Avtomatizirana vs. ročna priprava vzorcev – praktična primerjava na realnem QC vzorcu
V farmacevtski kontroli kakovosti je priprava vzorcev pogosto najbolj delovno intenziven in variabilen del analiz določanja vsebnosti (assay) in enakomernosti vsebnosti (content uniformity). Medtem ko so kromatografske metode visoko standardizirane, je priprava trdnih farmacevtskih oblik še vedno pogosto ročna in vključuje več korakov, ki so v veliki meri odvisni od tehnike posameznega analitika.
V Labtimu se redno srečujemo z laboratoriji, kjer priprava vzorcev predstavlja pomembno ozko grlo. Analitiki porabijo precej časa za tehtanje, ekstrakcijo, filtracijo in redčenje. Tudi v dobro nadzorovanih okoljih lahko majhne razlike v tehniki – intenzivnost stresanja, čas sonikacije, ravnanje s filtrom – povzročijo variabilnost rezultatov ali sprožijo OOS (out-of-specification) oziroma OOT (out-of-trend) analize. Poleg analitične uspešnosti ročna priprava pomeni tudi stalno obremenitev ekip v kontroli kakovosti.
Da bi preverili ali je mogoče ta proces zanesljivo avtomatizirati, je podjetje SOTAX izvedlo študijo izvedljivosti, v kateri so primerjali ročno in avtomatizirano pripravo vzorcev z uporabo sistema JetX™ na realnem, komercialno dostopnem farmacevtskem izdelku. Cilj ni bil teoretična optimizacija, temveč praktična primerjava v realnih QC pogojih.
Vzorec: Kaj je bilo testirano in zakaj je pomembno
Študija izvedljivosti je bila izvedena na tabletah Jet-Alert® Regular Strength Caffeine tablets (100 mg), trdni peroralni farmacevtski obliki, ki predstavlja tipičen rutinski QC vzorec.
| Vzorec | SN | Lot | Rok uporabe |
| Jet-Alert Regular Strength Tablet – 100 mg | 023074803056 | 130317 | 02/2028 |
Zakaj je ta vzorec relevanten:
- Gre za komercialno pakirano tableto, ne za laboratorijsko pripravljeni modelni vzorec.
- Formulacija zahteva popolno razgradnjo tablete in učinkovito ekstrakcijo učinkovine (API).
- Test enakomernosti vsebnosti je občutljiv na variabilnost priprave vzorcev, zato je primeren za primerjavo ročnega in avtomatiziranega pristopa.
Vsi vzorci so bili analizirani z validirano metodo HPLC-UV, z uporabo C18 kolone in UV detekcijo pri 273 nm, s čimer je bilo zagotovljeno, da morebitne razlike izvirajo iz priprave vzorca in ne iz analitske detekcije.
Tradicionalni ročni postopek vs. avtomatizirana priprava z JetX™
| Ročna metoda | JetX™ postopek |
| Tehtanje tablete in prenos v volumetrično bučko | Tehtanje tablete in prenos v celico |
| Dodajanje približno 300 mL vode | Dodajanje 500 mL vode |
| 15 minut stresanje | Ekstrakcija 3 minute |
| Sonikacija 5 minut in ohlajanje | Filtracija in prenos v vialo |
| Dopolnitev do 500 mL in mešanje | Pranje sistema 1,5 minute |
| Filtracija in prenos v vialo | |
| Odstranjevanje odpadka in čiščenje steklovine |
Ročni postopek vključuje več manipulativnih korakov, temperaturno uravnoteženje in intenzivno vključenost analitika, kar lahko prispeva k variabilnosti in podaljšanemu času priprave.
Pri avtomatiziranem postopku je do razgradnje tablete prišlo v približno 40 sekundah, in sicer z ekstrakcijo z visokim pretokom topila, brez mehanskega stresanja ali sonikacije. Za zagotovitev robustnosti je bil celoten čas ekstrakcije nastavljen na tri minute – več kot dvakratnik dejansko potrebnega časa razgradnje. Po zagonu proces poteka samodejno, od ekstrakcije do filtracije in polnjenja vial.
Ročno vs. avtomatizirano: analitska enakovrednost
Za neposredno primerjavo so izvedli test enakomernosti vsebnosti vzporedno z obema metodama priprave. Za vsak pristop je bilo pripravljenih in analiziranih 20 tablet.
Povzetek rezultatov:
| Ročno | JetX™ | |
| % deklarirane vsebnosti | 100,7 | 100,6 |
| Relativni standardni odklon (%) | 2,4 | 2,7 |
Statistična analiza je pokazala:
- Ni statistično značilne razlike v povprečnih vrednostih (p = 0,96)
- Ni statistično značilne razlike v varianci (p = 0,90)
Prenos (carryover) po dvajsetih zaporednih vzorcih pri avtomatiziranem postopku je ostal pod mejo kvantifikacije, kar potrjuje primernost za rutinsko uporabo v QC.
Čas, delo in pretočnost: kjer avtomatizacija prinaša vrednost
Čeprav so bili analitski rezultati enakovredni, so se največje razlike pokazale pri času in potrebnem delu.
Primerjava časa priprave (30 vzorcev):
Ročno:
- Dolg čas neposrednega dela analitika
- Skupni čas priprave več ur
JetX™:
- Več kot 80 % zmanjšanje neposrednega časa dela
- 30 vzorcev pripravljenih v manj kot 40 % časa, potrebnega pri ročni metodi
V standardnem 8-urnem delovniku:
- En analitik lahko ročno pripravi približno 30 vzorcev
- Isti analitik lahko s pomočjo avtomatizacije pripravi približno 120 vzorcev, ob večkratni nastavitvi sistema čez dan
Kaj to pomeni za QC laboratorije
Študija izvedljivosti kaže, da:
- Je realen QC vzorec (100 mg kofeinska tableta) primeren za avtomatizacijo
- JetX™ zagotavlja analitske rezultate, primerljive z ročno pripravo
- Avtomatizacija bistveno zmanjša vključenost analitika in poveča pretočnost
- Standardizirana priprava zmanjšuje variabilnost med operaterji
Za laboratorije, ki se soočajo z večjimi količinami vzorcev, omejenimi kadrovskimi viri ali pritiskom po standardizaciji procesov, predstavlja JetX™ praktično pot do avtomatizacije brez kompromisov pri kakovosti podatkov ali regulatornih zahtevah.
Izračun donosnosti avtomatizacije priprave vzorcev
Na podlagi realnega farmacevtskega izdelka in neposredne primerjave ročne ter avtomatizirane priprave študija dokazuje, da lahko JetX™ uspešno nadomesti tradicionalno ročno pripravo vzorcev za test enakomernosti vsebnosti.
Avtomatiziran pristop dosega enakovredno analitsko uspešnost, ob tem pa prinaša pomembne prednosti na področju učinkovitosti, doslednosti in laboratorijske kapacitete.
Če vas zanima, kakšen bi bil donos investicije za vaš laboratorij, lahko izračun izvedete na:
https://www.sotax.com/sample_preparation/jetx/roi_calculator
Avtorici članka sta Kim Potočnik in Ingrid Stojko, prodajni predstavnici v podjetju Labtim, ki se pri svojem delu osredotočata na podporo laboratorijem pri uvajanju in optimizaciji sistemov za laboratorijsko analitiko ter reševanju praktičnih izzivov v analitskih procesih.
VIRI:
(1) SOTAX Corporation. (2023). JetX method feasibility for automated sample preparation: Bell Pharmaceuticals, Inc. – Caffeine – Jet-Alert regular strength caffeine. Westborough, Massachusetts, ZDA.
OPOMBA: Vsebina članka je namenjena splošnemu informiranju in ni znanstvene narave. Pred uvedbo sprememb v delovne postopke priporočamo presojo skupaj z našo strokovno ekipo glede na specifične zahteve vašega laboratorija. Članek temelji na javno dostopni raziskavi podjetja SOTAX, ki smo jo povzeli in interpretirali z vidika praktične uporabe v laboratorijih.
