La adaptabilidad y fiabilidad del instrumento, junto con el cumplimiento normativo y la facilidad de transferencia de métodos entre instrumentos, son factores clave a considerar al elegir un equipo de difracción láser para la medición del tamaño de partícula en la industria farmacéutica.

Llega el nuevo Mastersizer 3000+, que, construido sobre la sólida base de los modelos anteriores de Mastersizer, ahora ofrece características aún más atractivas para una medición simplificada de las distribuciones de tamaño de partícula de los API (ingredientes farmacéuticos activos).

Medición de tamaño de partícula mediante difracción láser

Los instrumentos de difracción láser de la gama Mastersizer han sido durante mucho tiempo bien valorados por la industria farmacéutica por su precisión, reproducibilidad, versatilidad y facilidad de uso en la medición del tamaño de partícula de los API.
Hoy en día, el Mastersizer se utiliza para analizar dispersiones de partículas de API, tanto en húmedo como en seco, en diferentes etapas del flujo de trabajo (Figura 1), incluyendo el desarrollo preclínico, el desarrollo clínico, la ampliación de escala y la fabricación.

Figura 1: El flujo de trabajo de los API y los desafíos que pueden resolverse con la ayuda de los datos de tamaño de partícula obtenidos con el Mastersizer 3000+.

El Mastersizer 3000+ se basa ahora en este éxito y en nuestras décadas de conocimiento técnico y experiencia, incorporando tres nuevas funciones de software para potenciar aún más tus capacidades de medición de tamaño de partícula:

• Size Sure, para mejorar la confianza en las mediciones rutinarias y en el desarrollo de métodos.

• Data Quality Guidance, que te ayuda a tomar decisiones independientes sobre muestras reales.

• SOP Architect, para un desarrollo de métodos estandarizado y simplificado en muestras líquidas.

¿Cómo se combinan las nuevas y las ya existentes funcionalidades? Sigue leyendo para obtener una visión general de por qué creemos que el Mastersizer sigue siendo líder en la generación de distribuciones de tamaño de partícula (PSD) fiables para los API.

Figura 2: Mastersizer 3000+ con una gama de accesorios.

Desafío 1: Adaptarse a diferentes tipos de muestra

La variedad de muestras que se encuentran en la investigación, el desarrollo y la fabricación farmacéutica exige que los métodos de medición de tamaño de partícula sean adaptables a un amplio rango de tamaños de partícula, tanto en forma de polvos secos como de suspensiones líquidas.

Afortunadamente, el Mastersizer 3000+ está preparado para cualquier desafío, gracias a su rango dinámico de 0,01 a 3500 μm y a su conjunto de accesorios para la presentación de muestras (Figura 3). Nuestros accesorios Hydro para dispersiones líquidas ofrecen resultados excelentes con todos los dispersantes comúnmente utilizados en estudios de API (ya sean volátiles o menos estables), mientras que nuestros accesorios Aero para dispersiones en seco garantizan que todo, desde polvos cohesivos hasta materiales frágiles, se presenten de forma consistente, rápida y reproducible.

Lo más importante es que estos accesorios permiten obtener resultados repetibles incluso al medir pequeñas cantidades de muestra, lo que significa que podrás obtener datos fiables, incluso cuando tu API esté disponible en cantidades limitadas. Y, por supuesto, cambiar entre cualquiera de los accesorios es rápido, sencillo y práctico.

 

Figura 3: Seis grados de lactosa medidos tanto en dispersión líquida como seca, mostrando la versatilidad del Mastersizer.

 

Desafío 2: Maximizar el tiempo de actividad del instrumento

Cuando procesos importantes dependen de obtener una medición de tamaño de partícula, necesitas poder confiar en que tu equipo de difracción láser estará listo para ofrecer mediciones precisas, una y otra vez.

Por eso es tranquilizador saber que el Mastersizer lidera el campo de los equipos de difracción láser en cuanto a fiabilidad y repetibilidad entre mediciones (Figura 4), como lo demuestran los muchos años de servicio en manos de cientos de clientes satisfechos en la industria farmacéutica.

Además, al igual que otros instrumentos de Malvern Panalytical, el funcionamiento del Mastersizer 3000+ está respaldado por nuestro Smart Manager. Una de sus funciones es que el instrumento puede conectarse a la nube de Malvern Panalytical, de modo que, en las raras ocasiones en las que algo no funcione correctamente, nuestro Centro de Soporte Técnico puede asistirte de forma remota y programar el mantenimiento específico que sea necesario.

 

 

Figura 4a: Distribuciones de tamaño de partícula (PSD) que muestran la excelente repetibilidad del Mastersizer en la medición de una suspensión de ibuprofeno en agua.

 

Figura 4b: Distribuciones de tamaño de partícula (PSD) que muestran la excelente repetibilidad del Mastersizer en la medición de lactosa de grado grueso en un disolvente relativamente volátil (iso-octano).

 

Desafío 3: Garantizar el cumplimiento normativo

Actualmente, las autoridades regulatorias están prestando cada vez más atención a la integridad de los datos de los sistemas analíticos utilizados en la industria farmacéutica, y no solo en las etapas finales del proceso farmacéutico.

Para abordar esta necesidad, el Mastersizer 3000+ se integra con OmniTrust, nuestra plataforma de software diseñada para garantizar la integridad de los datos de acuerdo con la normativa 21 CFR Parte 11, brindándote la confianza de que no habrá sorpresas durante una auditoría. OmniTrust también se integra con otros instrumentos de Malvern Panalytical, incluidos Zetasizer y nuestras plataformas de XRD, simplificando el control de accesos, permisos y la visualización de registros de actividad.

En cuanto a la validación de procedimientos analíticos, en noviembre de 2023 se aprobó y publicó la revisión 2 de ICH Q2, y muchas personas en la industria farmacéutica ya la están utilizando como referencia para sus presentaciones ante las autoridades regulatorias. Uno de los aspectos recomendados por ICH Q2 R2 es el uso de un método ortogonal para validar los resultados de difracción láser. El Mastersizer 3000+ ofrece una solución lista para esto, mediante el accesorio Hydro Insight, que permite obtener imágenes dinámicas del tamaño (y la forma) de las partículas.

De forma alternativa, se puede utilizar un método en seco para validar un método en húmedo, y viceversa.

Siempre hemos ayudado a los clientes de Mastersizer a afrontar las complejidades de los procesos de validación, y puedes obtener más información sobre los últimos avances relacionados con la validación de los métodos de medición de tamaño de partícula por difracción láser en este seminario web.

 

Desafío 4: Transferencia de métodos entre instrumentos y laboratorios

La fabricación de materiales a menudo cambia de ubicación a medida que los volúmenes de producción aumentan o disminuyen, o simplemente se trasladan por razones comerciales. Cuando el proceso de fabricación se transfiere entre diferentes sitios, la tecnología y los métodos de operación también deben trasladarse.

El Mastersizer 3000+ cumple con los más altos estándares en este aspecto, con una reproducibilidad entre instrumentos que típicamente es mejor al 1% para estándares polidispersos, superando los requisitos de la norma ISO 13320:2020 y las recomendaciones de la Farmacopea de los Estados Unidos (USP).

Malvern Panalytical ha desarrollado un Estándar de Auditoría de Calidad (QAS), que es un estándar polidisperso diseñado para cumplir todos los requisitos de la ISO 13320 como material de referencia certificado. Las esferas de vidrio son un material de referencia apropiado para la difracción láser, ya que son partículas esféricas con propiedades ópticas bien conocidas.

Cuando este material se probó en 50 sistemas Mastersizer 3000+ diferentes, utilizando el accesorio de dispersión Hydro MV, se calculó que el %RSD (desviación estándar relativa) del Dv50 fue de 0,4%.

 

Figura 5: Diagrama de dispersión de reproducibilidad de 50 mediciones QAS en el Mastersizer 3000+.

Y cuando las personas encargadas de realizar las mediciones tienen diferentes niveles de experiencia, el Mastersizer 3000+ está preparado para apoyarlas gracias a su facilidad de uso y su interfaz intuitiva y fácil de aprender.

Esta facilidad de uso se ve potenciada aún más por la retroalimentación inteligente que ofrece nuestro módulo de software Data Quality Guidance. Este módulo utiliza algoritmos de aprendizaje automático (machine learning) para identificar cuándo podría haber un problema en la medición y sugiere un curso de acción para resolverlo (Figura 6).

De este modo, con los mejores consejos de los expertos de Malvern Panalytical al alcance de la mano, podrás detectar los problemas tan pronto como ocurran y tomar medidas rápidas y específicas para evitar la pérdida de tiempo.

 

Figura 6: Ventana de medición típica que muestra el panel de Data Quality Guidance en el lado derecho, al que se accede a través de la pestaña Data Quality [1]. Los posibles problemas [2], sus causas [3] y las acciones recomendadas [4] se señalan y agrupan según si están relacionados con el fondo, la muestra o el análisis de variabilidad del conjunto de datos. Una pestaña en la parte inferior de la ventana [5] enlaza directamente con las páginas de ayuda en el sitio web de Malvern Panalytical.

Otra función destacada del Mastersizer 3000+ es el SOP Architect, que te asiste en las complejidades del desarrollo de métodos para muestras líquidas, ofreciendo comentarios específicos para cada situación, basados en las mejores prácticas del sector (Figura 7).

Los métodos generados con SOP Architect utilizan el tipo de archivo .sop de Malvern Panalytical, lo que significa que pueden ejecutarse en SOP Player y editarse con SOP Editor, formando parte de un ecosistema completo de SOPs que se puede transferir fácilmente entre laboratorios, independientemente de su ubicación.

Figura 7: Ejemplo típico de uso de SOP Architect, mostrando los resultados en tiempo real obtenidos durante una titulación de velocidad de agitación.

Por último, pero no menos importante, los métodos desarrollados en el Mastersizer 3000 pueden transferirse al Mastersizer 3000+, lo que agiliza el proceso de integración de nuevos instrumentos en tu flujo de trabajo.

 

 

Desafío 5: Solucionar resultados inesperados

En un mundo ideal, las dispersiones de partículas para el análisis de tamaño mediante difracción láser serían completamente limpias y el proceso analítico funcionaría sin contratiempos, generando distribuciones de tamaño de partícula (PSDs) que reflejarían con precisión la muestra real.

Pero en la vida real, los análisis rara vez son tan sencillos. Si hay burbujas o contaminantes no deseados presentes, estos pueden afectar la PSD de tu muestra. Entonces surge la duda de si tu muestra realmente contiene partículas gruesas o no, además de tener que invertir tiempo y material en investigaciones y solución de problemas.

Aquí es donde Size Sure puede ayudarte. El modo de medición Size Sure, que utiliza la tecnología Adaptive Diffraction de Malvern Panalytical, proporciona mayor confianza en las mediciones rutinarias y también simplifica el desarrollo de métodos.

Size Sure clasifica tus datos en dos estados, que se informan por separado:

• Datos en estado estable: describen las partículas que se observan la mayor parte del tiempo.

• Datos en estado transitorio: describen cualquier evento (partículas u otros) que solo se observa ocasionalmente, típicamente menos del 10% del tiempo.

Tomemos como ejemplo una muestra de ibuprofeno. Sin aplicar el modo de medición Size Sure, se observa un pico adicional en tamaños de partícula más grandes (Figura 8a). Sin embargo, cuando se aplica el modo Size Sure, se observa que este pico adicional solo está presente en el estado transitorio (Figura 8b), es decir, este pico es causado por partículas que no son representativas de la muestra real.

¿Y qué son estas partículas? Bueno, en este caso, la muestra que se analizó previamente fue una muestra de esferas de vidrio de 300 – 400 μm, y quedaron residuos del material en los análisis anteriores, lo que dio lugar a la aparición de ese pico adicional (Figura 8c).

Figura 8a: Distribución de tamaño de partícula (PSD) de una muestra de ibuprofeno obtenida mediante una medición estándar de difracción láser. La PSD muestra un modo principal entre 1 y 100 μm, así como un pico adicional en tamaños superiores a 100 μm.

Figura 8b: PSD en estado estable (línea continua) y PSD en estado transitorio (línea punteada) de una medición utilizando Size Sure. El pico adicional en tamaños superiores a 100 μm solo está presente en el estado transitorio.

 

Figura 8c: Superposición de la PSD de esferas de vidrio de 300 – 400 μm y la PSD en estado transitorio de la muestra de ibuprofeno, con un acercamiento al pico en tamaños superiores a 100 μm. La PSD de las esferas de vidrio de 300 – 400 μm coincide con este pico adicional a partir de 100 μm.

 

Conclusión

A lo largo de varias etapas clave en el desarrollo y la producción farmacéutica, la medición del tamaño de partícula desempeña un papel fundamental, y la gama Mastersizer ha sido durante muchos años el instrumento preferido por los profesionales de la industria.

El Mastersizer 3000+ es la mejor herramienta para ayudarte a afrontar los desafíos clave asociados a la medición del tamaño de partícula de los API, así como a los marcos regulatorios y de calidad relacionados con este proceso.