Introducción

El presente documento, en su tercera revisión, describe los requerimientos establecidos por la normativa de la Farmacopea de los EE.UU. (USP), Europa (EP) y Japón (JP) e incluye la información publicada más reciente relativa a la USP <788> (abril, 2007), EP 5.1 y JP 15. Estas normas exigen que las soluciones inyectables se monitoreen eficazmente para detectar microcontaminación, específicamente los particulados no solubles.

Se han realizado modificaciones significativas en las tres normativas, a saber:
1. La USP actualizada recientemente en abril de 2007 pone en marcha un nuevo curso de pruebas
2. La EP se modificó para incluir productos SVI en 2005
3. La JP se actualizó a la JP en 2006

Soluciones inyectables

Las compañías farmacéuticas son fabricantes tanto de formulaciones sólidas como líquidas. Las formulaciones sólidas comprenden tabletas, polvos secos, productos usados en repostería y algunos inyectables sólidos. Las formulaciones líquidas, históricamente conocidas como soluciones parenterales, se describen ahora como soluciones inyectables o inyectables. Comprenden productos oftálmicos, ungüentos, de administración por vía endovenosa, vacunas y otros. Las soluciones inyectables son envasadas como soluciones Inyectables de gran volumen (LVI), soluciones Inyectables de pequeño volumen (SVI), y polvos secos que requieren reconstitución ya sea como LVI o SVI, siendo lo más común como SVI.

Las LVI se envasan generalmente en bolsas o frascos que contienen grandes volúmenes de soluciones endovenosas (IV). Los usos regulares de las soluciones LVI sin aditivos incluyen: 1) corrección de alteraciones en el equilibrio de electrolitos y líquidos; 2) nutrición; 3) vehículo para la administración de otras drogas. Las soluciones parenterales de gran volumen se envasan en recipientes con una capacidad de 100 ml o más (≥ 100 ml). Se pueden envasar en uno de los siguientes tres tipos de recipientes: frasco de vidrio con tubo de ventilación de aire, frasco de vidrio sin tubo de ventilación de aire o en bolsas de plástico.

Las soluciones parenterales de pequeño volumen (SVI) son en general de menos de 100 ml (< 100 ml) y se envasan según el uso a que sean destinadas. Las SVI se envasan generalmente en frascos pequeños, ampolletas, bolsas pequeñas o jeringas con llenado previo.

Si la solución es una formulación estéril, deberá estar libre de todo material particulado visible así como también de partículas más pequeñas. El material particulado se refiere a partículas sólidas móviles presentes en los productos parenterales pero sin intención deliberada. Estos sólidos pueden ser componentes individuales o mezclas de celulosa, cristales o centros de goma de los frascos pequeños, fragmentos metálicos o de plástico. Las suspensiones estériles pueden tener material particulado pero éstas en general representan la droga activa o el ingrediente y no son contaminantes.

Las fuentes posibles de contaminación particulada son:
· entorno de fabricación y equipos
· personal de fabricación
· componentes del envasado

Historia del control sobre partículas en inyectables

Cuando buscamos la lógica de la razón por la cual controlamos los límites y la cantidad de partículas a los que un paciente puede estar expuesto, debemos preguntarnos, "¿Qué efecto podrían ejercer las partículas?" y "¿A cuánto de esa cantidad se puede someter a un paciente sin que sufra riesgo?"

En primer lugar, es importante tener control sobre los límites de estas partículas no solubles puesto que las mismas pueden probar ser letales a la salud humana por diversas razones, entre las que se incluyen:
1. Reacción química La carga de partículas son químicamente incompatibles con el sistema arterial del cuerpo, envenenando esencialmente al paciente.
2. Aneurisma pulmonar La partícula tiene el tamaño suficiente como para quedar atrapada en el sistema arterial, provocando un efecto fisiológico.
3. Hipertensión El cuerpo rechaza la materia extraña y estimula al sistema inmunológico a funcionar en exceso provocando efectos secundarios.

Debemos medir cuántas partículas se pueden considerar dentro del límite seguro. Hay dos factores que son importantes, la forma fisiológica del paciente y las tolerancias previstas para las partículas extrañas, además de los límites de comprobación de la tecnología disponible para hacer dichas mediciones. La forma fisiológica es una variable enorme y difícil de entender de pronto y puede que exceda la tolerancia presentada por los instrumentos. Por lo tanto, consideremos las tolerancias sobre medición de la solución inyectable.

Se han realizado varios estudios para revisar los límites de comprobación de los contadores de partículas de líquidos [Precisión de tamaño de los contadores de partículas: Fujishita, Sendo, Hisazumi, Otsubo, Aoyama y Oishi. Modelo de coincidencia para los contadores de partículas: Knapp, Lieberman y Abramson]. Estos documentos buscan definir la concentración máxima permitida por los contadores de partículas y la exactitud prevista de los dispositivos de medición. Las conclusiones de estos estudios son:
· Exactitud del tamaño definida ya sea por un valor de conteo medio del umbral de tensión (resolución del sensor) o mediante la determinación de la distribución gausiana de las partículas a través de un programa de computadora.
· La concentración máxima permitida es una función de las partículas de doblete/triplete residentes en el láser simultáneamente

Los efectos de lo arriba mencionado son dobles:
· Conteo excesivo y posible fallo falso de la comprobación de límite debido a que las partículas de doblete/triplete se meten indebidamente en el canal superior
· Conteo insuficiente o aprobación falsa del canal de tamaño más pequeño cuando múltiples partículas se cuentan como partículas únicas más grandes.

Los límites se definieron teniendo en cuenta la eficacia del conteo de partículas original de la tecnología disponible: La USP 22 definía originalmente los límites para la prueba <788> como:
· 10.000 conteos por contenedor a 10 µm
· 1.000 conteos por contenedor a 25 µm

Siguiendo los estudios, los límites se revisaron para la máxima eficacia en el conteo relacionado con los contadores de partículas ópticos y se determinó que debido a los conteos falsos y permitiendo errores aceptables, los límites para la USP <788> deben ser de:
· 6.000 conteos por contenedor a 10 µm
· 600 conteos por contenedor a 25 µm

Conteo de partículas de acuerdo con especificaciones

Los dispositivos utilizados para administrar productos IV generan también una contaminación de partículas posible y exigen un requerimiento diferente relativo a la comprobación de dispositivos médicos y prueba de control. Las mediciones de partículas de 50 µm o mayores se pueden detectar por una inspección visual. Para detectar partículas menores que 50 µm se recomienda un sistema de conteo de partículas APSS 200. Los límites internacionales corresponden a la cantidad de partículas que pueden estar presentes en las formulaciones parenterales (Sección de pruebas USP <788>).

La Farmacopea de los Estados Unidos (USP) – Sección de prueba <788> define los límites permitidos de contaminantes no infecciosos, es decir, aquellos materiales particulados que pueden estar presentes y, por lo tanto, considerarse seguros para la administración por vía endovenosa. Se establecen límites específicos para partículas por encima de 10 y 25 µm. La directiva de la USP se aplica a todas las soluciones de grandes volúmenes destinadas a la infusión de una sola dosis lista para su uso directamente del fabricante.

La norma original de la Farmacopea europea (EP) 5.0 establece en la sección 2.9.19 que las preparaciones mayores de 100 ml deben también someterse a pruebas para cumplir con límites definidos de concentración particulada. Esos límites están definidos en la Tabla 1. Esta definición generó dudas sobre las soluciones parenterales de pequeño volumen. Las SVI tenían definidos límites en la normativa EP 5.0 para la preparación pero no se había definido ningún requerimiento de prueba. En consecuencia, esto se hizo como una función de la validación del control de calidad y no porque fuera especificado en la EP 5.0. Esta situación se modificó en abril de 2005 con la publicación de la EP 5.1. Ahora la sección exige que “Para las preparaciones de uso en seres humanos, las soluciones para infusión o las soluciones para inyección (deben) cumplir con esta prueba". Por lo tanto, todas las preparaciones (LVI y SVI) deben cumplir con el requerimiento EP 5.0. Se identificó también que los productos de administración intramuscular y subcutánea tienen permitidos límites más altos y que los productos radiofarmacéuticos y aquellos con infiltración final está exentos de prueba.

La Farmacopea japonesa (JP) exige que las partículas insolubles se sometan a prueba ya sea en los productos terminados o que los medios de transporte se comprueben en forma independiente. Sin embargo, todos los inyectables de pequeño y gran volumen deben cumplir con el requisito de la prueba.

Aparatos y metodologías

Las pruebas de la farmacopea permiten que la determinación del contenido de partículas de las muestras de LVI se realicen mediante dos métodos diferentes: Prueba de conteo de partículas por ensayo de opacidad y la prueba microscópica de conteo de partículas. No todas las formulaciones inyectables se pueden analizar mediante estos métodos; el ensayo de opacidad no siempre se puede aplicar a soluciones que tengan diferente color, viscosidad o claridad que el agua y tal vez puedan arrojar resultados erróneos. El método microscópico no es apto para soluciones que puedan contener componentes gelatinosos que se acumulan en un papel de filtro. Es posible que se requiera una evaluación adicional en estos casos para ofrecer soporte a la puesta en venta de un producto. Cuando un producto no es adecuado para la prueba con el método 1 (bloqueo de la luz), se permite diluir la muestra para conseguir la claridad y viscosidad que requiere la prueba.

La automatización del conteo de partículas se realiza principalmente mediante un sistema de contador de partículas con láser óptico. Se definen dos criterios para el funcionamiento de un sistema automatizado.
1. Límites de concentración de sensor: la concentración a la cual el porcentaje de conteo de coincidencia del sensor es 10% en el límite de tamaño de 10 µm. El sistema APSS 200 tiene una concentración máxima de 10.000/ml.
2. Rango dinámico del sensor: el rango dinámico del instrumento que debe incluir el tamaño más pequeño a enumerarse. Para la USP eso es de 10 y 25 µm. El sistema APSS 200 se configura generalmente para extraer muestras dinámicamente de 2 a 125 µm, y se puede configurar para partículas tan pequeñas como de 0.1 µm.

El contador de partículas LiQuilaz® en el sistema APSS 200 funciona sobre el principio de que el oscurecimiento de la luz por una partícula en un líquido dentro de un haz láser clásico está en función directa de su superficie. Las partículas opacan el haz de láser durante su tránsito por el haz de luz. Los impulsos producidos mediante la detección electrónica del total de luz láser menos la luz oscurecida por la partícula se emplea para medir el tamaño de la partícula. Estos impulsos se miden por medio de un convertidor analógico a digital en el sensor. El líquido se presenta al sistema óptico a través de una capilaridad rectangular.

La capilaridad tiene una ventana adjunta a las partes delantera y trasera, que están recubiertas para reducir los reflejos. Todo el sistema se controla mediante una aplicación de software central, que controla el hardware, analiza los datos y los almacena para su interpretación futura.

La variación en la luz provocada por el paso de una partícula se detecta electrónicamente por medio de un fotodetector. Esta señal luego se amplifica y convierte a su equivalente digital. El valor de esta señal digital se convierte a un tamaño de partícula equivalente en un microprocesador. Las partículas de distinto tamaño se cuentan y almacenan en el microprocesador y se ponen a disposición para la transmisión al sistema de visualización de datos cuando se solicite.

Para asegurar que el sensor de partículas LiQuilaz, el muestreador LS-200 y el software del sistema de control SamplerSight-Pharma se puedan aceptar y validar para llevar a cabo las pruebas de la farmacopea, el mismo es sometido a distintas pruebas con criterios de aceptación definidos. Estas pruebas IQ y OQ (calificación de instalación y operaciones) desafían las siguientes áreas:

Exactitud en el volumen de muestra. Como la cantidad total de partículas se basa en un volumen conocido de la muestra medida, es crítico que el volumen de muestra sea exacto. El muestreador de jeringa LS-200 está disponible con jeringas de 1, 4, 10 y 25 ml y tiene una exactitud de muestra mayor que la requerida del 5%.

Medida del caudal de muestra. La medida del caudal de muestra se basa en la velocidad a la cual una partícula se desplaza por la cámara óptica. Esto determina la duración de la sombra que la partícula presenta al fotodiodo. El LiQuilaz se calibra a dos medidas de caudal de muestra, 10 y 20 ml/min. La medida de caudal de muestra se sincroniza, para un volumen fijo, desde el momento en que la jeringa empieza a moverse hasta el punto en el cual se restablece a su punto de origen.

La ejecución del programa de autocalibración interno realiza la calibración el sistema APSS-200. El programa solicita sistemáticamente tamaños de 2, 5, 10, 15, 20, 25 y 30 µm. Estas partículas comprenden los tamaños especificados por la USP de 10, 15 y 25 µm (EP especifica 10 y 25 µm). El algoritmo incorporado al microcontrolador del sistema se acompaña con un certificado de conformidad de Particle Measuring Systems. La JP15 exige que el sistema cumpla con una tolerancia especificada de los instrumentos, en tanto que la EP y ahora la USP requieren solamente que el instrumento esté calibrado "adecuadamente".

Una vez que las capacidades de tamaño han sido logradas en la calibración, la exactitud del conteo se consigue durante los procedimientos de PQ (calificación de rendimiento) en el lugar. El sistema toma una muestra de concentración de partículas conocida y se verifican que los resultados estén dentro del ±10% del conteo total en una solución tanto de 10 como de 15 mm.

Mediciones

El sistema está ahora listo para usar y medir los niveles de conteo de partículas en la muestra parenteral. La medición de muestra se realiza preparando primero una muestra de volumen conocido de la solución para análisis. Esto puede ser una sola muestra parenteral de gran volumen o una acumulación de frascos más pequeños en una sola muestra. En cualquiera de los casos es representativo del producto puesto a la venta.

Cada farmacopea ha definido los requerimientos de prueba para los productos de muestra y con las modificaciones a la prueba USP, estos requerimientos se han vuelto a poner en una posición más armónica y siguen los mismos lineamientos que la EP había determinado históricamente. A continuación se encuentra un resumen del método de prueba esperado.

· Prueba utilizando un contador de partículas con un bloqueo de luz calibrado correctamente.
- Calibrados en tamaños entre 10 y 25 µm
- Se toman precauciones para evitar el agregado de partículas
· Entorno de una sala de flujo laminar.
· Asegurar que los utensilios de cristal estén limpios
- 5 muestras cada una de 5 ml, conteos de 10 µm <25 (total)
· Método de prueba
- Invertir 20 veces
- Desgasificar por método estático o de sonicación
- Tomar 4 muestras (mín. 4 ml) – desechar 1 – promedio 3.
· Límites no modificados

El sensor de partículas LiQuilaz y el muestreador de líquidos LS-200 se configuran fácilmente en el software SamplerSight-Pharma para igualar los criterios de prueba requeridos y se puede definir una receta y guardarla para futuras ejecuciones de un producto o lote similar. La muestra se presenta al sistema APSS-200 y se emplea un agitador magnético para agitar constantemente la muestra a fin de asegurar que cualquier contaminación particulada posible se distribuya de forma homogénea y no precipite en el fondo del recipiente de muestra. La jeringa se emplea para extraer un volumen conocido de muestra y analizarla mediante el sensor de partículas LiQuilaz. Los datos del contador de partículas se registra y una cantidad de mediciones se toman para la muestra. Los datos se pueden interpretar ya sea como conteos en bruto, conteos por ml, conteos por contenedor, una relación de conteos en cada canal o como un promedio de mediciones asociadas para una sola muestra. El promedio de los resultados se evalúa luego mediante el software para determinar el cumplimiento de las normas conocidas.

Los datos se almacenan en una base de datos gestionada por el software SamplerSight-Pharma y los resultados se pueden imprimir inmediatamente o guardarse para una interpretación futura. Para cumplir con las directrices regulatorias de la norma 21 CFR Parte 11, los archivos de datos se almacenan en formato codificado para asegurar que no se puedan modificar. Las características de seguridad de software incorporadas al sistema de muestreo limitan el funcionamiento del sistema y la interpretación de los datos únicamente al personal autorizado para utilizar el sistema.

Los datos se pueden luego emplear para probar los valores de contaminación particular de material correspondientes al producto. Cuando estos datos se utilizan junto con datos adicionales provenientes de otras fuentes comprobando la higiene, la ausencia de agentes pirogénicos o de otra forma, la estabilidad, el pH y la presión osmótica, la solución se puede poner a disposición para su aprobación y uso.

Conclusión

Las USP, EP y JP tienen requisitos estrictos relacionados con la higiene de las soluciones parenterales. El sistema APSS-200 de Particle Measuring Systems cumple claramente con estas normativas y proporciona una metodología sencilla para que los usuarios demuestren su cumplimiento. Se ha comprobado globalmente que cumple con los estrictos requerimientos establecidos por la normativa de las tres farmacopeas que exigen tecnología comprobada, el legado de las normas que se basan todas en el ensayo de opacidad y es ésta la única tecnología probada que puede cumplir con fiabilidad y repetidamente las tolerancias requeridas.

Autor

Mark Hallworth es el Gerente farmacéutico de Particle Measuring Systems, Boulder, CO, EE.UU. Ha estado al frente de la instalación y validación de casi 200 proyectos de monitoreo de plantas en las instalaciones de producción farmacéutica durante más de ocho años y ha administrado la transición de la compañía al software para el cumplimiento de la norma 21 CFR parte 11. Actualmente, da conferencias para las sociedades farmacéuticas de toda Europa y los EE.UU. sobre monitoreo de partículas no viables, cumplimiento de las buenas prácticas de fabricación (tanto para los procesos de aprobación de la FDA y la UE), y sistemas de monitoreo de instalaciones y las implicancias de validar esos sistemas conforme a GAMP. Se lo puede contactar a mhallworth@pmeasuring.com o llamando al 303.443.7100.

LiQuilaz® es una marca registrada de Particle Measuring Systems, Inc.