CC BY
256
9
С Ib 6 X U/ в химии и химичесгай технологии. Том XXIV. 2010. №1 (106)
УДК 658.562.64
М.А. Буценин, А.И. Козлов, А.В. Матасов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СПОСОБ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА ТВЁРДЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ
Method of laboratory automation and information system intégration strategy for quality control of solid dosage forms production were reviewed.
Рассмотрен способ интеграции систем лабораторной автоматизации и автоматизированного проведения исследований, проводимых при контроле качества твёрдых лекарственных форм для химико-фармацевтических производств.
Развитие химико-фармацевтической отрасли и сосредоточение производства готовых лекарственных на территории Российской Федерации на сегодняшний день одна из приоритетных задач государственной политики. Для большинства производящих компаний актуальны проблемы обеспечения выпуска продукции стабильного качества, снижения процента брака и обеспечения соответствия производства международным нормам надлежащей производственной практики (Good Manufacturing Practice - GMP). Среди применяемых видов лекарственных форм твердые лекарственные средства занимают весомую часть выпускаемой предприятиями номенклатуры лекарственных форм. Они обладают ценными терапевтическими и технологическими свойствами, такими как: точность дозирования, возможность маскировки неприятного сопутствующего вкуса, долгосрочность и удобство хранения, технологичность процесса производства готовой продукции[1].
В соответствии с современными требованиями к качеству выпускаемых лекарственных средств на химико-фармацевтическом предприятии должен существовать отдел контроля качества, который решает задачу подтверждения соответствия качества выпускаемой продукции требованиям, заложенным в аттестованной нормативной документации. Работа отделов контроля качества (ОКК) связана с проведением большого количества исследований и работой химико-аналитических и микробиологических лабораторий. Для автоматизации лабораторной практики разрабатываются лабораторные информационные системы ЛИС (англ. Laboratory information management systems - LIMS). Эти системы охватывают весь спектр потребностей лабораторно-исследовательских комплексов и обеспечивают интеграцию данных и процессов лаборатории в общую информационную среду предприятия [2].
На основе системного анализа предметной области и данных [4,5] были выделены показатели качества и методы анализа, применяемые в процессе контроля качества твёрдых лекарственных форм, эти данные отражены в таблице. Показатель качества может быть определён различными способами, обеспечивающими разный уровень автоматизации. Например, гра-
С 1Ь б X М в химии и химичесгай технологии. Том XXIV. 2010. №1 (106)
нулометрический состав может быть исследован ситовым методом с участием лаборанта-аналитика, с помощью оптической системы высокого разрешения и последующего ручного или автоматизированного анализа размера частиц и с помощью лазерного анализатора в режиме близкого к реальному времени.
Табл. Показатели качества и методы анализа в работе ОКК производства твёрдых лекарственных форм
Показатель качества Метод анализа
Внешний вид Визуальный осмотр, оптические системы, распознавание образов
Определение гранулометрического состава Ситовый метод, оптический анализатор частиц, лазерный дифракционный анализатор
Определение содержания лекарственных веществ и примесей Спектрометрия различных длин волн, хроматография, ГХ, ВЭЖХ и др.
Испытание таблетки на растворимость Проведение исследований на растворимость на оборудовании различного типа
Испытание на распадаемость Определение времени распадаемости таблеток оператором, прибор для определения распадаемости с помощью электропроводных дисков
Определение прочности таблеток на истирание Барабан для истирания таблеток
Определение влагосодержания Удаление остаточной влаги высушиванием, титрометрическое определение воды методом Карла Фишера
Определение средней массы Взвешивание
Определение однородности дозирования Оптическим методом
Измерение каждого показателя требует проведения исследования по аттестованной методике. Классический подход с участием химика-лаборанта требует аккуратности и кропотливой ручной работы, а так же заполнения большого количества сопутствующей документации и ведения лабораторных журналов. Ошибки, связанные с человеческим фактором, при такой организации становятся неизбежными. Один из вариантов решения проблемы: применение ЛИС и интеграция автоматизированного лабораторного оборудования.
Предлагаемая схема организации автоматизированного контроля качества и интеграции ЛИС для производства готовых твёрдых таблетирован-ных лекарственных форм представлена на рисунке 1.
Большая часть аналитического оборудования предлагаемой схемы поддерживает работу в автоматическом режиме, и, фактически, за химиком-аналитиком закрепляется функция отбора и загрузки проб, а так же оценка и анализ полученных данных. В рамках представленной схемы проводятся ис-
С 1Ь 6 X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 1 (106)
следования показателей качества. От оператора требуется произвести отбор и регистрацию исследуемых образцов и загрузка их в следующие приборы: барабан для проверки на истираемость, идентификатор процесса распадае-мости, ячейки тестера для исследования растворимости. Используемое оборудование подключено к локальной вычислительной сети предприятия и через сопутствующее программное обеспечение интегрировано с ЛИС. После завершение процесса исследования собранные данные передаются в базу данных ЛИС, и проводится печать протоколов исследований.
Рис. 1. Схема организации исследований показателей качества твёрдых лекарственных форм
После отбора проб продукта и регистрации образцов в ЛИС проводят исследование распадаемости. Для этого используют лабораторный идентификатор процесса распадаемости, который состоит из сборной корзинки, сосуда для жидкости, термостатического устройства, поддерживающего температуру жидкости 37+2 иС, электромеханического устройства, сообщающего корзинке возвратно-поступательное движение вертикальной плоскости с частотой 30+2 цикла в минуту на расстоянии не менее 50 и не более 60 мм. Аналогичные пробы помещаются в барабан для определения истираемости. Данные о рабочих режимах приборов могут быть переданы в ЛИС через программное обеспечение приборов. Результаты исследований могут быть зарегистрированы с помощью АРМ (автоматизированное рабочее место) сотрудника аналитической лаборатории.
В качестве яркого примера автоматизации целого комплекса исследований можно привести исследование растворимости и проведение количест-
9
С Яг в X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. №1 (106)
венного анализа. Указанная схема подразумевает полную автоматизацию процессов анализа, включая пробоподготовку и регистрацию данных.
Проведение исследований на растворимость на примере оборудования типа вращающаяся корзинка (ИБР 1) будет выглядеть следующим образом: испытуемый образец помещают в сухую корзинку, которую помещают в среду растворения так, чтобы расстояние до дна сосуда было 20+2 мм. В качестве среды растворения используют воду или другие растворители, которые указаны в частных фармакопейных статьях (ФС). Сосуд закрывают крышкой и приводят корзину во вращение, режим которого оговаривается в частной ФС. Через время, указанное в ФС, или через 45 минут отбирают пробу раствора, которую фильтруют через фильтр с диаметром пор 0.45 мкм, и в фильтрате проводят количественное определение действующего вещества соответствующим аналитическим методом, приведенным в ФС. Тестер содержит несколько стаканов для одновременного проведения испытаний ряда образцов и одной холостой пробы в идентичных условиях. Рабочие параметры программируются с помощью модуля ЛИС, программного обеспечения или панели управления прибора.
Схема обвязки оборудования включает дополнительные модули, которые обеспечат: автоматическую подачу образцов, управление отбором проб в автономном режиме с использованием коллектора фракций, передачу проб для последующей обработки и анализа, прямую подачу отобранных проб на фотометрический анализ, ввод пробы через станцию подачи и модуль пробоподготовки непосредственно в колонку для ВЭЖХ. Типовое оборудование и дополнительные модули представлены на рынке, их программное обеспечение интегрируется с ЛИС.
Применение описанного подхода позволит минимизировать ошибки, связанные с человеческим фактором, ускорить процесс лабораторных исследований, ускорить формирование нормативных документов, связанных с выпуском химико-фармацевтической продукции, а так же обеспечить прозрачность и прослеживаемость проводимых мероприятий по контролю качества для контроля Росздравнадзором.
Библиографические ссылки
1. Технология лекарственных форм: Учебник для учащихся фармацевтических училищ / И.А. Муравьёв. М.: Медицина, 1988.
2. ИТ и лаборатория: стратегия интеграции / И.В. Куцевич //Открытые системы, 2005. №12.
3. Системный анализ процессов химической технологии / И.Н. Дорохов, В В. Меньшиков. М.: Наука, 2005. 584с.
4. Государственная фармакопея СССР. Одиннадцатое издание. Выпуск 2. Часть 1. М.: Медицина, 1990.
5. Государственная фармакопея Российской Федерации. Двенадцатое издание. М.: Издательство "Научный центр экспертизы средств медицинского применения", 2008. 704с.
