Wie erfolgt die Validierung analytischer Methoden?

Die Validierung analytischer Methoden ist ein wesentlicher Bestandteil der Guten Herstellungspraxis (GMP). Sie dient dem dokumentierten Nachweis, dass ein analytisches Prüfverfahren für seinen vorgesehenen Zweck geeignet ist und unter definierten Bedingungen zuverlässige, reproduzierbare und belastbare Ergebnisse liefert.

Analytische Methoden werden in der pharmazeutischen Industrie unter anderem zur Prüfung von Ausgangsstoffen, Wirkstoffen, Zwischenprodukten und Fertigarzneimitteln eingesetzt. Eine unzureichend validierte Methode kann zu falschen Prüfergebnissen führen und stellt damit ein erhebliches Risiko für Produktqualität, Patientensicherheit und regulatorische Compliance dar.

Regulatorische Grundlagen

Im EU-GMP Leitfaden Teil I wird die Validierung analytischer Methoden mehrfach als grundlegende Anforderung genannt. Bereits in Kapitel 1.9 wird gefordert, dass Testmethoden validiert sein müssen. Kapitel 2.8 weist dem Leiter der Qualitätskontrolle unter anderem die Verantwortung zu, sicherzustellen, dass die notwendigen Validierungen durchgeführt werden. In Kapitel 6.15 heißt es ausdrücklich:

• "Die Testmethoden sollten validiert sein. Ein Labor, das Testmethoden einsetzt, aber nicht die Originalvalidierung durchgeführt hat, sollte
  die Eignung der Testmethode nachweisen. Alle in den Arzneimittelzulassungsunterlagen oder dem technischen Dossier beschriebenen Testverfahren sollten in Übereinstimmung mit den genehmigten Methoden durchgeführt werden."

Für Wirkstoffhersteller konkretisiert der EU-GMP Leitfaden Teil II die Anforderungen weiter. In Kapitel 12.8 (Validierung von Prüfverfahren) heißt es:

• "12.80 Analysenmethoden sollten validiert sein, es sei denn die verwendete Methode ist Teil der relevanten Pharmakopöe oder eines anderen anerkannten Standard-Referenzwerks. Die Eignung aller verwendeten Testmethoden sollte dennoch unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen verifiziert und dokumentiert werden."
• 12.81 Bei der Methodenvalidierung sollten Merkmale einbezogen werden, die in den ICH-Leitlinien analytischer Validierung von Prüfmethoden beschrieben sind. Das Ausmaß der analytischen Validierung sollte den Zweck der Analyse und das Stadium des Wirkstoffherstellungsprozesses widerspiegeln.
• 12.82 Bevor mit der Validierung von Analysenmethoden begonnen wird, sollte die ordnungsgemäße Qualifizierung der Prüfausrüstung betrachtet werden.
• 12.83 Über jede Änderung einer validierten Analysenmethode sollten vollständige Aufzeichnungen aufbewahrt werden. Diese Aufzeichnungen sollten den Grund für die Änderung und geeignete Daten beinhalten, die belegen, dass mit der geänderten Methode ebenso genaue und verlässliche Ergebnisse erhalten werden wie mit der herkömmlichen Methode."

In Deutschland bildet die Arzneimittel- und Wirkstoffherstellungsverordnung (AMWHV) eine weitere Rechtsgrundlage für die Validierung analytischer Methoden. Dort heißt es in § 14 Abs. 3:

• "Die zur Prüfung angewandten Verfahren sind nach dem jeweiligen Stand von Wissenschaft und Technik zu validieren. Kritische Prüfverfahren müssen regelmäßig dahingehend bewertet werden, ob sie noch valide sind und erforderlichenfalls revalidiert werden."

In den USA ergeben sich die Anforderungen aus 21 CFR Part 211. In §211.165(e) heißt es:

• "The accuracy, sensitivity, specificity, and reproducibility of test methods employed by the firm shall be established and documented."

Auch die Anforderungen der USP, insbesondere aus dem General Chapter <1225> sind zu beachten.

Validierungsparameter gemäß ICH Q2(R2)

Die ICH-Leitlinie Q2(R2) "Validation of Analytical Procedures“ stellt den international harmonisierten Standard für die Validierung analytischer Methoden dar und hat die frühere Version Q2(R1) abgelöst. ICH Q2(R2) ist eng mit ICH Q14 "Analytical Procedure Development“ verknüpft. Während Q14 die systematische Entwicklung analytischer Methoden beschreibt, legt Q2(R2) die Anforderungen an deren Validierung fest.

Obwohl ICH Q2(R2) und ICH Q14 keine Gesetze oder Verordnungen darstellen, gelten sie als anerkannter Stand von Wissenschaft und Technik. In Verbindung mit EU-GMP-Leitfaden und AMWHV werden sie von Behörden als maßgeblicher Referenzrahmen für die Bewertung der Methodenvalidierung herangezogen.

Abhängig vom Methodentyp sind folgende Validierungsmerkmale gemäß ICH Q2(R2) relevant:

• Spezifität (Specificity/Selectivity): Fähigkeit der Methode, den Analyten eindeutig zu bestimmen, auch in Anwesenheit von Verunreinigungen, Abbauprodukten oder Hilfsstoffen.
• Arbeitsbereich (Range): Nachweis, dass die Methode innerhalb eines definierten Konzentrationsbereichs geeignet ist und ein nachvollziehbarer Zusammenhang zwischen Konzentration und Messergebnis besteht.
• Richtigkeit (Accuracy): Übereinstimmung des Messergebnisses mit dem wahren Wert, z. B. durch Wiederfindungsversuche.
• Präzision (Precision): Bewertung der Wiederholpräzision und der Zwischenpräzision (z. B. unterschiedliche Tage, Geräte oder Analytiker).
• Robustheit (Robustness): Bewertung der Fähigkeit einer analytischen Methode, bei kleinen, beabsichtigten Schwankungen der Methodenparameter unbeeinflusst zu bleiben.

ICH Q2(R2) betont stärker als die Vorgängerversion, dass nicht alle Parameter pauschal erforderlich sind. Auswahl und Umfang müssen wissenschaftlich begründet und dokumentiert sein.

Umsetzung in die Praxis

Die Entwicklung analytischer Methoden erfolgt gemäß ICH Q14 auf Basis eines systematischen Verständnisses:

• des Analyten,
• der Produktmatrix,
• der kritischen Methodenparameter.

Ziel ist es, bereits in der Entwicklungsphase robuste Methoden zu etablieren, um spätere Probleme im Routinebetrieb zu vermeiden.

Die Validierung erfolgt auf Grundlage eines Validierungsplans, der u. a. festlegt:

• Zweck und Einsatzbereich der Methode,
• zu untersuchende Validierungsparameter,
• Akzeptanzkriterien,
• statistische Auswertungsmethoden,
• Verantwortlichkeiten.

Die Validierung wird anhand definierter Versuchsreihen durchgeführt. Alle Arbeiten sind GMP-gerecht zu dokumentieren. Abweichungen sind zu bewerten, Ursachen zu analysieren und gegebenenfalls CAPA-Maßnahmen einzuleiten.

Der Validierungsbericht fasst die Ergebnisse zusammen und enthält:

• eine Bewertung der einzelnen Validierungsparameter,
• eine Gesamtbeurteilung der Methodenleistung,
• eine klare Aussage zur Eignung der Methode für den vorgesehenen Zweck.

Erst nach formaler Freigabe darf die Methode im Routinebetrieb eingesetzt werden.

Eine Revalidierung ist erforderlich, wenn z. B.:

• wesentliche Änderungen an der Methode vorgenommen werden,
• neue Geräte oder Software eingesetzt werden,
• sich Produkt oder Matrix ändern,
• Trends, OOS- oder OOT-Ergebnisse Zweifel an der Methodenleistung aufwerfen.

Auch hier ist ein risikobasierter Ansatz gemäß pharmazeutischem Qualitätssystem anzuwenden.

Schulungen, Arbeitsgruppen und weiterführende Informationen

Für den fachlichen Austausch und weiterführende Interpretationen sind Fachkonferenzen, die neue regulatorische Entwicklungen diskutieren, wie beispielsweise die jährlich im November stattfindende PharmaLab, geeignet.

Sowohl CONCEPT Heidelberg als auch die ECA bieten zudem regelmäßig Schulungen und Seminare zum Thema Methodenvalidierung an.