Как выбрать стандартный образец?

17 Июл 2018

impurities_standards.jpg

Как выбрать стандартный образец органического соединения? Где взять фармацевтические СО? Что делать если нужный СО нигде не продается?

Содержание

Что такое стандартный образец?

Базовый международный стандарт ISO Guide 30:2015 дает общее определение стандартному образцу

Стандартный образец (СО) [reference material, RM]: вещество, достаточно однородное и стабильное по отношению к одному или нескольким определенным свойствам, для того чтобы использовать его в соответствии с назначением в измерительном процессе

ISO Guide 30:2015 «Terms and definitions used in connection with reference materials»

Стандартные образцы используют в качестве “эталонов” при идентификации веществ, для градуировки приборов при проведении количественного анализа, валидации методик и контроля качества результатов измерений.

Таким образом, стандартный образец это вещество с точно установленным показателем (который называется “аттестованным показателем”)

В зависимости от назначения СО могут нормироваться разные показатели

Классификации СО

  • по природе нормируемой величины
    • СО состава (например, с точно установленной массовой долей основного вещества)
    • СО свойств (например, с точно известной температурой плавления).
  • по назначению
    • для качественного анализа
    • для количественного анализа
  • классификация ISO Guide 30
    • стандартные образцы (RM)
    • сертифицированные (аттестованные) стандартные образца (CRM)
  • классификация ISO Guide 30
    • первичные СО
    • вторичные СО
  • по отраслевой принадлежности
    • фармацевтические СО
    • фитостандарты
    • стандарты для экологического контроля
    • и др.
  • по “области использования”
    • международные СО
    • национальные (государственные) СО
    • отраслевые СО
    • СО предприятия

СО для идентификации (качественного анализа)

rm_1.pngПодтверждение подлинности субстанции с использованием стандартного образца :
ВЭЖХ (слева); УФ-спектроскопия (справа)

В таблице приведены показатели, по которым аттестуют СО для качественного анализа, и примеры применения таких СО при разработке, валидации методик и анализе

Аттестуемый показатель Дополнительные показатели Назначение
подлинность (структура)

- хром. чистота
- влажность

Основное вещество

Анализ
- определение подлинности субстанции методами ИК, УФ-ВИД, по времени удерживания на хроматограмме
- определение подлинности действующего вещества в препарате методом ВЭЖХ

Примесь

Анализ
- проверка пригодности хроматографической системы

Разработка
- идентификация примеси по времени удерживания на хроматограмме

Валидация
- валидация селективности методик анализа примесей (хроматография)

СО для количественного анализа

rm_2.pngОпределение действующего вещества в препарате методом ВЭЖХ: слева - раствора сравнения, справа - испытуемый раствор. Для приготовления раствора сравнения с концентрацией 25,1 мг/мл использован стандартный образец с точно известной массовой долей основного вещества (99,5 ± 0,5)%

В таблице приведены показатели, по которым аттестуют СО для количественного анализа, и примеры применения таких СО при разработке, валидации методик и анализе

Аттестуемый показатель Дополнительные показатели Назначение

 

массовая доля основного вещества

+

подлинность (структура)

- хром. чистота
- влажность

Основное вещество

Анализ
- количественное определение действующего вещества в препарате методом ВЭЖХ
- контроль качества результатов измерений
- подтверждение подлинности субстанции методом ВЭЖХ
- подтверждение подлинности действующего вещества в препарате методом ВЭЖХ

Валидация
- оценка правильности при валидации методик анализа препарата (методом ВЭЖХ), субстанции (методом титрования)

Примесь

Анализ
- количественное определения примесей в субстанции и препарате методом ВЭЖХ
- проверка пригодности хроматографической системы
- контроль качества результатов измерений

Разработка
- идентификация примеси (по времени удерживания на хроматограмме)
- определение коэффициента чувствительности примеси относительно основного вещества

Валидация
- оценка правильности при валидации методик анализа примесей методом ВЭЖХ в субстанции и препарате

Сертифицированные СО (CRM)

Certified reference material (CRM) - reference material (RM) characterized by a metrologically valid procedure for one or more specified properties, accompanied by an RM certificate that provides the value of the specified property, its associated uncertainty, and a statement of metrological traceability

Т.е. сертифицированный (аттестованный) стандартный образец (CRM), в отличие от стандартного образца (RM)

  • имеет точно установленное аттестованное значение
  • аттестованное значение установлено в лаборатории, аккредитованной по ИСО 17025
  • значение приведено с неопределенностью
  • значение имеет метрологическую прослеживаемость к эталонам
  • обязательно сопровождается паспортом

Кроме того, производитель CRM должен подтвердить свою компетентность путем аккредитации по стандарту ISO Guide 34

example_CRM.pngПример паспорта на CRM

Зарубежные производители и поставщики CRM, RM и аналитических стандартов

Первичные и вторичные стандартные образцы

Рассмотрим эту классификацию на примере образцов для качественного анализа (идентификации)

Первичный СО (primary) Вторичный СО (secondary)

Подлинность (структура) установлена первичными методами: масс-спектрометрией, спектроскопией ЯМР

Дополнительные показатели: хроматографическая чистота, элементный состав (CHNS)

Подлинность установлена с использованием первичного СО:
- по совпадению ИК и УФ-спектров
- по совпадению времен удерживания на хроматограмме

Российское законодательств и стандартные образцы

В нашей стране действует ФЗ № 102 Об обеспечении единства измерений

В сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений применяются стандартные образцы утвержденных типов

Т.е. для применения в сферах, относящихся к "области государственного регулирования" должны применяться аттестованные стандартные образцы (CRM), признанные государством - государственные стандартные образцы (ГСО)

Что входит в "область государственного регулирования обеспечения единства измерений" написано в п.3, статьи 1 ФЗ № 102

Для применения в сферах, не относящихся к "области государственного регулирования", предприятия могут сами решать, какие СО использовать:

  • государственные СО
  • отраслевые СО
  • СО предприятия

Еще, действует два ГОСТа, посвященных СО

  • ГОСТ Р 8.753-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Стандартные образцы материалов (веществ). Основные положения
  • ГОСТ 32934-2014 Стандартные образцы. Термины и определения, используемые в области стандартных образцов

ГОСТ 32934-2014 является переводом недействующей редакции 1992 года ISO Guide 30 (действующая редакция - ISO Guide 30:2015)

Кроме того, любой ГОСТ на территории РФ доброволен к применению

добровольность применения заинтересованным лицом документов в области стандартизации и обязательность соблюдения указанным лицом требований, содержащихся в этих документах, в случае объявления об их использовании, а также в случае определения обязательности исполнения требований стандартов в рамках контрактных (договорных) обязательств

Надо учитывать, что присутствует сильная отраслевая специфика. Часто регуляторы устанавливают свои требования к использованию СО.

Производство стандартных образцов в России

IMG_6163.JPG

Исторический сложилось, что отечественные производители выпускают в основном стандарты ранга ГСО, используемые для работы в области "государственного регулирование обеспечения единства измерений". Стандартных образцов ранга RM производится существенно меньше.

Впуск и "аттестация" ГСО требует больших затрат и сроков. Один из ведущих российский производителей СО пишет о проблемах законодательного и административного характера

Этим объясняется весьма скромная номенклатура СО органических соединений, производимых отечественными предприятиями. При том что есть хорошая научно-техническая база для создания СО органических соединений ранга CRM. Например, на базе Уральского НИИ метрологии работают две профильные лаборатории: лаборатория 241, лаборатория 223, издается журнал Стандартные образцы.

Разработка государственного вторичного эталона и стандартных образцов состава на основе жидкостной и газовой хроматографии / О.С. Шохина [и др.] // Стандартные образцы. 2017. Т. 13. № 1. С. 9–26. DOI 10.20915/2077-1177-2017-13-1-9-26

Реактивы и чистые вещества (non-RM)

Для многих органических соединений стандартные образцы просто не выпускаются. А проводить анализ надо. В этом случае для идентификации, количественного анализа и валидации могут применяться реактивы (х.ч., ч.д.а.) и чистые вещества

Такой подход широко применяется

  • при проведении научных исследований
  • на этапе разработки методик

При переходе разработки на стадию промышленного производства, регистрации фарм. субстанции или препарата из таких чистых веществ можно сделать, например первичный (primary) стандартный образец (RM) предприятия, проведя аттестацию по ключевым показателям с помощью первичных методов

Поставщики химических веществ реактивной квалификации:

Компании, специализирующиеся на заказном органическом синтезе:

Фармацевтические стандартные образцы

Фармацевтические СО - стандартные образцы, предназначенные для анализа лекарственных средств (фарм. субстанций и лекарственных препаратов)

В области анализа лекарственных средств главный документ - Государственная фармакопея XIII (на основании приказа МЗ РФ № 771 от 29 октября 2015)

Фармакопейная статья ОФС.1.1.0006.15 “Фармацевтиечские субстанции” говорит следующее:

В качестве СО при анализе фарм. субстанций следует использовать фармакопейные стандартные образцы, аттестованные уполномоченным фармакопейным органом

ОФС.1.1.0006.15 “Фармацевтические субстанции”, ГФ XIII

К сожалению, отечественных фармацевтических СО пока нет.  Поэтому приходится использовать стандартные образцы (CRM) фармакопей Евреопы (EP) и США (USP):

Фармакопейные стандартные образцы импортного производства имеют свои недостатки:

  • часто малый объем: 10-100 мг - хватает на 1-2 анализа
  • высокая стоимость (50-300$)
  • срок поставки 90 дней и более

Для некоторых соединений СО, аттестованные уполномоченным фармакопейным органом вообще отсуствуют

При их [CО, аттестованных уполномоченным фармакопейным органом, прим. авт.] отсутствии для идентификации и оценки содержания действующего вещества должны использоваться первичные стандартные образцы

ОФС.1.1.0006.15 “Фармацевтические субстанции”, ГФ XIII

Первичные (primary) СО могут быть различного ранга: CRM, RM, ГСО, СО предприятия. Чаще всего используются "стандартные образец предприятия"

Фитостандарты

Фитостандарты - стандартные образцы для контроля качества лекарств растительного происхождения.  Их используют для контроля содержания биологически активных веществ в растительном сырье, полупродуктах, концентратах и лекарственных средствах на основе растительного сырья.

Например, согласно фармакопейной статье ФС.2.5.0036.15, в корнях и корневищах в Родиолы розовой нормируют содержание биологически активных веществ

сумма гликозидов коричного спирта в пересчете на розавин не менее 1 %
салидразида не менее 0,8 %

Для количественного определения БАВ методом ВЭЖХ используют стандартные образцы (СО) розавина и салидразида.

sal_ros.png

Шемерянкина Т.Б. и др. Требования к качеству и методом анализа фармакопейных СО растительного происхождения, Ведомости НЦЭСМП, №1, 2014, стр. 51-54

Производители фитостандартов:

Что делать, если нужный СО нигде не продается?

При их [CО, аттестованных уполномоченным фармакопейным органом, прим. авт.] отсутствии для идентификации и оценки содержания действующего вещества должны использоваться первичные стандартные образцы

ОФС.1.1.0006.15 “Фармацевтические субстанции”, ГФ XIII

Если нужного СО нет среди EP CRS и USP standards, а также среди покупных первичных стандартов, остается единственный вариант - аттестовывать первичный стандартный образец предприятия (СОП)

Первичный СО для идентификации (качественного анализа)

Первичный СО для количественного анализа

Подлинность (структура) установлена первичными методами: масс-спектрометрией (газовой или жидкостной), спектроскопией ЯМР (1H, 13C)

Дополнительные показатели: хроматографическая чистота, элементный состав (CHNS)

Подлинность (структура) установлена первичными методами: масс-спектрометрией (газовой или жидкостной), спектроскопией ЯМР (1H, 13C)

Массовая доля основного вещества (МДОВ) измерена прямым титриметрическим методом по валидированной методике

Чистота дополнительно подтверждается косвенными показателями:

  • хроматографическая чистота (ВЭЖХ)
  • потеря масса при высушивании
  • элементный анализ (CHNS)
  • температура плавления
  • данными синхронного термического анализа
  • определением воды по К. Фишеру
  • остаточные орг. растворители

Подтвердить структуру стандартного образца первичными методами можно в нашей лаборатории

Литература по аттестации СО

  • Кузьмина Н.Е. Возможности использования метода ЯМР при аттестации стандартных образцов, Стандартные образцы № 2, 2014
  • Глава “Reference standards”, Handbook of isolation and characterization of impurities in pharmaceuticals, Academic Press, 2003
  • Кузьмина Н.Е. Возможности использования метода ЯМР при аттестации стандартных образцов, Стандартные образцы № 2, 2014