Control de la variabilidad de los métodos analíticos con enfoques clave para la manipulación y preparación de las muestras

La manipulación y preparación de las muestras puede tener un efecto sustancial en la variabilidad de un método analítico y en la calidad de los datos. Es importante considerar y abordar los riesgos asociados a la preparación de las muestras como parte del proceso de desarrollo del método. Esto requiere experimentos cuidadosamente diseñados y ejecutados y una documentación clara en el método para dar al analista una estrategia de control analítico eficaz. A través de una técnica adecuada, la elección de consumibles reproducibles y los enfoques del ciclo de vida del método, incluyendo un perfil de objetivo analítico (ATP), la evaluación de riesgos (RA) y la estrategia de control analítico (ACS), un analista puede mitigar eficazmente el riesgo y mejorar la solidez de sus métodos analíticos.

La preparación de la muestra es una parte integral del método analítico y suele ser el paso que más tiempo consume. Los problemas de robustez y transferencia de los métodos se derivan con frecuencia de cuestiones relacionadas con la preparación de las muestras.¹ Incluso un método analítico de LC cuidadosamente diseñado puede dar malos resultados debido a algunos errores comunes que se producen mucho antes de la separación cromatográfica. Mediante una técnica adecuada, la elección de consumibles limpios y reproducibles certificados y los enfoques del ciclo de vida del método, como la creación de un perfil analítico objetivo, la realización de una evaluación de riesgos de la calidad analítica por diseño (AQbD) y la aplicación de una estrategia de control analítico adecuada, un analista puede mitigar el riesgo de fallo del método.

Aquí hay algunas consideraciones para ayudar a controlar la variabilidad del método reduciendo los errores en la manipulación y preparación de las muestras:

1. Crear un perfil analítico de destino (ATP)

El ATP identifica los requisitos críticos del método y establece los criterios de aceptación para evaluar los pasos de la manipulación y preparación de la muestra. El ATP debe incluir los requisitos de exactitud, precisión, especificidad y sensibilidad permitidos del método, ya que éstos influirán en la preparación aceptable de la muestra. Para más información sobre el establecimiento del perfil analítico objetivo de un método, véase "Defining the Analytical Target Profile", Pharmaceutical Engineering,²

2. Llevar a cabo una evaluación del riesgo de manipulación de muestras de AQbD

Realice una Evaluación de Riesgos de la manipulación de la muestra evaluando cada uno de los pasos asociados a la muestra antes del análisis (por ejemplo, por HPLC). Considere cómo cada paso podría afectar a los resultados analíticos:

1. Asegurarse de que la muestra o el espécimen es representativo del lote que se va a examinar. Esto se consigue a menudo utilizando enfoques estadísticos.
2. Mantenga la integridad de la muestra etiquetándola adecuadamente y protegiéndola de factores ambientales como la luz, la humedad, el aire, la temperatura y la contaminación microbiana.
3. La homogeneidad del lote también puede ser motivo de preocupación, por lo que es importante tener en cuenta la uniformidad del contenido de los comprimidos, o el efecto de la sedimentación en una suspensión.
4. Una vez identificados los factores de riesgo, un paso fundamental para controlar el riesgo del método es especificar los consumibles de bajo riesgo. Por ejemplo, la elección de los viales adecuados puede minimizar los efectos mecánicos (por ejemplo, atascos de agujas), los picos de contaminantes y las pérdidas por adsorción del analito. Consulte Controle los riesgos de la calidad de los datos relacionados con el método durante los análisis cromatográficos con viales de vidrio de alta calidad y adecuados para su propósito³ para más detalles. Además, se han diseñado tecnologías innovadoras para aumentar la recuperación del analito y la reproducibilidad al minimizar las interacciones de la superficie del analito que pueden provocar la pérdida de la muestra. Consulte Lograr la máxima recuperación de proteínas y péptidos, sensibilidad y reproducibilidad utilizando viales y placas QuanRecovery⁴ para obtener más información.
5. La elección de puntas de pipeta apropiadas para el diluyente elegido y de filtros que minimicen las pérdidas por adsorción también puede reducir los riesgos.
6. Por último, los factores que se consideren importantes para el éxito del método, incluidos los consumibles, deben estar claramente documentados en el método como parte de la estrategia de control analítico (ACS), con la expectativa de que no se cambien a menos que haya una clara justificación de las alternativas.

3. Abordar los factores de riesgo críticos con una técnica adecuada

Una vez que la muestra entra en el laboratorio, hay una serie de retos potenciales para prepararla para el análisis cromatográfico o espectroscópico. Entre ellos se encuentran la uniformidad de la muestra, la elección del diluyente y la técnica de extracción. En el caso de los comprimidos, si se trituran o pesan, las partículas resultantes deben ser razonablemente uniformes. Del mismo modo, una suspensión debe estar bien mezclada antes de tomar la muestra para garantizar que la solución sea representativa. La extracción del analito de la matriz es probablemente uno de los pasos más críticos, ya que se ve afectada por la solubilidad del analito en el diluyente, así como por el tipo de mezcla y la duración. El diluyente debe elegirse basándose en los experimentos de solubilidad del analito.

Para que un método funcione de forma consistente, la mezcla debe estar bien caracterizada (tipo de mezcla, duración, velocidad, etc.). La preparación de la solución para el análisis suele implicar pasos de pesaje, pipeteo o dilución, normalmente con matraces aforados. Esto señala la importancia de una buena formación y de las demostraciones de aptitud de los científicos de laboratorio. Además, puede ser necesario evaluar varios pesos y volúmenes de muestra para garantizar que los resultados notificables cumplan los criterios de exactitud y precisión establecidos en el ATP. Los resultados de estos experimentos deben documentarse en el informe de desarrollo del método. Los resultados, en términos de parámetros experimentales aceptables para la aplicación rutinaria del método, deben documentarse en el método como elementos del AEC, con la expectativa de que no se modifiquen sin una justificación adecuada.

4. Consideraciones posteriores a la extracción

Un aspecto que a veces se pasa por alto es el proceso de filtrado de las soluciones analíticas. El filtrado es necesario para eliminar las partículas, pero puede tener efectos no deseados, como pérdidas de adsorción del analito. Además de elegir los productos de filtración adecuados, este efecto puede superarse descartando los primeros mililitros de filtrado, volumen que debe determinarse empíricamente. Por último, es importante evaluar la estabilidad de las soluciones analíticas. Diversos factores, como la luz, la temperatura y el tiempo, pueden provocar cambios en las soluciones, como la pérdida de analito o el aumento de los degradantes. La estabilidad de la solución debe investigarse como parte del proceso de desarrollo del método y documentarse en el método como parte de la AEC.

5. Preparación de la muestra y solidez del método

Incluso con un método bien desarrollado, podemos esperar ver variaciones de un día a otro, de un analista a otro y de un laboratorio a otro. Los experimentos realizados con la misma muestra en varios días por el mismo analista, y por diferentes analistas, pueden utilizarse para evaluar la variabilidad esperada. Si la variabilidad es alta en relación con los requisitos establecidos en el ATP, puede ser necesario investigar más a fondo para entender el origen. Tal vez el mayor desafío sea la transferencia del método a otro laboratorio. Si los experimentos iniciales de transferencia no tienen éxito, puede ser necesario revisar cuidadosamente el ACS existente, y potencialmente volver al AQbD RA con especial énfasis en aquellos elementos que puedan ser diferentes en el laboratorio receptor.

6. Crear y aplicar una estrategia de control analítico

Cuando se han identificado las fuentes de variabilidad asociadas a los distintos factores de riesgo y se han establecido los controles experimentales de los procedimientos, los consumibles y los reactivos, éstos constituyen la estrategia de control analítico (ECA). La estrategia de control analítico debe estar bien documentada en el método para garantizar una aplicación coherente, incluidos los controles de los reactivos y el equipo. Para más orientación sobre las estrategias de control analítico, véase Analytical Control Strategy Elisabeth Kovacs, et al. USP PF 42(5) Stimuli to the Revision Process5.

La manipulación y la preparación de las muestras pueden tener un efecto sustancial en la variabilidad y la calidad de los datos de un método analítico. Es importante considerar y abordar los riesgos asociados a la preparación de las muestras como parte del proceso de desarrollo del método. Esto requiere experimentos cuidadosamente diseñados y ejecutados y una documentación clara en el método para dar al analista una estrategia de control analítico eficaz. A través de una técnica adecuada, la elección de consumibles reproducibles y los enfoques del ciclo de vida del método, incluyendo un Perfil Analítico de Objetivos, una evaluación de riesgos y una estrategia de control analítico, un analista puede mitigar eficazmente el riesgo y mejorar la solidez de sus métodos analíticos.

Referencias:

1. Preparación de muestras de formas farmacéuticas: Challenges and Strategies for Sample Preparation and Extraction, Beverly Nickerson, p vii, AAPS Press, 2011.
2. Definir el perfil analítico de la diana, Ingeniería Farmacéutica, Kimber Barnett, Stephen Chestnut, Neil Clayton, Michael Cohen, Janice Ensing, Timothy Graul, Melissa Hanna-Brown, Brent Harrington, James Morgado. Abril de 2018. O El uso del perfil de objetivo analítico para impulsar el ciclo de vida del método analítico. Anal. Chem. 2019, 91, 4, 2577-2585. Patrick Jackson, Phil Borman, Marion Chatfield et al. Enero de 2019.
3. Controlar los riesgos de la calidad de los datos relacionados con el método durante los análisis cromatográficos con viales de vidrio de alta calidad adecuados para el propósito , Tran Pham y Markus Wanninger. Enero de 2020. Libro blanco de Waters Corporation.
4. Cómo lograr la máxima recuperación de proteínas y péptidos, sensibilidad y reproducibilidad utilizando viales y placas QuanRecovery , Moon Chul Jung. Mayo de 2019. Libro blanco de Waters Corporation.
5. Estrategia de control analítico, Elisabeth Kovacs, et al. USP PF 42(5) Estímulos al proceso de revisión.