Validierung bioanalytischer Methoden

Geschrieben von Dr. Janet Thode am . Veröffentlicht in Methodenvalidierung

Im heutigen kleinen Blog-Artikel wollen wir uns mit der Validierung bioanalytischer Methoden und ihren jüngsten Entwicklungen beschäftigen. Bei der Validierung bioanalytischer Methoden geht es um quantitative Bestimmungen des entsprechenden Analyten in biologischen Matrices (wie Urin, Speichel, Blut etc.). Die Validierung solch quantitativer Bestimmungen des Analyten (das sind z.B. Arzneimittel in der Entwicklung oder deren Stoffwechselprodukte) oder Biomarkern sind entscheidend für die erfolgreiche Durchführung von prä-klinischen und späteren klinischen pharmakologischen Studien. Validierte Methoden liefern wichtige Informationen hinsichtlich der Sicherheit und Wirksamkeit des entsprechenden in der Entwicklung befindlichen Arzneimittels. Die Validierung der Analysemethode liefert uns Ergebnisse, denen wir vertrauen können. Die Validierung bioanalytischer Methoden beantwortet 4 wichtige Fragen:

  • Die Untersuchung der Spezifität / Selektivität zeigt, ob die Methode wie beabsichtigt auch wirklich den fraglichen Analyten erfasst. Falls dem so ist gut, aber können Störungen durch andere Komponenten ausgeschlossen werden?
  • Mit den Parametern Genauigkeit (accuracy) und Präzision wird auf die Variabilitäten, die mit den erhaltenen Datensätzen verbunden sind, abgezielt. Es wird dabei geschaut, wie groß der zu erwartende Fehler ist und wieviel Fehler toleriert werden kann.
  • Durch Festlegen des Arbeitsbereichs wird eine obere und untere Grenze definiert, innerhalb derer die Methode zuverlässig funktioniert.
  • Durch Stabilitätsuntersuchungen wird der Effekt falscher Handhabung oder Lagerung der Proben im Hinblick auf den Erhalt zuverlässiger Ergebnisse nach Methodendurchführung festgestellt.

Im Gegensatz zur Validierung analytischer Methoden [siehe entsprechende ICH Q2(R1)-Richtlinie] ist die Validierung bioanalytischer Methoden leider immer noch nicht harmonisiert. Verschiedene Länder haben ihre eigenen Richtlinien, die von ihren jeweiligen Behörden herausgegeben wurden wie beispielsweise der US-amerikanischen FDA (Food and Drug Administration), der EMA (European Medicine Agency) für die EU, der brasilianischen ANVISA (National Health Surveillance Agency) oder der japanischen MHLW (Ministry of Health, Labour, and Welfare), um nur einige zu nennen. Dies erfordert von pharmazeutischen Unternehmen, dass sie jeweils den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Landes / Wirtschaftsraums Folge leisten müssen, wenn sie beabsichtigen, ihre Arzneimittel in diesen Ländern auf den Markt bringen zu wollen. Einen guten Überblick gibt diese Publikation, auch wenn die kürzlich (im Mai 2018) von der FDA herausgebrachte neue Richtlinie darin natürlich nicht enthalten ist.

Die US-amerikanische FDA hat im Laufe der Jahre die Validierung spezifischer bioanalytischer Methoden (GC, HPLC) in ausgewählten biologischen Matrices auf die Bestimmung von Biomarker-Konzentrationen und jetzt auch auf Ligandenbindungsassays (LBA) ausgeweitet. Die EMA hingegen hat in ihrer Richtlinie die quantitative Bestimmung von Biomarkern bei der Untersuchung pharmakodynamischer Endpunkte nicht berücksichtigt. Die ANVISA-Richtlinie beschränkt sich ausschließlich auf chromatographische Methoden in Kombination mit Massenspektrometrie zur quantitativen Analyse von Arzneimitteln in bestimmten biologischen Matrices. Im Gegensatz zu den anderen Behörden hat sie jedoch die Palette der Biomatrices erweitert. Die MHLW hat zwei separate Richtlinien für Arzneimittel mit großem bzw. kleinem Molekulargewicht (Biologics bzw. Small Molecules) herausgegeben und ist nicht auf ausgewählte analytische Methoden oder Nachweissysteme beschränkt.

Obwohl diese Richtlinien sehr unterschiedlich sind, sind die wichtigsten zu evaluierenden Validierungsparameter weiterhin die gleichen wie Genauigkeit, Präzision, Spezifität / Selektivität, Linearität, Sensitivität und Stabilität, wobei auch oft Aspekte wie Wiederfindung (recovery), Robustheit und Reproduzierbarkeit überprüft werden müssen. Interessanterweise sind die Vorgaben zur Methodendurchführung (z.B. wie viele Replikate oder welche Proben) und ihre Akzeptanzkriterien (z.B. RSD ± 15%) für die Validierungsparameter in einigen Punkten ziemlich ähnlich, während sie in anderen stark variieren. Also wie müssen Sie sich als Pharmaunternehmen verhalten, wenn Sie planen, Ihr Produkt auf verschiedenen Märkten einzuführen? Wenn Sie sich vorstellen, Ihr Produkt in Brasilien und in Europa auf den Markt bringen zu wollen, müssen Sie dann die Anforderungen beider Behörden erfüllen oder müssen Sie "nur" den strengeren folgen? So fordert die z.B. die brasilianische ANVISA-Richtlinie RDC 27/2012 für die Wiederholpräzision (intra-precision, repeatbility) bei mind. 5 Konzentrationen je 5 Replikate, während die EMA nur bei 3 Konzentrationen und bei LLOQ (lower limit of quantification, unterste Bestimmungsgrenze) je 5 Proben fordert... Daher sollte die regulatorische Strategie stehen, bevor mit der Planung irgendwelcher Validierungsexperimente begonnen wird.

 

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Validierungsrichtlinien für bioanalytische Methoden im Gegensatz zu analytischen Methoden noch nicht harmonisiert sind. Obwohl die jüngste Entwicklung im Bereich der Harmonisierung bereits begonnen hat, wird es mit der Umsetzung in die Praxis noch etwas dauern, da die bioanalytische Validierungsrichtlinie M10 der ICH erst in Q2 2019 veröffentlicht werden soll. Die großen Behörden haben ihre jeweiligen Richtlinien für die Validierung der entsprechenden Methoden zur Analyse von Arzneimitteln in bestimmten biologischen Matrices herausgegeben. Die Validierungsparameter sind für alle weitgehend gleich, mit gewissen Unterschieden bezüglich der zu untersuchenden Analyten, für die die anzuwendende Richtlinie jeweils gilt, sowie ihrer Vorgaben zur Durchführung und den geforderten Akzeptanzkriterien.

Tags: Methodenvalidierung bioanalytische Methoden

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