness a larger desogestrel level was retained when using methanol than on areas with higher R a values.
Auf elektrochemisch polierten Edelstahlplatten (5,6 × 5,6 cm) mit sehr glatter Oberflächenstruktur -) haben sich dagegen keine Kristalle fixiert, auf dieser Fläche haftet ein gleichmäßig verteilter Film von ca. 4,4 μg Substanz, verursacht durch chemische Wechselwirkung mit der Metalloberfläche.On electrochemically polished stainless steel plates (5,6 × 5,6 cm) with very smooth surface structure -), on the other hand, have no crystals fixed on this surface liable a uniformly distributed Film of approx. 4.4 μg Substance caused by chemical interaction with the metal surface.
Es wurden ferner untersucht.
- – Desogestrel auf Titanstahl (mechanisch poliert) (Ra ~ 0,8 μm), Final-Rinse-Verfahren in Aceton für Spektroskopie (Abschnitt 0), Konzentration: 0,01 mg/ ml, 2 – Nichtkontaminierte Titanstahlplatte (mechanisch poliert); Aufnahme mit System-Mikroskop BX52 der Olympus Optical Co. GmbH im Auflicht mit Nutzung der Polarisationsoption,
- – Desogestrel auf Titanstahl (elektrochemisch poliert) (Ra ~ 0,2 μm), Final-Rinse-Verfahren in Methanol für Spektroskopie (Abschnitt 4.2), Konzentration: 0,01 mg/ ml, 2 – Nichtkontaminierte Titanstahlplatte (elektrochemisch poliert); Aufnahme mit System-Mikroskop BX52 der Olympus Optical Co. GmbH im Auflicht mit Nutzung der Polarisationsoption
- - Desogestrel on titanium steel (mechanically polished) (Ra ~ 0.8 μm), final rinse method in acetone for spectroscopy (section 0), concentration: 0.01 mg / ml, 2 - non-contaminated titanium steel plate (mechanically polished); Recording with microscope system BX52 of the Olympus Optical Co. GmbH in reflected light with use of the polarization option,
- - Desogestrel on titanium steel (electrochemically polished) (Ra ~ 0.2 μm), final rinse method in methanol for spectroscopy (section 4.2), concentration: 0.01 mg / ml, 2 - non-contaminated titanium steel plate (electrochemically polished); Image taken with system microscope BX52 from Olympus Optical Co. GmbH in reflected light using the polarization option
Desogestrel besitzt als spezielles Strukturmerkmal eine C-H-acide Ethingruppe. Es kann angenommen werden, dass in Anwesenheit polarer Lösungsmittel, z.B. Methanol, eine Koordinationsverbindung mit Cr (III) eingegangen wird. Dieser Effekt wird höchstwahrscheinlich durch das Vorhandensein einer benachbarten Hydroxylgruppe im Desogestrel forciert. Bei Verwendung von Aceton als Lösungsmittel konnte ähnliches Verhalten nicht beobachtet werden, d.h., es entstand kein Desogestrelfilm auf der Metalloberfläche.desogestrel has a C-H-acid Ething group as a special structural feature. It can be assumed that in the presence of polar solvents, e.g. Methanol, a coordination compound with Cr (III) received becomes. This effect will most likely by the presence of an adjacent hydroxyl group in the desogestrel forced. When using acetone as a solvent could be similar Behavior can not be observed, that is, there was no desogestive film on the metal surface.
Die IR-Spektren der adsorbierten D-Glucuronsäure und einer 0,25M wässrigen D-Glucuronsäurelösung wiesen beide bekannte Banden im Bereich 950–1150 cm–1 (C-O-Banden) auf. Darüberhinaus wurden für die gelöste bzw. adsorbierte Carbonsäure unterschiedliche IR-Banden gefunden.The IR spectra of adsorbed D-glucuronic acid and a 0.25M D-glucuronic acid aqueous solution both showed known bands in the range 950-1150 cm -1 (CO bands). In addition, different IR bands were found for the dissolved or adsorbed carboxylic acid.
Es konnte der Nachweis erbracht werden, dass über das Glucuronatanion eine Bindung an die Cr(III)-Ionen der Chrom(III)-oxid-hydroxid-Kolloide erfolgte.It Proof has been furnished that glucuronate anion has a Binding to the Cr (III) ions of the chromium (III) oxide hydroxide colloids took place.
Acetonacetone
Bei elektrochemisch geschliffenen Edelstahloberflächen hat die mittlere Rauhigkeit der Oberflächen auf die Höhe der Wiederfindung von Desogestrel keinen signifikanten Einfluss, wenn als Lösungsmittel Aceton verwendet wurde.at electrochemically ground stainless steel surfaces has the average roughness the surfaces the height the recovery of desogestrel has no significant influence, if as a solvent Acetone was used.
Erwartungsgemäß wurde auf mechanisch polierten Stahlplatten bei geringeren Rauhigkeiten eine niedrigere Desogestrel-Restkontamination festgestellt.As expected on mechanically polished steel plates with lower roughness found a lower desogestrel residual contamination.
Wie bei Oxim J-867 und Carbamat J-956 beschrieben, kann diese Adsorptionserscheinung auf die Beschaffenheit der verunreinigten Oberfläche, das Vorhandensein von Toträumen wie Ecken und Kanten, zurückgeführt werden.As described in Oxim J-867 and carbamate J-956, this adsorption phenomenon on the nature of the contaminated surface, the presence of dead spaces like corners and edges, be traced back.
Kontamination von Wirkstoffen durch Anlagenmaterialiencontamination of active ingredients through plant materials
Bisher war Gegenstand der Untersuchung, inwiefern es durch Retention von pharmazeutischen Wirkstoffen an Anlagenoberflächen zur Kreuzkontamination mit dem Produkt kommen kann, das anschließend in der Apparatur einem weiterführenden Syntheseschritt oder einer Formgebungsoperation unterzogen wird.So far was the subject of investigation, as it was by retention of pharmaceutical active substances on plant surfaces for cross contamination can come with the product, which then in the apparatus one secondary Synthesis step or a forming operation is subjected.
Trotz validierter Reinigungsverfahren bleibt immer ein, wenn auch minimales, Kontaminationsrestrisiko bestehen. Um dieses absolut auszuschließen, werden besonders hochwirksame pharmazeutische Substanzen in sogenannten Einzweckanlagen hergestellt. Doch auch bei Verwendung solcher "dedicated" Anlagen bleibt die Frage offen, in welchem Maße die Anlagenmaterialien wie Edelstahl oder Glas einen Einfluss auf die Qualität der Wirkstoffe auszuüben vermögen.In spite of validated cleaning process is always on, albeit minimal, Contamination risk exist. To absolutely exclude this, will be particularly highly effective pharmaceutical substances in so-called Single-purpose systems made. But even with the use of such "dedicated" systems remains the Question open to what extent the plant materials such as stainless steel or glass have an influence the quality to exercise the active ingredients capital.
Kann es infolge mechanischer Bewegung in Apparaten oder Behältern zum Abrieb von Metallpartikeln kommen, besteht die Gefahr des "Auslaugens" von Materialien infolge Spülprozessen mit protischen und aprotischen Lösungsmitteln? Untersuchungen zum Schwermetallgehalt von Steroidsubstanzen wurden durchgeführt, um qualitative Risiken weitgehend auszuschließen.can it due to mechanical movement in apparatus or containers to Abrasion of metal particles, there is a risk of "leaching" of materials due to rinsing processes with protic and aprotic solvents? Studies on the heavy metal content of steroid substances were carried out, to largely exclude qualitative risks.
Schwermetallgehalt in SteroidenHeavy metal content in steroids
Voltammetrische GehaltsbestimmungVoltammetric content determination
Der Gehalt von Eisen und anderen in Edelstahllegierungen vorhandenen Schwermetallen in steroidalen Wirkstoffen wurde bestimmt, als Modellsubstanz wurde Oxim J-867 ausgewählt, eine amorphe Substanz mit einer Partikelgröße kleiner 30 μm.Of the Content of iron and other existing in stainless steel alloys Heavy metals in steroidal drugs were determined as model substance Oxim J-867 was selected, an amorphous substance with a particle size smaller than 30 μm.
Sämtliche Gehaltsbestimmungen erfolgten voltammetrisch und wurden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Pharmazie der FSU Jena durchgeführt.All Salary determinations were made voltammetrically and were in collaboration with the institute for Pharmacy of FSU Jena performed.
Die Voltammetrie ist eine elektrochemische Methode zur analytischen Bestimmung von Substanzen, die sich anodisch oxidieren oder kathodisch reduzieren lassen. Bei dieser Methode werden Strom-Potential-Kurven an Elektroden in Abhängigkeit von der Konzentration der Analyten aufgenommen. Innerhalb der voltammetrischen Verfahren wird zwischen potentiometrischen und polarographischen Methoden unterschieden. Bei der Potentiometrie erfolgt die Messung der Potentialänderung an der Arbeitselektrode bei konstantem Strom. Die Messung des Grenzstroms durch Aufnahme von einzelnen Strom-Spannungs-Kurven in Abhängigkeit von der Konzentration des Analyten wird als Polarographie bezeichnet, dieses Verfahren wurde in den folgenden Untersuchungen angewandt. Mit Hilfe spezieller Anreiche rungsverfahren, z.B. der inversen Voltammetrie, konnten Substanzen in niedrigsten Konzentrationen bestimmt werden. Dabei wurden die zu bestimmenden Metalle bzw. Metallkomplexe zuerst an der Elektrode elektrolytisch abgeschieden, anschließend erfolgte die elektrochemische Ablösung, die mit einem messbaren konzentrationsabhängigen Stromfluss verbunden ist.The Voltammetry is an electrochemical analytical method Determination of substances that oxidize anodically or cathodically let reduce. In this method, current-potential curves on electrodes in dependence absorbed by the concentration of the analytes. Within the voltammetric Method is used between potentiometric and polarographic Differentiated methods. In potentiometry the measurement takes place the potential change at the working electrode at constant current. The measurement of the limiting current by recording individual current-voltage curves in dependence the concentration of the analyte is called polarography, this method was used in the following studies. By means of special enrichment procedures, e.g. inverse voltammetry, Substances in the lowest concentrations could be determined. In the process, the metals or metal complexes to be determined became first electrolytically deposited at the electrode, then followed the electrochemical separation, which is associated with a measurable concentration-dependent current flow.
Für die voltammetrische Schwermetallbestimmung erfolgte zunächst ein Nassaufschluss der Wirkstoffprobe mit konzentrierter Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid bei 300°C innerhalb 45 min. Die erhaltene Lösung wurde mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 2-3 eingestellt und mit Wasser verdünnt.For the voltammetric Heavy metal was initially a wet digestion of Active substance sample with concentrated sulfuric acid and hydrogen peroxide at 300 ° C within 45 min. The resulting solution was washed with sodium hydroxide solution adjusted to a pH of 2-3 and diluted with water.
Bestimmung von Eisen:Determination of iron:
Etwa 10 ml der aus dem Nassaufschlussverfahren erhaltenen Lösung wurden mit Citratpuffer auf einen pH-Wert von 5 eingestellt. Die Messung wurde im Bereich zwischen 50 mV und – 350 mV durchgeführt, wobei Eisen(III) zu Eisen(II) kathodisch reduziert wurde. Die Quantifizierung von Eisen erfolgte mittels Aufstockmethode.About 10 ml of the solution obtained from the wet digestion process was adjusted to pH 5 with citrate buffer. The measurement was carried out in the range between 50 mV and - 350 mV, whereby iron (III) was cathodically reduced to iron (II). The quantification of iron was carried out by Aufstockmethode.
Bestimmung von Kupfer:Determination of copper:
Die Aufschlusslösung wurde mit Ethylendiamintetraessigsäure versetzt. Nach kathodischer Reduktion des Kupferkomplexes zu Cu0 mit einer Anreicherungsspannung von – 400 mV erfolgte anschließend die anodische Reoxidation des Cu0 bei – 400 bis 100 mV und die Komplexbildung. Dieser Vorgang war mit einem, der Kupferkonzentration proportionalen, Stromfluss verbunden. Die Quantifizierung von Kupfer wurde ebenfalls mittels Aufstockmethode durchgeführt.The digestion solution was treated with ethylenediaminetetraacetic acid. After cathodic reduction of the copper complex to Cu 0 with an enrichment voltage of - 400 mV followed by the anodic reoxidation of Cu 0 at - 400 to 100 mV and the complex formation. This process was associated with a, proportional to the copper concentration, current flow. The quantification of copper was also carried out by means of an upsampling method.
Bestimmung von Nickel und Kobalt:Determination of nickel and cobalt:
Nickel und Kobalt wurden als Dimethylglyoxim-Chelatkomplexe mit einer Anreicherungsspannung von – 400 mV an der Kathode adsorbiert. Der bei der anschließenden kathodischen Reduktion bei – 800 mV bis – 1400 mV gemessene Stromfluss war der Nickel- und Kobaltkonzentration proportional, die Quantifizierung erfolgte mittels Aufstockmethode.nickel and cobalt were used as dimethylglyoxime chelate complexes with an enrichment stress from - 400 mV adsorbed on the cathode. The at the subsequent cathodic Reduction at - 800 mV to - 1400 mV measured current flow was the nickel and cobalt concentration proportional, the quantification was carried out by Aufstockmethode.
Alle Messungen wurden auf einer Voltammetrieapparatur "746 VA Trace Analyzer" der Firma "Deutsche Metrohm GmbH & Co. KG", Filderstadt, durchgeführt.All Measurements were carried out on a voltammetry apparatus "746 VA Trace Analyzer" from the company "Deutsche Metrohm GmbH & Co. KG ", Filderstadt.
Schwermetallgehalt in Oxim J-867Heavy metal content in Oxime J-867
Schwermetallaufnahme durch mechanischen StressHeavy metal intake through mechanical stress
Ca. 70 g einer Substanzcharge von Oxim J-867 (Abschnitt 0) wurden in einem 1 Liter-Deckelfass aus Edelstahl (Tabelle 40) über einen längeren Zeitraum kontinuierlich geschüttelt. Die relativ geringe Substanzmenge mit einer feinen Partikelkörnung und die im Vergleich dazu große Edelstahloberfläche (ca. 9 dm2) wurden gewählt, um Kontaminationen zu forcieren und die Wechselwirkung zwischen Substanz und Behälter zu intensivieren. Der Schüttelprozess erfolgte kontinuierlich über ca. 7,5 Tage; innerhalb dieser Zeitspanne wurden in regelmäßigen Abständen Substanzproben entnommen und auf ihren Eisengehalt geprüft. Es wurde eine Doppelbestimmung vorgenommen.Approximately 70 g of a lot of Oxim J-867 (section 0) were shaken continuously in a 1 liter stainless steel lidded cask (Table 40) over a longer period of time. The relatively small amount of substance with a fine particle size and the comparatively large stainless steel surface (about 9 dm 2 ) were chosen to accelerate contamination and to intensify the interaction between substance and container. The shaking process was continuous over about 7.5 days; Within this period of time, substance samples were taken at regular intervals and tested for their iron content. A duplicate determination was made.
Der gemessene Eisengehalt der Substanzproben (Tabelle 38) in Abhängigkeit von der Zeit war vernachlässigbar klein, der Blindwert lag bei 1 ppm, eine Abhängigkeit von der Dauer des Schüttelprozesses konnte nicht nachgewiesen werden.Of the measured iron content of the substance samples (Table 38) as a function of by the time was negligible small, the blank value was 1 ppm, a function of the duration of the Shaking process could can not be detected.
Tabelle 38: Eisengehalt (ppm) in Oxim J-867 nach kontinuierlicher Bewegung in Edelstahlcontainern Table 38: Iron content (ppm) in oxime J-867 after continuous movement in stainless steel containers
Schwermetallaufnahme in Abhängigkeit von der LagerdauerHeavy metal intake in dependence from the storage period
Nimmt eine pharmazeutische Wirksubstanz bei Lagerung über einen längeren Zeitraum Partikel aus dem Behältermaterial auf? Die folgende Untersuchung richtete sich ausschließlich auf die Fragestellung, ob in Substanzen, die innerhalb eines definierten Zeitraums in Edelstahlfässern (Tabelle 40) gelagert wurden, Eisen nachgewiesen werden konnte. Die chemische Zusammensetzung der verwendeten Stahlbehälter entsprach der Chrom-Nickelstahllegierung (Tabelle 33), die als Material für chemische Syntheseanlagen Verwendung findet. Die Bestimmung der Schwermetalle Kupfer, Nickel und Kobalt wurde ebenfalls vorgenommen, da sie als Bestandteile bzw. Spurenelemete in den Stahllegierungen vorhanden sind.takes a pharmaceutical active substance during storage over a prolonged period particles from the container material on? The following investigation focused exclusively the question whether in substances that are defined within a Period in stainless steel barrels (Table 40) were stored, iron could be detected. The chemical composition of the steel containers used corresponded to that Chrome-nickel steel alloy (Table 33) used as material for chemical synthesis equipment is used. The determination of Heavy metals copper, nickel and cobalt were also made as they are as ingredients or trace elements in the steel alloys available.
Muster der gleichen Substanzen, aufbewahrt in Braunglasgefäßen (Tabelle 41), wurden zur Bestätigung des Blindwerts untersucht.template of the same substances stored in brown glass containers (Table 41), have been confirmed of the blank value.
Oxim J-867 – Proben wurden über einen längeren Zeitraum bei Raumtemperatur und lichtgeschützt in beiden Behältermaterialien aufbewahrt (Tabelle 39). Anschließend sind diese Proben hinsichtlich ihres Schwermetallgehalts, wie in Abschnitt 0 beschrieben, voltammetrisch geprüft worden.Oxime J-867 - Samples were stored for extended periods at room temperature and protected from light in both container materials (Table 39). Subsequently, these samples are in terms of their Heavy metal content, as described in Section 0, has been tested voltammetrically.
Tabelle 39: Lagerbehältnisse und Dauer der Lagerung von Oxim J-867 – Proben Table 39: Storage conditions and storage time of oxime J-867 - Samples
Tabelle 40: Chemische Zusammensetzung der Edelstahlbehälter (%), Behältervolumen: ca. 1 l, Table 40: Chemical composition of stainless steel containers (%), container volume: approx. 1 l,
Tabelle 41: Chemische Zusammensetzung der Braunglasflaschen (%),Volumen: ca. 20 ml, Table 41: Chemical composition of brown glass bottles (%), volume: approx. 20 ml,
Der gemessene Gehalt an Eisen war in allen Proben vernachlässigbar klein.Of the measured iron content was negligible in all samples small.
Die in Edelstählen vorhandenen Elemente Kupfer, Nickel und Cobalt konnten in allen untersuchten Substanzen praktisch nicht nachgewiesen werden.The in stainless steels Existing elements of copper, nickel and cobalt could be found in all tested substances are practically not detected.
Tabelle 42: Gehalt an Eisen, Kupfer, Nickel und Cobalt (ppm) in Oxim J-867-Proben nach Lagerung in Edelstahlcontainern bzw. Braunglasbehältern Table 42: Content of iron, copper, nickel and cobalt (ppm) in oxime J-867 samples after storage in stainless steel containers or amber glass containers
Informationen über die Wechselwirkung von pharmazeutischen Wirkstoffen und Arzneifertigwaren mit Materialien, in denen chemische und biologische Synthesen, Reinigungs- und Formgebungsoperationen, Tablettierungs-, Dragierungsprozesse und andere Verfahren stattfinden, sind von großer Bedeutung. Die Vermeidung bzw. Reduzierung der Möglichkeit der Kreuzkontamination auf ein unbedenkliches Minimum ist ein essentieller Bestandteil der Qualitätssicherung in der pharmazeutischen Industrie.Information about the Interaction of active pharmaceutical ingredients and medicinal products with materials in which chemical and biological syntheses, cleaning and shaping operations, tabletting, and coating processes and other procedures take place are of great importance. Avoidance or reduction of possibility Cross-contamination to a safe minimum is an essential one Part of quality assurance in the pharmaceutical industry.
Es wurden Analysenverfahren entwickelt, mit denen steroidale Wirkstoffe im Spurenbereich bis zu 10–100 ng/ml, also weit unter den geforderten Akzeptanzlimits detektiert werden konnten. Die Richtigkeit, Reproduzierbarkeit, Linearität und Robustheit dieser flüssigchromatografischen Methoden wurden innerhalb eines Validierungsprogramms nachgewiesen. Auf Grund dessen, dass pharmazeutische Wirkstoffe hochreine Substanzen sind, war es nicht erforderlich, selektive Verfahren in Bezug auf Syntheseneben- und Abbauprodukte zu entwickeln. Anhand der charakteristischen Verunreinigungsprofile konnte gezeigt werden, dass bei Wirkstoffkonzentrationen von 0,1 mg/ ml bis 0,01 mg/ ml potentielle Nebenprodukte unter der analytischen Nachweisgrenze auftraten und somit nicht mehr detektiert wurden. Die Auswahl der Modellsubstanzen erfolgte entsprechend charakteristischer Strukturmerkmale für diese Substanzklasse, so dass verallgemeinernde Aussagen auch für andere Estrogene und Gestagene getroffen werden können.Analytical methods were developed with which steroidal drugs in the trace range up to 10-100 ng / ml could be detected, well below the required acceptance limits. The correctness, reproducibility, linearity and robustness of these liquid chromatographic methods were demonstrated within a validation program. Due to the fact that pharmaceutical agents are highly pure substances, it has not been necessary to develop selective methods with respect to synthesis by-products and degradation products. Based on the characteristic impurity profiles, it has been shown that at active substance concentrations of 0.1 mg / ml to 0.01 mg / ml potential by-products are below the analytical grade Detection limit occurred and thus were no longer detected. The selection of the model substances was carried out according to characteristic structural features for this substance class, so that generalized statements can be made for other estrogens and gestagens.
Ferner erfolgten Untersuchungen zurr Wiederfindung von Steroidwirkstoffen auf Materialien, die bei der pharmazeutischen Herstellung zum Einsatz kommen, wie Glas, Edelstahllegierungen und Kunststoffe, so Silikon, Teflon und Polyethylen.Further Investigations for the recovery of steroid drugs on materials used in pharmaceutical manufacturing come, like glass, stainless steel alloys and plastics, so silicone, Teflon and polyethylene.
Nach ca. 1300 Versuchen zur Wiederfindung konnten bezüglich der Verwendbarkeit von Anlagenmaterialien und Lösungsmitteln allgemeine Aussagen formuliert werden. Es ergaben sich interessante Möglichkeiten, das Ausmass der Wechselwirkungen zwischen Wirkstoffmolekülen, Lösungsmitteln und Reaktormaterialien bzw. deren Oberflächen vorauszusehen bzw. für jede Substanz die beste Kombination zu finden (Tabelle 43).To Approx. 1300 recovery attempts could be made regarding the availability of Plant materials and solvents general statements are formulated. There were interesting ones Options, the extent of interactions between drug molecules, solvents and predict reactor materials or their surfaces or for each substance to find the best combination (Table 43).
Tabelle 43: Optimale Kombination von Anlagenmaterialien, Solventien und Substanzen zur Minimierung der Kreuzkontamination nach Reinigung Table 43: Optimum combination of plant materials, solvents and substances to minimize cross-contamination after cleaning
Die Ergebnisse der Wiederfindungsstudien zeigen, dass unpolare Wirkstoffe, so z.B. Desogestrel, auf Grund der Wechselwirkung dieser Substanzen mit den Materialoberflächen vorzugsweise in Einzweckanlagen herzustellen sind, um Untermischungen mit Folgeprodukten zu vermeiden. Ist dies vom pharmazeutischen Hersteller aus ökonomischen Zwängen nicht realisierbar, ist zwingend in der ersten Folgecharge einer anderen Wirksubstanz mit einer validierten Analysenmethode auf das Vorprodukt zu prüfen. Mit dieser Methode muss die Vorgängersubstanz als Verunreinigung selektiv mit der entsprechenden Empfindlichkeit nachgewiesen werden.The Results of the recovery studies show that non-polar drugs, e.g. Desogestrel, because of interaction of these substances with the material surfaces are preferably to produce in Einzweckanlagen to sub-mixtures to avoid with secondary products. Is this from the pharmaceutical manufacturer from economic squeeze not realizable, is mandatory in the first consecutive batch of a other active substance with a validated method of analysis on the Pre-product to be tested. With this method, the predecessor substance must as an impurity selectively with the appropriate sensitivity be detected.
Die beiden Probenahmeprozesse Final-Rinse-Verfahren und Swab-Test wurden hinsichtlich ihrer Effizienz verglichen.The Both sampling processes were Final Rinse Procedure and Swab Test compared in terms of their efficiency.
In der pharmazeutischen Wirkstoffherstellung ist das Final-Rinse-Verfahren zur Beurteilung der Restkontamination anzuwenden, die Swab-Methode sollte vermieden werden. Die mit dem Swab-Verfahren im Vergleich zum Final-Rinse-Test gefundenen niedrigeren Wiederfindungsraten spiegelten kein repräsentatives Bild der noch verbliebenen Substanzrückstände auf den Materialoberflächen wider.In of pharmaceutical drug manufacture is the final rinse procedure for evaluation the residual contamination, the Swab method should be avoided. The found using the Swab method compared to the final rinse test Lower recoveries did not reflect any representative results Image of the residual substance residues on the material surfaces.
Die Tatsache, dass durch nochmaliges Anwenden des Final-Rinse-Tests nach dem Swabvorgang nicht die durch einmaliges Spülen erzielten Ergebnisse erreicht wurden, lässt den Schluss zu, dass der mit mechanischer Beanspruchung der zu reinigenden Flächen einhergehende Swab-Test zu einem Eindringen der Restsubstanz in Fehlstellen und tiefer gelegene Zwischenräume der Materialien führte.The Fact that by reapplying the final rinse test after the Swab operation not achieved by rinsing once Results have been achieved to conclude that the mechanical stress of the to be cleaned surfaces accompanying Swab test for penetration of the residual substance in Defects and deeper intermediate spaces of the materials led.
Aus der generellen Anwendung des Final-Rinse-Verfahrens resultiert auch ein hoher ökonomischer Nutzen. Dieser ergibt sich einerseits aus der Vermeidung der Demontage der Anlagenparts und anschließenden Wiederzusammensetzung nach erfolgter Reinigung. Darüberhinaus entfällt bei Verwendung des Final-Rinse-Verfahrens die aufwändige für den Swab-Test charakteristische extraktive Probenvorbereitung für die analytische Reinheitsprüfung.Out The general application of the final rinse procedure also results a high economic benefit. This results on the one hand from the avoidance of disassembly of the Plant parts and subsequent Re-composition after cleaning. Furthermore deleted when using the final rinse method the elaborate for the swab test characteristic extractive sample preparation for analytical Purity test.
Beim Einsatz von Kunststoffen als Schlauch- oder Verbundmaterialien ist Teflon eindeutig zu favorisieren, die Retention ausnahmslos aller untersuchten Wirkstoffe war mit kleiner als 10% vernachlässigbar klein. Die Verwendung von Silikon als produktberührendes Material muss als außerordentlich kritisch eingeschätzt werden, da besonders unpolare Substanzen wie Desogestrel und Estradiolvalerat eine starke Wechselwirkung mit diesem Material eingehen. Ob Silikone nur bis zu einer bestimmten Sättigung Substanzen aufnehmen, dürfte wahrscheinlich sein, wurde allerdings in dieser Studie nicht untersucht.At the Use of plastics as hose or composite materials is Teflon clearly favor the retention of all of them without exception investigated drugs were negligible with less than 10% small. The use of silicone as a product-contacting material must be considered extraordinary be assessed critically, especially non-polar substances such as desogestrel and estradiol valerate make a strong interaction with this material. Whether silicones only up to a certain saturation Take up substances probable, however, was not investigated in this study.
Polyethylen verhält sich gegenüber unpolaren Molekülen ähnlich wie Silikon, solche Wechselwirkungen sind in der Literatur schon mehrfach beschrieben und als besonders kritisch eingeschätzt worden. So penetrieren z.B. Wirkstoffe aus Infusions- und Injektionslösungen in Polyethylenoberflächen und führen zu einer nicht zu übersehenden Konzentrationsminderung. Daher sollte Polyethylen als produktberührendes Material in pharmazeutischen Mehrzweckanlagen nicht zum Einsatz kommen.polyethylene behave opposite nonpolar molecules similar to Silicone, such interactions are already several times in the literature described and considered particularly critical. So penetrate e.g. Active ingredients from infusion and injection solutions in polyethylene surfaces and to lead to a not to be overlooked Concentration reduction. Therefore, polyethylene should be considered as product-touching Material not used in multi-purpose pharmaceutical plants come.
Es konnte gezeigt werden, dass unpolare Moleküle an Glasoberflächen stärker adsorbieren, wenn polare Lösungsmittel wie Methanol die Solvatation und somit die Adsorption durch Ausbildung stabiler exothermer Wasserstoff-Brückenbindungen an den Silanolgruppen des ,Glasgitters' beschleunigenIt it could be shown that non-polar molecules adsorb more strongly to glass surfaces, if polar solvents such as methanol solvation and thus the adsorption by training stable exothermic hydrogen bonds to the silanol groups accelerate the 'glass grid'
Die Untersuchungen zum Retentionsverhalten unpolarer Substanzen auf Borosilikat- und Kalknatronglas, insbesondere bei Verwendung polarer Lösungsmittel ergaben nennenswerte Unterschiede. Borosilikatgläser haben auf Grund ihres höheren Wassergehaltes, im Vergleich zu Kalknatrongläsern beträgt dieser ca. das Zwanzigfache, mehr endständige Silanolgruppen, die mit den solvatisierten Molekülen in Wechselwirkung treten. Unpolare Moleküle adsorbieren verstärkt an Borosilikatglasoberflächen, auf Grund dessen sollten Kalknatrongläser als Reaktormaterialien eindeutig favorisiert werden. Trotzdem kommen infolge wichtiger hervorragender Eigenschaften, wie optimale Wasserbeständigkeit und geringe Ausdehnungskoeffizienten, fast ausschließlich Borosilikatglasmaterialien in der pharmazeutischen Industrie zum Einsatz.The Studies on the retention behavior of nonpolar substances Borosilicate and soda lime glass, in particular when using polar solvent showed significant differences. Borosilicate glasses have due to their higher water content, in comparison to soda-lime glasses is this about twenty times, more terminal silanol groups, with the solvated molecules interact. Nonpolar molecules adsorb more strongly on borosilicate glass surfaces The reason should be soda lime glasses as reactor materials clearly favored. Nevertheless, as a result of important excellent properties, such as optimal water resistance and low expansion coefficients, almost exclusively borosilicate glass materials used in the pharmaceutical industry.
Edelstahllegierungen mit glatten wenig rauhen Oberflächen sind als Reaktormaterial im allgemeinen der Vorrang zu geben. Jedoch konnte innerhalb dieser Arbeit gezeigt werden, dass mechanisch geschliffene Materialien mit mittleren Rauhigkeiten bis zu ca. 0,4 um an Stelle der wesentlich kostenintensiveren elektrochemisch polierten Edelstahloberflächen auf Grund der geringen Wechselwirkung zwischen Wirksubstanzen und Stahlmaterialien eingesetzt werden können.stainless steel alloys with smooth little rough surfaces are to be given priority as reactor material in general. however could be shown within this work that mechanically ground materials with average roughness up to about 0.4 um in place of the essential more expensive electrochemically polished stainless steel surfaces Reason for the low interaction between active substances and steel materials can be used.
Die Art der Oberflächenveredlung bis zu einer definierten Rauhigkeit hat also keinen Einfluss auf die Qualität der pharmazeutischen Produkte, die sich aus dieser Kenntnis ergebende hohe Kosteneinsparung bei der Konstruktion neuer Syntheseanlagen ist essentiell.The Type of surface finishing up to a defined roughness thus has no influence on the quality of pharmaceutical products resulting from this knowledge High cost savings in the construction of new synthesis plants is essential.
Substanzen, die auf Grund ihrer Molekülstruktur in Anwesenheit polarer Lösungsmittel als ,Anionen' fungieren können (Desogestrel), werden an sehr glatten, mit Hilfe elektrochemischer Methoden erzeugten Oberflächen adsorbiert, es konnte die Bildung eines amorphen Oberflächenfilms nachgewiesen werden. Für Wirkstoffe mit diesem Strukturmerkmal sollten ausschließlich die kostengünstigen mechanisch geschliffenen Reaktormaterialien mit mittleren Rauhigkeiten bis zu ca. 0,5 μm verwendet werden.substances due to their molecular structure in the presence of polar solvents act as 'anions' can (Desogestrel), become very smooth, with the help of electrochemical Methods generated surfaces Adsorbed, it could the formation of an amorphous surface film be detected. For active ingredients with this structural feature should only be the most cost-effective mechanically ground reactor materials with average roughness up to approx. 0.5 μm be used.
Aauch wurde der Einfluss von Edelstahlmaterialien auf die Qualität von Wirksubstanzen mit einer Modellsubstanz untersucht. Schwermetalle aus der Metallmatrix wurden in den Substanzproben nur in vernachlässigbar kleinen Konzentrationen nahe des Blindwerts detektiert. Für alle bei der Jenapharm GmbH hergestellten Wirkstoffe gilt entsprechend Firmenspezifikationen der Grenzwert für Schwermetalle von maximal 0,002% (= 20 ppm), geprüft nach Pharm. Eur. – Methode 2.4.8, Methode C für Dienogest, Desogestrel, Estradiolvalerat und Estriol und nach USP – Methode <231> II für Oxim J-867 und Carbamat J-956. Dieser Wert wurde auch annähernd in keiner Probe erreicht. Somit können, neben der Herstellung, Lagerung und Transport von steroidalen Wirksubstanzen in Edelstahlbehältern unbedenklich erfolgen.Aauch was the influence of stainless steel materials on the quality of active substances examined with a model substance. Heavy metals from the metal matrix were in the substance samples only in negligible concentrations detected near the blank value. For everyone at Jenapharm GmbH manufactured active ingredients applies according to company specifications the limit for Heavy metals of maximum 0,002% (= 20 ppm), tested after Pharm. Eur. Method 2.4.8, method C for Dienogest, desogestrel, estradiol valerate and estriol and according to USP method <231> II for oxime J-867 and carbamate J-956. This value was also reached almost in no sample. Thus, in addition to the production, storage and transport of steroidal active substances in stainless steel containers safely.
Die Sicherstellung, dass durch Herstell- und Reinigungsprozesse, Lagerung, Transport und Einfluss des Personals die Qualität der Produkte nicht beeinträchtigt wird wurde erfindungsgemäß gelöst Es werden Wege aufgezeigt, wie Kreuzkontamination vermieden bzw. auf ein für den Menschen unbedenkliches Maß reduziert werden kann. Diese Forderung stellt in der pharmazeutischen Wirkstoff- und Fertigwarenherstellung einen der wichtigsten Bestandteile der Qualitätssicherung dar.The Ensuring that through manufacturing and cleaning processes, storage, Transport and influence of the staff does not affect the quality of the products has been solved according to the invention demonstrated how cross-contamination is avoided or at one for humans acceptable level reduced can be. This requirement arises in the pharmaceutical active ingredient and finished goods manufacture one of the most important components of quality control represents.
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