Хроматограф.ру
+7(343) 300-90-95 ООО "Экоприбор-Сервис", Россия, Екатеринбург, Сибирский тракт, 57, офис 308/311, 620100 info@gcpro.ru

Хроматография в фармацевтической промышленности

Дата:27.05.2020
Автор:admin
Комментарии:0

В настоящее время можно выделить два основных направления фармацевтики: традиционная фармацевтика низкомолекулярных соединений и биофармацевтика. Биофармацевтика основана на технологиях получения сложных макромолекул, идентичных существующим в живых организмах, для последующего использования в терапевтических или профилактических целях. К биофармацевтическим препаратам относятся, например, гормоны, интерфероны, вакцины, моноклональные антитела.

Хроматографические методы анализа применяются в обеих отраслях на каждом этапе жизненного цикла медикамента, начиная от исследований и разработки и заканчивая контролем качества на предприятии по производству готовых лекарственных форм.

Кроме того, хроматография широко используется для выявления подделок. Контрафактные фармацевтические препараты могут быть загрязнены, могут содержать неверное действующее вещество, неправильную дозу или вообще не содержать действующего вещества. Возможно присутствие ингредиентов, которые не указаны на этикетке, или неподходящая упаковка. Даже небольшие изменения в составе могут привести к тому, что лекарственное средство обрабатывается в организме по-разному. Такие медикаменты опасны и должны быть идентифицированы.

Исследования и разработка

На этом этапе в фармацевтике низкомолекулярных соединений жидкостная хроматография и хромато-масс-спектрометрия используются для очистки, подтверждения идентичности и качества новых синтезированных веществ-кандидатов, профилирования примесей. Частично это касается и дженериков.

В биофармацевтике такие аналитические техники применяются для получения характеристик активных молекул: установление размера белков, пептидов, гликопротеинов, олигонуклеотидов, анализ фрагментов, профилирование и пептидное картирование, установление и подтверждение последовательностей, идентификация и количественный анализ.

Для изучения лекарственного метаболизма и фармакокинетики как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединений также прибегают к жидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии.

Отдельно стоит упомянуть растительные лекарственные средства. Они могут быть очень сложными, содержать большое число химических компонентов и иметь множество естественных вариаций. Хроматографические методы используются для установления строения, идентификации и скрининга активных компонентов, для исследования фармакологии в надежде получить научно обоснованное подтверждение эффективности подобных препаратов и разработать принципы их безопасного производства.

Производственный контроль

Речь пойдёт  главным образом о низкомолекулярных медикаментах. Производственный контроль осуществляется в соответствии с фармакопейными статьями и включает входной контроль сырья и контроль готовой продукции. На обоих этапах определяется содержание действующего вещества. Кроме того, контроль готовой продукции подразумевает мониторинг летучих, полулетучих и нелетучих органических примесей.

Нелетучие органические примеси представляют собой побочные и промежуточные продукты химического синтеза и могут присутствовать в значительных концентрациях, даже несмотря на оптимизированный производственный процесс. Но и в следовых количествах они должны быть охарактеризованы и проверены на соответствие нормативам. Определение действующего вещества и нелетучих органических примесей проводится на высокоэффективном жидкостном хроматографе, оснащённом спектрофотометрическим детектором одного из следующих типов: УФ-ВИД (с перестраиваемой длинной волны), многоволновой, диодноматричный. УФ-ВИД детектор единовременно осуществляет регистрацию сигнала лишь на одной длине волны. Он обладает самой высокой чувствительностью и наименьшим дрейфом, но не даёт возможности проверить чистоту пика. Многоволновый детектор может одновременно регистрировать до 8 сигналов на длинах волн, характерных для определяемых соединений. Диодноматричный детектор способен работать в одноволновом, многоволновом и спектральном режимах. При работе в спектральном режиме специализированное программное обеспечение позволяет анализировать чистоту хроматографических пиков, т.е. отслеживать, соответствует пик чистому веществу или в нём присутствуют примеси.

К летучим и полулетучим примесям относятся остаточные растворители, а также компоненты, извлекаемые и вымываемые из полимерной упаковки. Остаточные растворители — это следовые количества летучих органических соединений, используемых в производстве. Извлекаемые загрязнения (к ним относятся пластификаторы, олигомеры, чернила) мигрируют из упаковочного материала при высокой температуре, давлении или в присутствии органических растворителей. Вымываемые загрязнения выщелачиваются при стандартных условиях хранения. Выделяемые материалом упаковки соединения бывают опасны как сами по себе, так и вследствие возможного взаимодействия с лекарственным препаратом. Для контроля перечисленных примесей в основном применяется газовый хроматограф с дозатором равновесного пара (парофазным пробоотборником), но для определения ряда пластификаторов целесообразен ввод жидкой пробы. Прибор комплектуется либо пламенно-ионизационным, либо масс-селективным детектором. При анализе остаточных растворителей чаще используется пламенно-ионизационный детектор.

Отдельное внимание в последнее время уделяется генотоксичным и мутагенным загрязнителям в фармацевтическом сырье и готовой продукции. Недавно Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) обнаружили в нескольких сартанах (лекарства от артериального давления) и ранитидине (таблетки от изжоги и язвы желудка) примеси N-нитрозаминов (NDMA, NDEA, NMBA и т.д.). Это привело не только к отзыву препаратов, но и к разработке новых, более строгих руководящих документов для выявления мутагенных примесей. Чтобы соответствовать их требованиям, необходимы наиболее чувствительные аналитические методы – такие, как газовая и жидкостная хроматография в сочетании с тройной квадрупольной масс-спектрометрией и масс-спектрометрией высокого разрешения. Тем не менее, Управлением тестирования и исследований FDA разработан и метод, предусматривающий использование моноквадрупольного газового хромато-масс-спектрометра и дозатора равновесного пара.

Для биофармацевтических производств жизненно важной процедурой является определение уникального аминокислотного состава белка или пептида. Это позволяет сравнить разные партии сырья и удостовериться в постоянстве их состава. Анализ осуществляется с использованием высокоэффективного жидкостного хроматографа, укомплектованного спектрофотометрическим и флуориметрическим детекторами. Возможны варианты как с предколоночной дериватизацией в автосамплере, так и с постколоночной дериватизацией. Аналогичное оборудование используется для контроля аминокислотного потока в культивируемых клетках, который является существенным показателем скорости метаболизма и здоровья таких клеток.

При изготовлении растительных лекарственных препаратов хроматографические методы анализа применяются для решения следующих задач:

  • контроль качества сырья, экстрактов и готовой продукции,
  • мониторинг изменений ключевых компонентов в процессе производства,
  • фиксация точек исходного и изменённого состояния,
  • мониторинг загрязняющих веществ, таких как пестициды,
  • количественная оценка ключевых компонентов и соответствие нормативным требованиям.

Организация контроля качества лекарственных средств регулируется Правилами надлежащей производственной практики (иначе — стандарт GMP). В России данные правила утверждены приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 14.06.2013 г. № 916 (в ред. от 18.12.2015 г.).

Обязательной процедурой в рамках GMP является проведение валидации (квалификации) лабораторного оборудования, и хроматографы не являются исключением. Результаты должны быть оформлены документально. Суть процедуры следующая. Лаборатория должна быть уверена, что используемое оборудование предоставляет соответствующие действительности аналитические результаты. Чтобы определить, действительно ли данная единица оборудования предоставляет желаемые данные, формулируются рабочие спецификации для этого оборудования. Если речь идёт о новом оборудовании, оно, как правило, устанавливается в лаборатории поставщиком. Перед началом эксплуатации оборудования поставщик обязан предоставить свидетельства того, что оборудование соответствует требуемым спецификациям. Результаты предоставляются в виде отчёта по валидации. Валидируется не только прибор, но также его программное обеспечение и лабораторная информационная система, в которую он интегрирован.