Sehschwäche im Alter von 8 Jahren? – Zur Leistungsqualifizierung eines HPLC-Dioden-Array-Detektors
Von Andrea Bast und Clemens Fix
Key Words: Diode-Array-Detector, HPLC, Chromatography, Identity, Purity Content, UV-Spectrometry, Pharmaceuticals, Starting Materials, Intermediates, Finished Products, Calibration
Schlüsselwörter: Diodenarray-Detektor, HPLC, Chromatographie, Identitäts-, Reinheits- und Gehaltsbestimmung, UV-Spektrometrie, Arzneimittel, Ausgangsstoffe, Zwischenprodukte, Fertigprodukte, Kalibration
TECHPharm GmbH führt im Kundenauftrag HPLC-Untersuchungen wie Identitäts-, Reinheits- und Gehaltsbestimmungen z.B. im Rahmen von Freigabeuntersuchungen, Methodenvalidierungen und Stabilitätsprüfungen von Wirkstoffen und Arzneimitteln durch. Einige unserer HPLC-Anlagen sind dafür mit Dioden-Array-Detektoren (DAD) ausgestattet. Mit dieser Art Detektor erfolgt die Messung nicht nur bei einer Wellenlänge wie bei einem UV-Detektor, sondern es kann von der zu prüfenden Substanz ein Spektrum über den gesamten UV/VIS-Bereich aufgenommen werden. Ein solches UV/VIS-Spektrum einer Substanz enthält viel mehr Informationen als der nur bei einer Wellenlänge aufgenommene Peak. Durch Vergleich der UV-Spektren von Referenz und Probe kann die Identität einer Substanz zuverlässiger bestimmt werden, als dies durch den Vergleich der Retentionszeiten von Referenz und Probe möglich ist. Bei der Reinheitsprüfung kann mit Hilfe des UV-Spektrums geprüft werden, ob der Wirkstoff noch von anderen Substanzen überlagert wird.
Der DAD verfügt über eine polychromatische Lichtquelle; das UV-Spektrum einer Deuteriumlampe wird mit dem sichtbaren Wellenlängenbereich (VIS) einer Wolframlampe kombiniert. Dieses polychromatische Licht wird durch die achromatische Ausgangslinse zu einem Lichtstrahl fokussiert. Dieser Lichtstrahl geht zuerst durch ein Quarzfenster, das den Lampen-vom Zellenraum trennt und dann durch die Durchflusszelle. Nach der Durchflusszelle passiert der Lichtstrahl zunächst eine Linse, wird dann mittels eines holographischen Gitters zerlegt und auf das Dioden-Array gelenkt. Mit Hilfe dieses Dioden-Arrays können dann alle Wellenlängen parallel erfasst werden.
Seit der initialen Kalibrierung und Qualifizierung eines dieser Detektoren im Jahre 2003 haben wir im Rahmen der jeweils halbjährlich durchgeführten Kalibrierung regelmäßig den Test der Mindestintensität des DAD´s in vier verschiedenen Wellenlängenbereichen durchgeführt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse wurden jeweils mit den vom Hersteller angegebenen Vorgaben verglichen. Die vier Wellenlängenbereiche, in denen der Intensitätstest durchgeführt wird sind: 190-220 nm, (Sollvorgabe > 2000 Counts), 221-350 nm (>5000 Counts), 351-500 nm (> 2000 Counts) und 501-950 nm (> 4000 Counts).
In den folgenden vier Graphiken ist der Verlauf der Messwerte der vier Wellenlängenbereiche über die seit dem Jahr 2003 durchgeführten Kalibrierungen über insgesamt 8 Jahre dargestellt:
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Wie aus den vier obigen Graphiken ersichtlich ist, wurde im Wellenlängenbereich 190-220 nm bei mehreren Kalibrierungen Messwerte unterhalb der Vorgabe von > 2000 Counts erhalten. In den anderen drei Wellenlängenbereichen lagen die Messwerte immer oberhalb der Sollvorgaben. Nach Einbau einer neuen Deuteriumlampe wurden bei der Wiederholung des Intensitätstestes jeweils wieder Ergebnisse im Sollbereich erhalten.
Bei der letzten Kalibrierung konnten wir trotz des Einbaus einer neuen Deuteriumlampe den Sollwert nicht mehr erreichen. Wir haben daraufhin den Hersteller des Detektors kontaktiert. Von diesem haben wir die Auskunft erhalten, dass die optischen Bauteile durch die UV-Strahlung bei Betrieb des Detektors mit der Zeit beeinträchtigt werden. Vor allem die optischen Linsen im Inneren des Detektors werden mit der Zeit lichtundurchlässiger. Als Lösungsvorschlag böte sich der sukzessive Austausch von Einzelteilen der optischen Einheit des Detektors an, um die Leistungsfähigkeit wieder zu verbessern ein länger währendes und evtl. auch kostenintensives Verfahren
Wir haben uns daher dazu entschlossen, diesen Detektor auszumustern und durch ein Neugerät zu ersetzen. Dieses weist mit Fortschritt des Stands der Technik gegenüber dem vorausgegangenen Modell eine höhere Empfindlichkeit und eine verbesserte Basislinienstabilität aus. Die Ausstattung mit 10 cm- und 60 cm-Durchflusszellen gestattet es, wie bisher schon anspruchsvolle Identitäts-, Reinheits- und Gehaltsbestimmungen auszuführen. Das Beispiel zeigt zugleich, dass die Leistungsqualifizierung im GMP-regulierten Bereich unverzichtbar ist.
Für die Verfasser: Clemens Fix, TECHPharm GmbH, Tel. 07251 7248427
