Sustancias farmacológicas de molécula pequeña: Medición del tamaño de partícula fiable y conforme a la normativa mediante el Mastersizer 3000+
La medición del tamaño de partícula en API (Ingredientes Farmacéuticos Activos) es una etapa crítica para garantizar la calidad, estabilidad y desempeño de los productos farmacéuticos. El Mastersizer 3000+ permite obtener distribuciones de tamaño de partícula precisas, reproducibles y conformes con los requisitos regulatorios mediante la tecnología de difracción láser.
Determinación del tamaño de partículas mediante difracción láser.
Los instrumentos de difracción láser de la gama Mastersizer han sido durante mucho tiempo muy valorados por la industria farmacéutica por su precisión, reproducibilidad, versatilidad y facilidad de uso para la determinación del tamaño de partícula de los API (ingredientes farmacéuticos activos).
Actualmente, Mastersizer se utiliza para analizar dispersiones de partículas de API húmedas y secas en diversas etapas del proceso (Figura 1), incluyendo el desarrollo preclínico, el desarrollo clínico, la ampliación de escala y la fabricación.
Figura 1: El flujo de trabajo de la API y los desafíos que se pueden resolver con la ayuda de los datos de tamaño de partículas adquiridos en el Mastersizer 3000+.
El Mastersizer 3000+ ahora se basa en este éxito y en nuestras décadas de conocimiento y experiencia técnica, con tres nuevas funciones de software para mejorar aún más sus capacidades de medición del tamaño de partículas:
- Size Sure para una mayor confianza en las mediciones rutinarias y el desarrollo de métodos.
- Guía de calidad de datos para ayudarle a tomar decisiones independientes sobre muestras del mundo real.
- SOP Architect para el desarrollo de métodos estandarizados y optimizados para muestras húmedas.
¿Cómo se combinan las nuevas funciones con las ya existentes? Siga leyendo para obtener una descripción general de por qué creemos que Mastersizer sigue siendo líder en la generación de distribuciones de tamaño de partícula (PSD) fiables para API.
Figura 2: Mastersizer 3000+ con una gama de accesorios.
Reto 1: Adaptación a diferentes tipos de muestras
La variedad de muestras que se encuentran en la investigación, el desarrollo y la fabricación de productos farmacéuticos exige que los métodos de medición del tamaño de partícula sean adaptables a una amplia gama de tamaños de partícula, en forma de polvos secos y suspensiones húmedas.
Afortunadamente, el Mastersizer 3000+ está preparado para cualquier desafío, con un rango dinámico de 0,01 a 3500 µm y una gama de accesorios para la presentación de muestras (Figura 3). Nuestros accesorios Hydro para dispersiones húmedas ofrecen excelentes resultados para todos los dispersantes que se utilizan habitualmente en estudios de API (ya sean volátiles o menos estables), mientras que nuestros accesorios Aero para dispersiones secas garantizan que todo, desde polvos cohesivos hasta materiales frágiles, se presente de forma consistente, rápida y reproducible.
Es importante destacar que estos accesorios permiten obtener resultados repetibles incluso al medir pequeñas cantidades de muestra , lo que significa que podrá obtener datos fiables, incluso cuando la API esté infrautilizada. Y, por supuesto, cambiar entre los accesorios es rápido, fácil y cómodo.
Figura 3: Seis grados de lactosa medidos como dispersión húmeda o seca, lo que demuestra la versatilidad del Mastersizer.
Desafío 2: Maximizar el tiempo de actividad del instrumento
Cuando los procesos importantes dependen de la medición del tamaño de las partículas, es necesario poder confiar en que el instrumento de difracción láser esté preparado para ofrecer mediciones precisas una y otra vez.
Por lo tanto, resulta tranquilizador saber que Mastersizer lidera el campo de los instrumentos de difracción láser en lo que respecta a la fiabilidad y la repetibilidad entre mediciones (Figura 4), como lo demuestran los muchos años de servicio en manos de cientos de clientes satisfechos en la industria farmacéutica.
Además, al igual que otros instrumentos de Malvern Panalytical, el funcionamiento del Mastersizer 3000+ cuenta con el respaldo de nuestro Smart Manager . Una de sus características es que el instrumento puede conectarse a la nube de Malvern Panalytical, de modo que, en el improbable caso de que surja algún problema, nuestro Centro de Soporte Técnico puede brindarle asistencia remota y programar el mantenimiento específico que sea necesario.
Figura 4a: PSD que muestran la excelente repetibilidad del Mastersizer para la medición de una suspensión de ibuprofeno en agua.
Figura 4b: PSD que muestran la excelente repetibilidad del Mastersizer para la medición de lactosa de grado grueso en un disolvente relativamente volátil (isooctano).
Desafío 3: Garantizar el cumplimiento normativo
Actualmente, la atención de los organismos reguladores se centra cada vez más en la integridad de los datos de los sistemas analíticos utilizados en la industria farmacéutica, y no solo en las etapas finales del desarrollo de productos farmacéuticos.
Para solucionar este problema, Mastersizer 3000+ se integra con OmniTrust . Esta es nuestra plataforma de software para garantizar la integridad de los datos de acuerdo con la norma 21 CFR Parte 11, lo que le brinda la seguridad de que no se descubrirán sorpresas durante una auditoría. OmniTrust también se integra con otros instrumentos de Malvern Panalytical, como Zetasizer y nuestras plataformas XRD, lo que simplifica el control de acceso y permisos, así como la visualización de los registros de actividad.
En lo que respecta a la validación de procedimientos analíticos, en noviembre de 2023 se aprobó y publicó la revisión 2 de la ICH Q2, y muchos profesionales del sector farmacéutico ya la utilizan para fundamentar sus presentaciones ante las autoridades reguladoras. Un aspecto recomendado por la ICH Q2 R2 es el uso de un método ortogonal para validar los resultados de la difracción láser. El Mastersizer 3000+ ofrece una solución integrada para esto, mediante el accesorio Hydro Insight para la obtención de imágenes dinámicas del tamaño (y la forma) de las partículas. Alternativamente, se puede utilizar un método en seco para validar un método en húmedo, y viceversa.
Siempre hemos ayudado a los clientes de Mastersizer a superar las complejidades de los problemas de validación, y en este seminario web podrá obtener más información sobre los últimos avances en relación con la validación de los métodos de medición del tamaño de partículas por difracción láser .
Desafío 4: Transferencia de métodos entre instrumentos y laboratorios
La fabricación de materiales suele cambiar de ubicación a medida que aumentan o disminuyen los volúmenes de producción, o simplemente por razones comerciales. Al transferirse el proceso de fabricación entre plantas, también deben hacerlo la tecnología y los métodos de operación.
El Mastersizer 3000+ cumple con los estándares más exigentes en este sentido, ya que su reproducibilidad entre instrumentos suele ser superior al 1 % para estándares polidispersos, lo que supera las recomendaciones de la norma ISO 13320:2020 y de la USP.
Malvern Panalytical ha desarrollado un Estándar de Auditoría de Calidad (EAC), un estándar polidisperso que cumple con todos los requisitos de la norma ISO 13320 para un material de referencia certificado. Las microesferas de vidrio son un material de referencia adecuado para la difracción láser, ya que son partículas esféricas con propiedades ópticas bien conocidas. Al probar este material en 50 sistemas Mastersizer 3000+ diferentes con un accesorio de dispersión Hydro MV, se calculó que el %RSD para el Dv50 era del 0,4 % (Figura 5).
Figura 5: Diagrama de dispersión de reproducibilidad de 50 mediciones QAS en el Mastersizer 3000+
Y cuando quienes necesitan realizar mediciones tienen diferentes niveles de experiencia, el Mastersizer 3000+ está ahí para ayudarlos gracias a su facilidad de uso y su interfaz de usuario fácil de aprender .
Esta utilidad para el usuario se ve reforzada por la retroalimentación inteligente que ofrece nuestro módulo de software de Guía de Calidad de Datos. Esta guía utiliza algoritmos de aprendizaje automático para identificar posibles problemas de medición y sugiere un plan de acción para resolverlos (Figura 6). De esta forma, con el asesoramiento experto de Malvern Panalytical siempre a su disposición, podrá detectar los problemas en cuanto se produzcan y tomar medidas rápidas y específicas para evitar pérdidas de tiempo.
Figura 6: Ventana de medición típica, que muestra el panel de Guía de calidad de datos en el lado derecho, al que se accede a través de la pestaña Calidad de datos [1]. Los posibles problemas [2], causas [3] y acciones [4] se señalan y agrupan según se relacionen con el análisis de variabilidad de los datos de fondo, de la muestra o del conjunto de datos. Una pestaña en la parte inferior de la ventana [5] enlaza directamente con las páginas de ayuda del sitio web de Malvern Panalytical.
Otra característica de Mastersizer 3000+ es SOP Architect , que le ayuda con la complejidad del desarrollo de métodos para muestras húmedas, ofreciendo información específica sobre las mediciones basada en las mejores prácticas del sector (Figura 7). Los métodos generados con SOP Architect utilizan el formato de archivo ‘.sop’ de Malvern Panalytical, lo que significa que se ejecutan en SOP Player y se pueden editar con SOP Editor, formando parte de un ecosistema completo para SOP que se transfiere fácilmente entre laboratorios, independientemente de su ubicación.
Figura 7: Un ejemplo típico del uso de SOP Architect, que muestra los resultados en tiempo real obtenidos durante una titulación con agitación controlada.
Por último, pero no por ello menos importante, los métodos desarrollados en el Mastersizer 3000 se pueden transferir al Mastersizer 3000+, lo que simplifica el proceso de integración de nuevos instrumentos en su flujo de trabajo.
Desafío 5: Solución de problemas ante resultados inesperados
En un mundo ideal, las dispersiones de partículas para el análisis de tamaño mediante difracción láser serían completamente limpias y el proceso analítico se desarrollaría sin problemas para generar distribuciones de tamaño de partícula (PSD) que reflejaran con precisión la muestra real.
Pero en la práctica, los análisis rara vez son tan sencillos. Si hay burbujas o contaminantes no deseados, pueden afectar la distribución del tamaño de partícula de la muestra. Esto puede generar dudas sobre si la muestra contiene realmente partículas gruesas o no, además de obligarle a invertir tiempo y material en la resolución de problemas e investigaciones.
Pero aquí es donde Size Sure puede ser de gran ayuda. El modo de medición Size Sure, que utiliza la tecnología de difracción adaptativa de Malvern Panalytical, proporciona mayor confianza en las mediciones rutinarias a la vez que simplifica el desarrollo de métodos.
Size Sure clasifica tus datos en dos estados, que se informan por separado:
- Los datos de estado estacionario describen las partículas que se observan la mayor parte del tiempo.
- Los datos de estado transitorio describen cualquier evento, ya sea producido por partículas o por otro motivo, que solo se observa ocasionalmente, normalmente en menos del 10 % del tiempo.
Tomemos como ejemplo una muestra de ibuprofeno. Sin el modo de medición Size Sure, observamos un pico adicional en partículas de mayor tamaño (Figura 8a). Al aplicar el modo Size Sure, observamos que este pico adicional solo está presente en el estado transitorio (Figura 8b), es decir, se debe a partículas que no son completamente representativas de la muestra. ¿Pero cuáles son? En este caso, la muestra analizada previamente era una muestra de microesferas de vidrio de 300 a 400 µm. Es probable que quedara material residual en los análisis, lo que explica la aparición del pico adicional (Figura 8c).
Figura 8a: PSD para una muestra de ibuprofeno a partir de una medición de difracción láser estándar. El PSD muestra un modo principal de 1 a 100 µm, así como un pico adicional a > 100 µm.
Figura 8b: PSD en estado estacionario (línea continua) y PSD en estado transitorio (línea punteada) de una medición Size Sure. El pico adicional a > 100 µm solo está presente en el estado transitorio.
Figura 8c: Superposición de la PSD para microesferas de vidrio de 300 a 400 µm y la PSD del estado transitorio para la muestra de ibuprofeno, que se ha ampliado en el pico a >100 µm. La PSD de las microesferas de vidrio de 300 a 400 µm coincide con este pico adicional a >100 µm.
Conclusión
En varias etapas clave del desarrollo y la producción farmacéutica, la medición del tamaño de las partículas desempeña un papel fundamental, y la gama Mastersizer ha sido durante muchos años el instrumento preferido por los profesionales del sector.
El Mastersizer 3000+ es la mejor herramienta para ayudarle a abordar los principales desafíos relacionados con el dimensionamiento de partículas de API y los marcos regulatorios y de calidad relacionados con ello.
Crédito de contenido: Este artículo se basa en material técnico originalmente publicado por Malvern Panalytical. Las marcas comerciales y nombres de productos mencionados pertenecen a sus respectivos propietarios. © Malvern Panalytical Ltd.
Preguntas frecuentes sobre medición del tamaño de partícula en API
¿Qué es un API en la industria farmacéutica?
Un API o Ingrediente Farmacéutico Activo es el componente responsable del efecto terapéutico de un medicamento.
