Валидация аналитических методик: текст и методология ICH Q2 (R1)

Содержание

Часть 1
Текст по валидации аналитических методик
1. Введение
2. Типы аналитических методик, которые следует валидировать
Глоссарий

Часть 2
Валидация аналитических методик: методология
Введение
1. Специфичность
1.1. Идентификация
1.2. Тесты по количественному содержанию и примесям
2. Линейность
3. Диапазон применения
4. Правильность
4.1. Количественное содержание
4.2. Примеси (количественное определение)
4.3. Подача данных
5. Точность
5.1. Сходимость
5.2. Внутрилабораторная точность
5.3. Воспроизводимость
5.4. Подача данных
6. Детектируемый лимит
6.1. На основании визуальной оценки
6.2. На основании сигнал/шум
6.3. На основании стандартного отклонения сигнала и наклона кривой
6.4. Подача данных
7. Количественный лимит
7.1. На основании визуальной оценки
7.2. На основании подхода сигнал/шум
7.3. На основании стандартного отклонения сигнала и наклона кривой
7.4. Подача данных
8. Робастность
9. Тестирование пригодности системы

Часть 1
Текст по валидации аналитических методик

1. Введение

Этот документ представляет собой обоснование параметров для представления валидации аналитических методик, являющейся частью регистрационной заявки, подаваемой в ЕС, Японии и США. Этот документ не стремится охватить тестирование, которое может потребоваться для регистрации в или вне других стран мира. Более того, этот текст выглядит как набор терминов и их определений, и не предназначен для указаний о том, как проводить валидацию. Подразумевается, что эти термины и определения устранят различия, которые часто возникают между разными руководствами и правилами ЕС, Японии и США.
Задача валидации аналитической методики – показать, что она пригодна для поставленной цели. Включена итоговая таблица характеристик, которые требуются для методик по идентификации, контролю примесей и количественному содержанию. Другие аналитические методики будут рассматриваться позже как дополнения к этому документу.

2. Типы аналитических методик, которые следует валидировать

Обсуждение валидации аналитических методик направлено на четыре наиболее употребляемых типа аналитических методик:

Хотя существует много аналитических методик, таких как тестирование растворения лекарственных препаратов или измерение размера частиц лекарственной субстанции, для них не предназначен имеющийся текст по валидации аналитических методик. Валидация этих дополнительных методик также важна, как дополнение к тем, которые указаны здесь, и к ней будем обращаться в последующих документах.
Проект изложения видов тестов, рассматриваемых в этом документе, указан ниже.

Задачу аналитической методики нужно четко понимать, поскольку она будет управлять валидационными характеристиками, которые следует оценивать. Типичные валидационные характеристики, которые нужно рассматривать, указаны ниже:

Правильность
Точность
- Воспроизводимость
- Внутрилабораторная точность
Специфичность
Детектируемый лимит
Количественный лимит
Линейность
Диапазон применения

На каждую из этих валидационных характеристик в глоссарии дается определение. В таблице приведен список тех валидационных характеристик, которые считаются наиболее важными для валидации различных видов аналитических методик. Этот список должен рассматривать типичные для аналитических методик ссылки, однако, возникающие исключения нужно рассматривать в каждом конкретном случае. Следует помнить, что робастность не указана в таблице, но ее следует рассматривать на определенной стадии при разработке аналитической методики.
Более того, в некоторых случаях может потребоваться ревалидация:

Охват ревалидации зависит от природы изменений. Для ряда других видов изменений также может потребоваться валидация.

Таблица

Вид аналитической методики характеристики	Идентификация	Тестирование примесей колич. лимит	Количественное содержание
			- растворение (только измерение)
			- содержание/активность
Правильность	-	+ -	+
Точность
воспроизводимость	-	+ -	+
внутрилаб.точность	-	+ (1) -	1
Специфичность (2)	+	+ +	+
Детектир. лимит	-	- (3) +	-
Количеств. лимит	-	+ -	-
`Линейность	-	+ -	+
Диапазон применения	-	+ -	+

Примечание к обозначениям:
- означает, что данная характеристика обычно не оценивается
+ означает, что эта характеристика обычно оценивается
(1) в случае, если проведена воспроизводимость (см. глоссарий), внутрилабораторная точность не нужна
(2) отсутствие специфичности одной аналитической методики может компенсироваться другими (-ой) подтверждающими (-ей) методиками (-ой)
(3) может потребоваться в некоторых случаях

Глоссарий

1. Аналитическая методика (analytical procedure)
Аналитическая методика относится к способу проведения анализа. Она должна подробно описывать стадии, необходимые для проведения каждого аналитического теста. Это может относиться, но не только ограничиваться: образцом, стандартным образцом и подготовкой реагентов, используемым прибором, построением калибровочной кривой, использованием формул для расчета и т.д.

2. Специфичность (specificity)
Специфичность – это способность оценить однозначно анализируемое вещество в присутствии компонентов, которые, возможно, могут присутствовать. Обычно они включают примеси, продукты разложения, матрицы и т.д.
Отсутствие специфичности отдельной аналитической методики может компенсироваться другими подтверждающими аналитическими методиками.
Это определение имеет следующие составляющие:
Идентификация: гарантировать идентичность анализируемого вещества.
Тесты по чистоте: гарантировать, что все проводимые аналитические методики позволяют точно установить содержание примесей анализируемого вещества, т.е. тест на сопутствующие примеси, тяжелые металлы, содержание остаточных растворителей, др.
Количественное определение (содержание или активность): обеспечить требуемый результат, который позволяет точно установить содержание или активность анализируемого вещества в образце.

3. Правильность (accuracy)
Правильность аналитической методики выражает степень близости между значением, которое принято либо как традиционно правильное значение, либо как принятое стандартное значение, и найденным значением.
Она иногда называется – правдивость (trueness).

4. Точность (precision)
Точность аналитической методики выражает степень близости (степень разброса) между сериями измерений, полученных на многих пробах одного и того же гомогенного образца в указанных условиях. Точность можно рассматривать на трех уровнях: воспроизводимость, внутрилабораторная точность и сходимость.
Точность следует исследовать, используя гомогенные, подлинные образцы. Однако, если нельзя получить гомогенный образец, можно провести исследование, используя искусственно приготовленные образцы или раствор образца.
Точность аналитической методики обычно выражается как отклонение, стандартное отклонение или коэффициент разброса серии измерений.
4.1. Сходимость (repeatability)
Сходимость выражает точность при одних и тех же рабочих условиях в течение короткого интервала времени. Сходимость также называется внутрианализной точностью.
4.2. Внутрилабораторная точность (intermediate precision)
Внутрилабораторная точность выражает колебания внутри лаборатории: различные дни, различные аналитики, различное оборудование и т.д.
4.3. Воспроизводимость (reproducibility)
Воспроизводимость выражает точность между лабораториями (совместные исследования, обычно используются для стандартизации методологии).

5. Детектируемый лимит (detection limit)
Детектируемый лимит отдельной аналитической методики – наименьшее количество ана-
лизируемого вещества в образце, которое можно детектировать, но не обязательно количественно в виде точного значения.

6. Количественный лимит (quantitation limit)
Количественный лимит отдельной аналитической методики – наименьшее количество анализируемого вещества в образце, которое можно количественно определить с необходимой точностью и правильностью. Количественный лимит – параметр количественного определения для низких уровней соединений в образце матрицы, и используется, в частности, для определения примесей и/или продуктов разложения.

7. Линейность (linearity)
Линейность аналитической методики – ее способность (в данном диапазоне применения) получать результаты теста, которые прямо пропорциональны концентрации (количеству) анализируемого вещества в образце.

8. Диапазон применения (range)
Диапазон применения аналитической методики – интервал между верхней и нижней концентрацией (количеством) анализируемого вещества в образце (включая эти концентрации), для которых показано, что аналитическая методика имеет приемлемый уровень точности, правильности и линейности.

9. Робастность (robustness)
Робастность аналитической методики – измерение ее способности оставаться неизменной при малых, но преднамеренных колебаниях в параметрах метода, и быть надежной при нормальных условиях проведения.

Часть 2
Валидация аналитических методик: методология

Введение

Этот документ является дополнительным к основополагающему документу и представляет собой обсуждение характеристик, которые следует рассматривать при валидации аналитических методик. Его цель – предоставить некоторые указания и рекомендации по поводу того, как изучать различные валидационные характеристики в каждой аналитической методике. В некоторых случаях (например, демонстрируя специфичность) можно исследовать общие усилия ряда аналитических методик в комбинации, чтобы гарантировать качество лекарственной субстанции или лекарственного препарата. Кроме того, документ определяет набор данных, которые нужно представлять в регистрационной заявке.
Все актуальные данные, собранные при валидации, и формулы, используемые для расчета валидационных характеристик, необходимо представлять и обсуждать соответствующим образом.
Вполне применимы и приемлемы другие, чем перечисленные в этом руководстве подходы. Заявитель ответственен за выбор валидационной методики и протокола, которые наиболее пригодны для его препарата. Однако, важно помнить, что главная цель валидации аналитической методики – показать, что методика пригодна для поставленной цели. Из-за своей сложной природы подходы в аналитических методиках для биологических и биотехнологических препаратов в некоторых случаях отличаются от тех, которые изложены в этом документе.
Для валидационных исследований нужно использовать достаточно изученные стандартные материалы с задокументированной чистотой. Необходимая степень чистоты зависит от предназначенной цели.
В соответствии с имеющимся документом и ради четкости в данном документе различные валидационные характеристики рассматриваются в разных разделах. Композиция этих разделов отражает процесс, благодаря которому аналитическую методику можно разработать и оценить.
На практике обычно можно сконструировать экспериментальную работу таким образом, чтобы соответствующие валидационные характеристики можно было бы рассматривать одновременно, получая полное, всестороннее понимание возможностей аналитической методики, например: специфичность, линейность, диапазон применения, правильность и точность.

1. Специфичность

Исследование специфичности нужно проводить при валидации тестов по идентификации, определении примесей и количественному определению. Способы, используемые для доказательства специфичности, будут зависеть от поставленной цели аналитической методики.
Не всегда можно доказать, что аналитическая методика специфична для определенного анализируемого вещества (полная избирательность). В этом случае рекомендуется использовать комбинацию двух или более аналитических методик, чтобы получить необходимый уровень избирательности.

1.1. Идентификация
Должны быть соответствующие тесты по идентификации, избирательные для соединений с очень близкими структурами, присутствие которых вероятно. Для избирательности методики может быть достаточным получение положительных результатов (обычно путем сравнения с известным стандартным материалом) в образцах, содержащих анализируемое вещество, параллельно с отрицательными результатами в образцах, которые не содержат анализируемое вещество. Кроме того, тест по идентификации можно применять к материалам, структурно подобным к анализируемому веществу, или часто сопутствующим ему, для доказательства того, что положительный результат не будет получен. Выбор таких потенциально взаимодействующих материалов должен основываться на разумном научном суждении с исследованием всех взаимодействий, которые могут происходить.

1.2. Тесты по количественному содержанию и примесям
Для хроматографических методик могут использоваться представительские хроматограммы для доказательства специфичности, и отдельные компоненты должны соответственно маркироваться. Такие же доказательства нужно предоставлять и для других разделительных методик.
Критические разделения в хроматографии следует исследовать соответствующим образом. Для критических разделений специфичность можно доказать путем разрешения двух компонентов, которые элюируются близко друг к другу.
В том случае, когда используется неспецифическое количественное определение, нужно применять другие подтверждающие аналитические методики, чтобы доказать полную специфичность. Например, если используется титрование для количественного определения лекарственной субстанции при выпуске, можно использовать комбинацию количественного определения и соответствующего теста для примесей.
Подход одинаков как для теста по количественному определению, так и для теста по примесям:
1.2.1. Примеси имеются.
Для количественного определения должна быть показана избирательность анализируемого вещества в присутствии примесей и/или вспомогательных веществ; в частности, это можно сделать, внося в субстанцию (лекарственную субстанцию или лекарственный препарат) определенный уровень примесей и/или вспомогательных веществ, доказывая при этом, что на результаты количественного определения не влияет присутствие этих материалов (путем сравнения результатов количественного определения, полученных на образцах без внесенных примесей).
В тесте по примесям избирательность можно доказать путем внесения лекарственной субстанции или лекарственного препарата с соответствующим уровнем примесей и демонстрации разделения этих примесей раздельно и/или от других компонентов в образце матрицы.
1.2.2. Примеси отсутствуют.
Если примеси или стандарты продуктов разложения недоступны, специфичность можно доказать путем сравнения результатов теста образца, содержащего примеси или продукты разложения, со второй хорошо изученной методикой, например: фармакопейный метод или другая валидированная аналитическая методика (независимая методика). Обычно должны включаться образцы, хранящиеся в соответствующих стрессовых условиях: свет, нагревание, влажность, кислотный/щелочной гидролиз и окисление.

Тесты по пикам примесей могут быть полезными для демонстрации того, что хроматографический пик анализируемого вещества не представляет более одного вещества (например, диодная диаграмма, масс-спектрометрия).

2. Линейность

Линейное соотношение должно оцениваться во всем диапазоне применения (см. раздел 3) аналитической методики. Это можно показать непосредственно на лекарственной субстанции (путем разбавления раствора стандартной смеси) и/или раздельно взвешенных компонентов синтетической матрицы лекарственного препарата при использовании предлагаемой методики. Последний аспект можно исследовать при изучении диапазона применения.
Линейность нужно оценивать визуальной проверкой графика откликов как функции концентрации аналитического вещества или содержания. Если имеется линейное соотношение, результаты тестов нужно оценить соответствующими статистическими методами, например, расчетом линейной регрессии метода наименьших квадратов. В некоторых случаях, чтобы получить линейность между количественным содержанием и концентрациями образца, может понадобиться математическая обработка данных теста перед проведением регрессного анализа. Данные из самой линейной регрессии могут помочь в проведении математической оценки степени линейности.
Коэффициент корреляции, пересечение с осью у, наклон линейной регрессии и остаточная сумма квадратов отклонений должны быть предоставлены. Должна быть вся кривая данных. Кроме того, нужно использовать для оценки линейности анализ отклонений точек действительных данных от линейной регрессии.
Некоторые аналитические методики, типа иммуноанализа, не должны показывать линейность после любых трансформаций. В этом случае аналитический отклик должен описываться соответствующей функцией концентрации (количества) аналитического вещества в образце.
Для оценки линейности рекомендуется минимально пять концентраций. Другие подходы должны быть аргументированы.

3. Диапазон применения.

Специфицированный диапазон применения обычно отличается от исследований линейности и зависит от способа применения методики. Доказывается путем подтверждения, что аналитическая методика обеспечивает приемлемый уровень линейности, правильности и точности, если применяется к образцам, содержащим количества анализируемого вещества в или при экстремумах специфицированного диапазона применения аналитической методики.
Нужно рассматривать следующий минимальный специфицированный диапазон приемлемости:

4. Правильность

Правильность нужно оценивать во всем специфицированном диапазоне применения аналитической методики.

4.1. Количественное содержание

4.1.1. Лекарственная субстанция
Подходят несколько методов определения правильности:

4.1.2. Лекарственный препарат
Подходят несколько методов определения правильности:

4.2. Примеси (количественное определение)
Правильность нужно оценивать на образцах (лекарственной субстанции/лекарственного препарата) с внесенным известным количеством примесей.
В случае, когда нельзя получить образцы некоторых примесей и/или продуктов разложения, считается приемлемым сравнивать результаты, полученные независимой методикой (см. 1.2). Можно использовать фактор отклика лекарственной субстанции.

4.3. Подача данных
Правильность следует оценивать, используя минимум 9 определений минимально 3 различных концентраций, охватывающих специфицированный диапазон применения (например, 3 концентрации/3 повтора каждой общей аналитической методики).
Правильность следует указывать как процент извлечения при количественном определении известного добавленного количества анализируемого вещества в образце, или как разность между средним и приемлемо правильным значением вместе с доверительными интервалами.

5. Точность

Валидация методик количественного определения действующего вещества и количественного определения примесей включает исследование точности.

5.1. Сходимость
Сходимость нужно оценивать, используя:
а) минимально 9 определений, охватывающих специфицированный диапазон применений для методики (например, 3 концентрации/3 повторности каждой);
или
в) минимально 6 определений при 100 % тестируемой концентрации.

5.2. Внутрилабораторная точность
Охват исследования внутрилабораторной точности зависит от условий, при которых методика должна будет использоваться. Заявитель должен определить влияние ряда событий на точность аналитической методики. Типичными переменными, которые исследуются, являются дни, аналитики, оборудование, др. Не обязательно изучать эти влияния по отдельности. Рекомендуется использовать экспериментальное (матричное) планирование.

5.3. Воспроизводимость
Воспроизводимость исследуется при помощи внутрилабораторных опытов. Воспроизводимость нужно рассматривать в случае стандартизации аналитической методики, например, для включения методик в фармакопеи. Эти данные не являются частью досье на получение торговой лицензии.

5.4. Подача данных
Следует обсуждать стандартное отклонение, относительное стандартное отклонение (коэффициент разброса) и доверительный интервал для каждого вида исследованной точности.

6. Детектируемый лимит

Имеются несколько подходов определения детектируемого лимита в зависимости от того, является ли методика неинструментальной или инструментальной. Допускаются другие подходы, кроме тех, которые указаны ниже.

6.1. На основании визуальной оценки
Визуальная оценка может использоваться в неинструментальных методах, но также может применяться в инструментальных методах.
Детектируемый лимит определяется путем анализа образцов с известной концентрацией анализируемого вещества с оценкой минимального уровня, при котором анализируемое вещество можно реально детектировать.

6.2. На основании сигнал/шум
Этот подход может применяться только для тех аналитических методик, которые имеют базисную линию шума.
Определение отношения сигнал/шум производится путем сравнения измеренных сигналов от образцов с известными низкими концентрациями анализируемого вещества с сигналами от образцов холостых проб, и оценки минимальной концентрации, при которой анализируемое вещество можно реально детектировать. Отношение сигнал/шум между 3:1 или 2:1, в общем, считается приемлемым при оценке детектируемого лимита.

6.3. На основании стандартного отклонения сигнала и наклона кривой
Детектируемый лимит (DL) можно выразить как:

где sigma = стандартное отклонение отклика
S = наклон калибровочной кривой.
Наклон S можно оценивать из калибровочной кривой анализируемого вещества. Оценку sigma можно проводить различными методами, например:

6.3.1. На основании стандартного отклонения холостой пробы
Измерение величины отклика аналитической базовой линии производится путем анализа соответствующего количества образцов холостой пробы и расчета стандартного отклонения этих откликов.

6.3.2. На основании калибровочной кривой
Конкретную калибровочную кривую нужно исследовать, используя образцы, содержащие анализируемое вещество в диапазоне DL. Остаточное стандартное отклонение линейной регрессии или стандартное отклонение пересечения с осью у линейных регрессий можно использовать в качестве стандартного отклонения.

6.4. Подача данных
Нужно представить детектируемый лимит и метод, используемый для определения детектируемого лимита. Если DL определяется на основе визуальной оценки или на основе отношения сигнал/шум, для подтверждения достаточно представить соответствующие хроматограммы.
В случае, когда оцениваемое значение детектируемого лимита получают путем расчета или экстраполяции, эта оценка должна последовательно валидироваться независимым анализом достаточного количества образцов с известными концентрациями, находящимися вблизи или на уровне детектируемого лимита.

7. Количественный лимит

Имеется несколько подходов для определения количественного лимита в зависимости от того, является ли методика неинструментальной или инструментальной. Допускаются другие подходы, кроме тех, которые указаны ниже.

7.1. На основании визуальной оценки
Визуальная оценка может использоваться для неинструментальных методов, но может также применяться и для инструментальных методов.
Количественный лимит, в общем, определяется путем анализа образцов с известной концентрацией анализируемого вещества и оценкой минимального уровня, при котором анализируемое вещество можно определить количественно с приемлемой правильностью и точностью.

7.2. На основании подхода сигнал/шум
Этот подход можно применять только для аналитических методик, которые имеют базисную линию шума.
Определение отношения сигнал/шум производится путем сравнения измеренных сигналов от образцов с известными низкими концентрациями анализируемого вещества с сигналами от образцов холостых проб, и оценки минимальной концентрации, при которой анализируемое вещество можно реально количественно определить. В общем, считается приемлемым соотношение 10:1.

7.3. На основании стандартного отклонения сигнала и наклона кривой
Количественный лимит (QL) можно выразить как:

В случае жидкостной хроматографии примеры типичных колебаний таковы:

В случае газовой хроматографии примеры типичных колебаний таковы:

9. Тестирование пригодности системы

Тестирование пригодности системы – неотъемлемая часть многих аналитических методик. Тесты основаны на концепции, что оборудование, электроника, аналитические процедуры и образцы, которые анализируются, составляют неразделимую систему, которую можно оценивать в целом. Параметры теста пригодности системы, которые изучаются для отдельных методик, зависят от вида валидируемой методики. Дополнительную информацию можно найти в Фармакопее.