Heller als die Sonne? – Die Praxis der Lichtprüfung nach ICH Q1B

Von Wolfgang Woiwode

Schlüsselwörter: Photostabilitätstest, Photostabilitätsprüfung, Lichtprüfung, ICH Q1B, photochemischer Abbau, Stresstest, Lichtprüfkabinett, künstliches Tageslicht
Key words: Photo stability testing, light exposure, ICH Q1B, photochemical degradation, stress testing, light testing cabinet, artificial daylight

In der „Guidance for Industry Q1B,  Photostability Testing of New Drug Substances and Products“ [1] wird einleitend unter „General“ ausgeführt: „light testing should be an integral part of stress testing“. Die Lichtprüfung neuer Stoffe und Zubereitungen ist dementsprechend nach Stand von Wissenschaft und Technik auszuführen, was in Zulassungsverfahren auch in dieser Weise eingefordert wird. Die „Guidance for industry“ Q1B führt zur Harmonisierung der Vorgehensweisen gleich mehrere Kriterien auf:

  • Die Vorgabe lautet „artificial daylight“, Strahlung unterhalb von 320 nm ist auszuschließen
  • Die Exposition ist mit mindestens 1,2 Mio Luxstunden durchzuführen
  • Die Energie im nahen UV ab 320 nm und darüber bis 800 nm soll mindestens 200 Watt/m2  betragen
  • Die Kontrolle kann z.B. mittels Chininaktinometrie vorgenommen werden, für die Absorption A400 korrigiert um den Blindwert wird „mindestens 0,9“ vorgegeben.

In diesem Zusammenhang wird oft gefragt, welche Exposition gegenüber Tageslicht ohne Hilfsmittel wie Filter dem äquivalent ist. Die Hypothese, ob das vorgabenkonforme Lichtprüfkabinett „Heller als die Sonne?“ ist, haben wir am 13.05.2008 verfolgt, an einem Hochdrucktag mit einer Tageslänge von 15 h und 16 Minuten und, wie wir hinterher wussten, maximal 3/8 Kumulusbewölkung um die Mittagszeit. Sonnenaufgang war 05:43, Sonnenuntergang 20:59. Die Eckdaten der Belichtung durch die Sonne auf unserem Betriebshof an diesem Tag waren schnell ermittelt:

  • 100.000 Lux, gemessen gegen 13:00 parallel zur Erdoberfläche („horizontal“), 110.000 Lux gegen die Sonne geneigt
  • Energie 600 Watt/m2 im Wellenlängenbereich 300 nm – 800 nm, gemessen parallel zur Erdoberfläche („horizontal“)

Spannend wurde nun die Chininaktinometrie: ab 08:15 haben wir, bzw. die Sonne, dann bis 20:15 Chininaktinomter im Freien belichtet, ebenfalls parallel zur Erdoberfläche („horizontal“). Nach jeweils 2 Stunden wurden 2 Aktinometer für die photometrische Messung aus der Belichtung entnommen. Das Ergebnis, hier im Vergleich mit der Kalibrierung unseres  vorgabenkonformen Lichtprüfungskabinetts dargestellt, war wie folgt:

Bei der Belichtung an der Sonne steigt A400, das Maß für den photochemischen Abbau des Chininmoleküls, um den Sonnenhöchststand überproportional an. Dass dies nicht ausschließlich an der Beleuchtungsstärke lag, geht aus dem folgenden Vergleich hervor:

Sonne Lichtprüfkabinett
 Watt/m2, 300 nm – 800 nm  600  1.000
 Lux  100.000 1)  140.000 2)
 Absorption A400nm, 10 h  > 1,600  1,134
 Fläche  3.600 m2  3)  650 cm2

1) Gemessen am Sonnenhöchststand am 13.05.2008 gegen 13:00

2) Dauerleistung der Xenon-Lampe über 10 h

3) Fläche unseres Betriebshofs insgesamt

Und hier gleich die Antwort: Mit 140.000 Lux ist das Lichtprüfkabinett ganz klar „heller als die Sonne“, die es an einem Sommertag zum Sonnenhöchststand auf gut 100.000 Lux bringt. Auch die Energie in Watt/m2 ist im Lichtprüfkabinett ganz klar höher als in der Sommersonne. Insofern haben wir die eingangs gestellte Frage eindeutig beantwortet. Anders dagegen sind die Ergebnisse der Chininaktinometrie. Die Zunahme A400nm nach 10 h ist im Sonnenlicht eindeutig höher, wenn auch durch einen ICH-Regelverstoß bedingt: da in Freien ohne Glasfilter und ohne dem zusätzlichen Filter Solar ID65 gearbeitet wurde, wurde der photochemische Abbau des Chininmoleküls durch einerseits kontinuierliche, andererseits aber auch kurzwellig „härtere“ Strahlung forciert.

 

Die weiteren Folgerungen sind nahe liegend:

Sie können die Lichtstabilität Ihres Ausgangsstoffs oder Ihrer Zubereitung im Sommer unter worst-case-Bedingungen selbst testen: Die ganztägige Belichtung auf Ihrem Betriebshof im Sommer an einem Hochdrucktag über z.B. 12 h entspricht einer Über-Erfüllung der Vorgaben nach ICH Q1B hinsichtlich der Strahlenbelastung. Wenn das Produkt derartig getestet keinen Abbau zeigt, wird es den im regelkonformen Lichttest auch nicht zeigen. Das sollte screenings erleichtern.

Jetzt aber zu den Einschränkungen: Jahreszeitlich und wettertechnisch bedingt liegt die Beleuchtungsstärke „draußen“  zwischen 3.500 – 110.000 Lux. Sie können diese Werte durch eine Dienstreise an die Ahr, die Mosel, den Rhein, den Stromberg, oder den Kaiserstuhl durch eine Belichtung in südlicher Hanglage um gut 10 % steigern – mit dementsprechenden abendlichen Spesen.

Sie können aber gerne auch uns Ihre Lichtprüfung anvertrauen, müssen dann Kontrollmessungen und Kalibrierungen nicht selbst durchführen, und genießen den zusätzlichen Service selbsterklärender und zulassungsfester Berichte. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.

Literatur

[1]   Guideline 3AQ18A, previous title: ICH Q1B, „Photostability Testing for New Substances
and Products“, CPMP/ICH/279/95, Legislative basis: Directive 75/318/EEC

 

 

 

 

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