Partikelgrösse und Partikelform (morphologische Parameter) mit modernen Methoden bestimmen: Methodenvergleich - Fehlerbetrachtung Variabilität

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1 Partikelgrösse und Partikelform (morphologische Parameter) mit modernen Methoden bestimmen: Methodenvergleich - Fehlerbetrachtung Variabilität Dr. Mark Wingfield, Malvern Instruments GmbH, Deutschland

2 Inhalt Grundlagen Partikelgröße Definition Gewichtete Mittelwerte Moderne Methoden zur Partikelcharakterisierung Laserbeugung und automatisierte Bildanalyse Meßprinzip und Grundbegriffe Geräteaufbau Meßmethodenentwicklung Analytische Variabilität - Gerätebedingt, Dispigierung, Probennahme

3 Warum braucht man die Partikelgrösse? ICH Guide Q6A particle size of pharmaceutical drug substance for some drug substances particle size can have a significant effect on dissolution rates, bioavailability, and / or stability. In such instances, testing for particle size distribution should be carried out using appropriate procedure and acceptance criteria should be provided Die Partikelgrösse des Wirkstoffes beeinflusst die Qualität der Darreichungsform funktionelle Pulvereigenschaft. Edgar John, APV 2009, 11. März 2009

4 FDA guidance: what should be considered when testing new drug products? International Conference on Harmonization; Guidance on Q6A Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for New Drug Substances and New Drug Products: Chemical Substances* Specific tests and criteria: Physiochemical properties (ph, melting point, RI) Particle size Polymorphic forms / amorphous content Chiral identity tests Water content Inorganic impurities, based on a knowledge of process Microbial Limits *Federal Register/Vol. 65, No.251, Friday December 29, 2000/ Notices p

5 Was bedeutet Partikelgröße?

6 Was bedeutet Partikelgröße?

7 Prinzip der äquivalenten Kugel Der Zylinder links hat das gleiche Volumen wie eine Kugel mit einem Durchmesser von 213µm. Das Äquivalentvolumen beschreibt ein Partikel mit nur einer Zahl

8 Die Größenverteilung verstehen Der Mastersizer 2000 ist so entwickelt, daß gleiche Volumina von Partikeln verschiedener Größen eine ähnliche, gemessene Streulichtintensität liefern. Die Größenverteilung wird als eine Volumen Verteilung angegeben, da dies die Sensitivität des Systems am besten widerspiegelt. Was bedeutet das in der Praxis?

9 Die Größenverteilung verstehen Volumenverteilungen, wie es der Name bereits sagt, basieren auf dem Volumen der zur Verteilung beitragenden Partikel. Eine Million 1µm späherische Partikel haben das gleiche Volumen wie 1 einziges 100µm Partikel. Dies sollte beachtet werden, falls sie jemals Volumen- mit Anzahlverteilungen vergleichen sollten. Die Umrechnung von Volumen- zu Anzahlverteilung oder umgekehrt ist oft fehlerbehaftet!

10 Die Größenverteilung verstehen Stellen sie sich drei Partikel mit Durchmessern 1,2 und 3 Einheiten vor. Mit einem Mikroskop gemessen einer Technik welche Anzahlverteilungen liefert würden wir folgende Verteilung erhalten

11 Die Größenverteilung verstehen Number Distribution Frequency (number %) Diameter

12 Die Größenverteilung verstehen Volume Distribution Frequency (volume %) Diameter

13 Spezifikationen setzten: Statistik der Verteilung Volume (%) Dv50 Dv10 Dv90 Dv100 Size um

14 Gewichtete Mittelwerte für Partikelgrößenverteilungen Modellbeispiel 3 Teilchen mit d 1,2,3 X = nl D = [,] = d n Mikroskop Xns = D [,] 20 = = Xnv = D[,] 30 = 3 = X = sv D = [ 32, ] = X = vm D = [ 43, ] = d 2 n d 3 n d 3 d 2 d 4 d 3 Bildanalyse Coulter-Counter Sauter Mittelwert De Brouckere Mittelwert Laserbeugung

15 Statistiken für die Partikelgrößenverteilung Die beiden wichtigsten gewichteten Mittelwerte sind: D[3,2] oder Sauterdurchmesser Oberflächengewichtet D[4,3] oder De Broucker-Mittelwert Volumen gewichtet

16 Mittelwerte Vergleich Volume (%) Dv50 Dv10 Dv90 Dv100 D[3,2] D[4,3] Size um

17 Setting specifications: specification tolerances Dv10 Dv50 Dv90 D[4,3] D[3,2] Size / microns % seed material

18 Laserbeugung Schnelle und einfache Bedienung Größenbereich 20nm bis 2000µm Annahme: Kugelförmige Partikel Benötigt die optische Parameter für die Probe Brechungsindex und Absorptionswerte Suspensionen, Emulsionen und Trockenpulver SOP s Itaritives Verfahren die Partikelgröße wird nicht direkt gemessen Nur Größe

19 Euopean Pharmacopoeia EP 6.0, Particle Size analysis by laser light diffraction Referenz: ISO Particle size analysis Laser diffraction ISO 9276 Representation of results of particle size analysis Enthält Richtlinien für Methodenentwicklung Wiederholbarkeitskriterien Gerätequalifizierung

20 Größenabhängige Intensitätsverteilung Detektor Die Lage (sinϕ) der Beugungsringe auf den Detektoren ist u.a. vom Durchmesser d der Projektionsfläche der Partikel abhängig. sinϕ nλ d

21 Typischer Streulicht Datensatz Data Graph - Light Scattering Light Energy Light Energy Detector Number Glass Beads, 19 Oct :12: Data Graph - Light Scattering Detector Number Große Partikel Kleine Partikel

22 Berechnung der Größenverteilung

23 Laserbeugung wie man das Messergebnis erhält Der Prozess generiert 2 Datensätze die theoretischen Streulichtdaten in rot und die gemessenen Streulichdaten in grün. Die Fläche zwischen diesen Kurven wird berechnet und der Unterschied als Residual Wert angegeben. kleine Unterschiede hier..und hier

24 Ergebnis 1 : Größenklassen Histogramm Häufigkeit 20% 15% 10% 5% Häufigkeit in Prozent 0% Partikeldurchmesser, D (um)

25 Ergebnis 2 : Kumulative Durchgangskurve 100% 90% Kumulativ % < D D v (0.5) < 15,4 µm Volumeprozent < D 80% 70% 60% 50% 40% 30% 50 % < 15,4 µm 20% 10% 0% Partikeldurchmesser, D (µm)

26 Laserbeugung liefert eine auf dem Partikelvolumen basierende Größenverteilung 100% 20 90% Häufigkeit Volumeprozent < D 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Fehlerkurve, Kumul. Kumulativ % < D Häufigkeit in Prozent Fehler in Prozent 10% 0% Partikeldurchmesser, D (um)

27 Berechnung der Größenverteilung Generell stehen zwei Streulicht Modelle zur Auswahl: Fraunhofer Näherung Mie Streulicht Theorie In allen aktuellen Malvern Diff. Geräten stehen beide Auswertungen zur Verfügung

28 Streulichtmodelle Fraunhofer und Mie Laserbeugung benötigt ein Modell, welches exakt das Lichtstreuverhalten aller Partikel beschreibt. Momentan stehen zwei populäre Modelle zur Wahl. Die Mie-Theorie und die Fraunhofer Näherung. Die Mie-Theorie zeigt sich dabei über einen breiteren Größenbereich exakter besonders für Partikel mit Größen kleiner als 50 µm.

29 Streulichtmodelle Fraunhofer und Mie Ältere Messgeräte verwendeten die weniger genaue Fraunhofer Näherung. Grund dafür war die damals limitierte Computerleistung. Seit 1986 ist das bevorzugte Modell die Mie Theorie, welche korrekt das Streulicht bei allen Wellenlängen und bei allen Winkeln vorhersagt.

30 Streulichtmodelle Mie-Theorie Mie-Theorie: Beschreibt die Wechselwirkung von Licht und Materie. geht von kugelförmigen Partikeln aus. Gültig für alle Wellenlängen, Streulichtwinkel und Partikelgrößen. Sagt korrekt die Streulichintensitäten voraus. sagt korrekt Sekundärstreuung voraus.

31 Streulichtmodelle Mie-Theorie For particles smaller than about 50µm the Mie theory offers the best general solution. Zitat aus: ISO (Particle size analysis Laser diffraction methods Part1: general principles)

32 Mie-Theorie Streulicht Vorhersage Gestreutes Licht Einfallendes Licht Absorption Gestreutes Licht

33 Mie-Theorie Streulicht Vorhersage Mie-Theorie berücksichtigt Licht welches durch das Partikel geht. Streulicht Intensität Winkel Partikelgröße Winkel

34 Streulichtmodelle Fraunhofer Näherung Berücksichtigt nur klassische Beugungseffekte um ein scheibenförmiges Partikel Streulicht Intensität Winkel Partikelgröße Winkel

35 Streulichtmodelle - Fraunhofer Näherung Nachteile: Liefert falsche Antworten wenn Partikel <50µm sind. Der Streulichwinkel groß wird und Sekundärstreuung auftritt. Der relative Brechungsindex klein ist (<1.3) - dies entspricht der Situation eines Partikels mit Brechungsindex 1.73 dispergiert in Wasser. Behauptete Vorteile: Man braucht keine optischen Materialparameter. Was bedeutet, dass optische Parameter für die Mie Theorie benötigt werden.

36 Optische Parameter Welche sind das? Um die Mie Theorie anzuwenden werden 3 Parameter benötigt. Diese sind: Brechungsindex (RI) des Dispergiermittels. Brechungsindex (RI) des Probenmaterials. Imaginärer Brechungsindex des Probenmaterials (oft als Absorption bezeichnet).

37 Optische Parameter Welche sind das? Der imaginär Anteil des Brechungsindex (Absorption) Kann bestimmt werden indem man die dispergierte Probe unter einem Mikroskop bzgl. ihrer Form, Transparenz und internen Struktur untersucht. Absorption wird generell auf einen Faktor 10 genau benötigt z.b. 0.1 oder 0.01 nicht 0.023

38 Wie das Erscheinungsbild des Partikels es ermöglicht auf die Absorption rückzuschließen Erscheinungsbild Imaginär RI Beispiel 0 Latex Emulsionen Kristalline gemahlene Pulver Leicht gefärbte Pulver Stark gefärbte Pulver und Metallpulver

39 Klassischer Aufbau eines Laserbeugungsmessgeräts Spatial Filter Particles suspended in Gas or liquid Multi Element Detector He Ne Laser 2mwPower 0.63 mwavelength m Unscattered Light Scattered Light Obscuration Detector Fourier Transform Lens

40 Klassischer Aufbau eines Laserbeugungs-Messgeräts Die Optik ist so gebaut, dass Partikel mit gleicher Größe ihr Streulicht an der gleichen Detektorposition abbilden.

41 Optische Bank des Mastersizer2000 ( µm) He-Ne Laser Strahlengang Eine Linse für den gesamten Messbereich Detektor Erweiterung zu großen Winkeln Sensitivitätserhöhung im Bereich > 1µm Erhöhung der Auflösung im Bereich > 1µm Blaulichtdioden (λ = 450nm) Strahlengang Sub-µm Messbereich bis 0.02µm Sensitivitätserhöhung Erhöhung der Auflösung

42 Bildanalyse Partikelgröße Partikelform Zählverfahren daher empfindlich für Grob- und Feinkornanteile

43 Allgemeine Anforderung - Orientierung Circularity Distribution of Rods Presented with Varying Orientation Circularity Probe ist monodispers Diameter Distribution of Rods Presented with Varying Orientation 25 Aufgrund von zufälliger Orientierung wird das Größen- und Zirkularitätsergebnis polydispers! Diameter (μm)

44 Neu: das Morphologi G3 Zukunftsweisende, hochsensitive Partikelcharakterisierung mittels Bildanalyse Integrierte Dispergiereinheit für Pulverproben Automatisierte Mikroskop Optik Glasplatte Automatisiert, verfahrbarer Probentisch

45 Partikel müssen orientiert abgebildet werden Morphologi G3 Probe wird auf einen Objektträger dispergiert Partikel nehmen die mechanisch stabilste Position ein Größte Partikelfläche zeigt zur Kamera hin

46 Integrierte Dispergiereinheit für Pulver Probenträger wird mit Präzisionsfolie verschlossen Druckluftstoß zerbricht die Folie und dispergiert die Probe auf die Glasplatte Dispergierparameter werden über Software eingestellt Integriert in SOP Messungen Dispergierung zerbrechlicher Partikel durch Regelung der Druckstoß Stärke möglich

47 Zirkularität und Durchmesser Zirkularität = Kreisumfang / Partikelumfang Fläche des Partikels Kreis gleicher Partikelfläche Partikelumfang Durchmesser des Kreises gleicher Partikelfläche

48 Intuitive Daten Analyse - Scattergramm Filterfunktion für jeden Parameter Anzeige jedes Größen/Form Parameters Scattergramm korreliert gewählte Parameter Einzel Partikel Ansicht

49 Intuitive Daten Analyse - Scattergramm Kugeln Scherben Obladen Stäbchen Sich be- Rührende Partikel Verschiedene Scattergramm- Regionen verwendet um Klassifizierung herzustellen

50 Intuitive Datenanalyse - Klassifizierung Ergebnisklassen

51 Datenanalysator Vergleicht mehrere Datensätze miteinander Bündelt Daten in ähnliche Gruppen Findet den aussagekräftigsten Parameter!

52 Anwendungsbeispiel Pharma Pharmaz. Bindemittel Problem mit fehlerhaften Batches Traditionelle Größenmess- und Mikroskopietechniken waren nicht in der Lage die fehlerhaften Batches zu identifizieren Batch A Batch C Batch B Batch D

53 Pharmaz. Bindemittel fehlerhafte Batches

54 Anwendungsbeispiel Pharma Morphologi löste das Problem innerhalb 1 Woche Die Partikelgröße änderte sich nicht wirklich, aber.. Konvexität und mittlere Intensität änderten sich, und waren die Schlüsselparameter zur Identifizierung der schlechten Batches Form-, und nicht nur Größeninformation erforderlich Konvexität =

55 Morphologi G3 Zusammenfassung Automatisierte Bildanalyse für Pulver und Suspensionen Pulver Dispergiereinheit zur Vereinzelung der Partikel Messbereich: 0.5µm µm Partikelanzahl pro Messung: Typische Messzeiten: 3 10 min Typische Probemenge: 5mg - 200mg Standardisierte Messung durch SOP Konzept FDA CFR21 Part 11 Konformität, vollständige IQ/OQ

56 Mechanismus der Durchflussmesszelle Funktionsweise der Hüllstromtechnik

57 Mechanismus der Durchflussmesszelle Partikel im Fokus Orientierte Partikel! Keine Überlappung Probe hat keinen Kontakt zu den Messzellenfenstern

58 Pigmente - Vergleich der 10-20µm Anteile Pigment A Pigment B

59 FPIA-3000 Zusammenfassung Automatisches Bildanalysesystem für die Messung der Partikelgröße und Partikelform von Suspensionen und Emulsionen Größenbereich : 0.8µm µm Bis zu Partikel pro Messung (alle Bilder werden gespeichert) Mehr als 20 morphologische Parameter / Ein Knopf Bedienung (SOP Konzept) 1 Messzyklus (Messung + automatische Spülung) in 4-5 min

60 Produktspezifikation und Methodenentwicklung

61 Die Aufgaben für die pharmazeutische Entwicklung gegeben durch ICH Q6A Evaluiere den funktionellen Zusammenhang zwischen Partikelgröße und Qualität der Darreichungsform Setze eine geeignete Spezifikation für die Partikelgröße des Wirkstoffes ICH Q6A When a specification is first proposed, justification should be presented for each acceptance criterion included a reasonable range of expected analytical and manufacturing variability should be considered Edgar John, APV 2009, 11. März 2009

62 Analytische Variabilität Gerätefaktoren Probenahme Dispergierung/Probenvorbereitung Bediener

63 Methodenentwicklung: Verfügbare Normen und Standards für die Messung mittels Laserbeugung ISO : Section 6.4 Dv50-5 different readings: COV < 3% Dv10 and Dv90: COV < 5% Below 10μm, these maximum values should be doubled. USP <429> Provides reproducibility ranges Dv50 or any central value: <10% Dv10, Dv90 or any non-central value: <15% Below 10μm, these maximum values should be doubled. EP provides similar advice to USP<429>

64 Analytische Variabilität Einfluss des Gerätes die LLD weißt eine sehr gute Wiederholbarkeit auf. Die Wiederholbarkeit bzw. Funktion des Gerätes wird mit Standards gemäß überprüft.

65 Experimentale Variabilität EP Particle Size Analysis by LLD Control of the apparatus performance - Calibration Kalibrierung entspricht ISO Bestätigt die korrekte Funktion des Gesamtsystems, d.h. Optik, Dispergiersystem, Datenauswertung Verwendung von Zertifizierten oder Standardreferenzmaterialen Sekundärstandards Sphärisch oder nicht-sphärisch Akzeptanzkriterien: X 50 besser als +/- 3% X 10 besser als +/- 5% X 90 besser als +/- 5% Edgar John, APV 2009, 11. März 2009

66 Leistungsdaten 1. Zertifizierte Referenzmaterialien z.b. Latexpartikel Genauigkeit + Wiederholbarkeit: D v 50: ± 0.5% (RSD) D v 10/D v 90: ± 2.0% (RSD) 2. Transferstandards z.b. Malvern QAS Glaskugelstandard Reproduzierbarkeit: D v 50: ± 1.0% (RSD) D v 10/D v 90: ± 4.0% (RSD)

67 Experimentale Variabilität Probenahme Novices in the size measurement field must understand that most errors in size measurement arise through poor sampling..... and not through instrument inadequacies. T. Allen, Advances in Ceramics, Vol 21: Ceramic Powder Science, page 721, The American Ceramic Society Inc. (1987) Dr. Henk Merkus Quality Assurance in Particle Size Measurement from Improving Standards in Particle Size Distribution Measurement, February 17-19, 1997, at the Engineering Research Centre for Particle Science and Technology

68 Probenvorbereitung: Methodik der Probenahme =

69 Probenahme: Entmischungseffekte

70 Probenahme: Benutzung eines Probenteilers (Spinning Riffler) Sample stream from a vibrating hopper Sample pots on a revolving tray

71 Probenahme: Typische Fehler bei unterschiedlicher Probenvorbereitung Method Estimated max error (%) Cone & Quartering 22.7 Scoop Sampling 17.1 Table Sampling 7.0 Chute Riffler 3.4 Spinning Riffler 0.42 From: T. Allen Particle Size Measurement Chapman and Hall 4th Edition 1993 Page 39. Figures based on a 60:40 sand mixture.

72 Probenahme: Messungen von probengeteilten Fraktionen (riffle split) RSDs Size / Microns Dv10 Dv50 Dv90 Dv10: 2.8% Dv50: 2.9% Dv90: 1.4% Measurement Number

73 Methodenentwicklung und Validierung: PASG Definition der Probenvorbereitung* The pre-treatment and the presentation of the sample to the measuring technique in a meaningful manner. Zu entscheiden Wie die Probe entnommen wird (Sampling) Wie die Probe dem Gerät präsentiert wird Nass- oder Trockendispergierung? Einzelkorn oder agglomeriert? *See Bell, R., Dennis, A., Henriksen, B., North, N., and Sherwood, J., (1999) Position Paper on Particle Sizing: Sample Preparation, Method Validation and Data Presentation Pharmaceutical Technology Europe, November

74 Analytische Variabilität Probenvorbereitung und Dispergierung Novices in the size measurement field must understand that most errors in size measurement arise through poor sampling and dispersion and not through instrument inadequacies. T. Allen, Advances in Ceramics, Vol 21: Ceramic Powder Science, page 721, The American Ceramic Society Inc. (1987) Dr. Henk Merkus Quality Assurance in Particle Size Measurement from Improving Standards in Particle Size Distribution Measurement, February 17-19, 1997, at the Engineering Research Centre for Particle Science and Technology

75 Analytische Variabilität Probenvorbereitung - Adhäsionskräfte zwischen Partikeln Force of Adhesion / Gravitational Force Adhesion Particle Size / Microns From: Aerosol Science, Ed. C N Davies, Academic Press, London and New York, 1966

76 Analytische Variabilität Dispergierung Herstellung einer Dispersion. Hierzu gehört: Benetzung De-agglomeration If there is significant material below 20 microns in the sample then the major factor governing repeatability will be the dispersion of the sample

77 Analytische Variabilität Nassdispergierung Dispergiermittel Increasing Sodium Hexametaphosphate Concentration Auch zu berücksichtigen ist der Einfluß anderer Faktoren wie zum Beispiel Tenside und deren Konzentration sowie ph

78 Methodenentwicklung: Benutzung von Dispergierhilfsstoffen und Additiven Surfactants aid particle wetting and dispersion Non-ionics improve wetting and provide steric barrier to aggregation Tween 20 / 80; Span 20 / 80 Ionic Surfactants can provide electrosteric stabilisation Anionics: SDS (sodium dodecylsulfate); AOT (sodium bis-2- ethylhexylsulfosuccinate) Cationics: CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) Ad-mixtures can increase particle charge Sodium Hexametaphosphate; Sodium Pyrophosphate; Ammonium Citrate ph adjustment can also be important

79 Analytische Variabilität Vorsicht bei der Konzentration Dv50 / Microns Mehrfachstreuung Obscuration (%)

80 Mehrfachstreuung Hauptdetektor Nasszelle Hohe Detektornummern Streulicht bei hohen Detektornummern bedeutet kleinere Partikel Niedrige Detektornummern Durch Erhöhung der Abschattung (Konzentration) wird Mehrfachstreuung verstärkt auftreten. Dies führt zu Signalen bei höheren Detektornummern und damit zu kleineren Partikelgrößen im Ergebnis.

81 Nassmessung - Mehrfachstreuung.führt zu erhöhtem Feinanteil und zu falschen Schlussfolgerungen! Particle Size Distribution Volume (%) Particle Size (µm) SiC 5% obsc, 21 July :31:16 SiC 10% obsc, 21 July :35:37 SiC 20% obsc, 21 July :44:28 SiC 40% obsc, 21 July :02:22 Wenn Zweifel bestehen, sollte eine Abschattungs-Titration durchgeführt werden. Ab welcher Abschattung wird das Ergebnis feiner angezeigt?

82 Analytische Variabilität Der Einfluß von Ultraschall 250 Initial Dispersion (Pump and Stirrer) Ultrasound Applied Ultrasound Off Particle Size / Microns Dv10 Dv50 Dv Measurement Number

83 Analytische Variabilität Ergebnisse nach Ultraschallbehandlung Record Number Conditions Dv10 / Microns Dv50 / Microns Dv90 / Microns 26 After Sonication After Sonication After Sonication After Sonication After Sonication Mean Standard Deviation Variation (%)

84 Analytische Variabilität die Stabilität des Ergebnisses Deionised Water Tap Water 0.5 Dv50 / Microns Measurement Number

85 Analytische Variabilität Probenahme: Unverfälschte Ergebnisse bei der Probenahme in Suspensionen Stirrer Isokinetic sampling probe Flow baffles Speed of sample rise matches sample extraction velocity

86 Analytische Stabilität Pumpen / Rührer-Drehzahl 60 Dv10 Dv50 Dv90 Particle Size / Microns Pump Rate / rpm

87 Analytische Variabilität Überprüfung der Stabilität einer Nassmessung 80 Dv10 Dv50 Dv90 60 Size / Microns Time / min Stabilisation Time / sec Dv10 / μm COV (%) Dv50 / μm COV (%) Dv90 / μm COV (%)

88 Analytische Variabilität Interpretation der Bildanalyse als Referenzmethode After inappropriate level of sonication broken particles With reduced level of sonication no broken particles

89 Analytische Variabilität Agglomerate bzw. Grobkorn Pharmaceutical dispersed in cyclohexane With no surfactant a high level of agglomeration is observed Wide size and shape distributions Images show high degree of agglomeration

90 Analytische Variabilität Bildanalyse als eine Referenzmethode Same sample but with addition of lecithin Narrower and smoother size and shape distributions Images confirm individual particles and little agglomeration

91 Probenahme bei Suspensionen Size / Microns Dv10 Dv50 Dv90 RSDs Dv10: 16.9% Dv50: 15.7% Dv90: 15.8% Measurement Number

92 Darstellung der Probe: Bildanalyse als eine Referenzmethode Dv10 / Microns Dv50 / Microns Dv90 / Microns Mastersizer Morphologi G Dv10 / Microns Dv50 / Microns Dv90 / Microns Mastersizer Morphologi G

93 Analytische Variabilität Trockendispergierung Partikelgröße in Abhängigkeit des Dispergierdruckes Vergleiche mit Ergebnissen von der Nassdispergierung

94 Analytische Variabilität Abhängigkeit der gemessenen Partikelgröße vom Dispergierdruck Dv10 Dv50 Dv90 Size / Microns Dispersion Pressure / bar

95 Analytische Variabilität Ein Vergleich von Nass- und Trockendispergierung -Agglomeriert 8 0 bar dry dispersion Wet (no sonication) Volume (%) Particle Size / Microns

96 Analytische Variabilität Nass versus Trocken keine Agglomerate 8 4 bar dry dispersion Wet Dispersion 6 Volume (%) Particle Size / Microns

97 Analytische Variabilität Gleiche Probe bei unterschiedlicher Drucklufteinstellung 40 Dv10 Dv50 Dv90 30 Size / Microns Dispersion Pressure / bar

98 Analytische Variabilität Gleiche Probe gemessen bei 0,2 Bar gute Übereinstimmung zwischen Nass- und Trockenmessungen bar dry dispersion Wet dispersion Volume (%) Particle Size / Microns

99 Methodenvalidierung precision for excipient measurements Sample Number Dv10 / μm Dv50 / μm Dv90 / μm Mean COV (%) Measurements of multiple samples (n 6) by a single operator RSD within USP and ISO limits Variation in Dv10 due to dispersion Variation in Dv90 due to sampling Scope sampling used in this case.

100 Methodenvalidierung intermediate precision for excipient measurements Sample Number Dv10 / μm Dv50 / μm Dv90 / μm Mean COV (%) Parameter Pooled Value Mean Dv50 / μm Standard Deviation 0.68 COV (%) 2.98 Pooled RSD for both analysts is within the USP and ISO limits.

101 Methoden Validierung: Reproduzierbarkeit Should now go on to test reproducibility Defined as the precision between laboratories* Modern sizing systems now include Standard Operating Procedures (SOPs) Allow all key method parameters to be specified and stored SOP file can then be ed to other sites to ensure the same method is followed Main challenge is related to the control of the laboratory conditions and dispersant quality *See Bell, R., Dennis, A., Henriksen, B., North, N., and Sherwood, J., (1999) Position Paper on Particle Sizing: Sample Preparation, Method Validation and data Presentation Pharmaceutical Technology Europe, November

102 Zusammenfassung Laserbeugung bietet eine schelle und einfache Möglichkeit zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung Bei der Definierung einer Produktspezifikation muss entschieden werden, welchen gewichten Mittelwert zur Grunde bzw. Größenangabe festgelegt werden soll. Außerdem muss die Analytische Variabilität berücksichtigt werden. Bei der Methodenentwicklung muss die Art der Probenahme und der Dispergierung festgelegt werden. Die Toleranzen gemäß USP <429> oder ISO für die Reproduzierbarkeit sind hierbei maßgebend. Die Methodenentwicklung wird erleichtert durch die Bildanalyse.