Analysoinnin aikaisen suhteellisen kosteuden vaikutus kuivajauheinhalaattoreiden FPD- ja DD-tulostasoon

Abstract

Kuivajauheinhalaattoreiden analyysien tulostasoon voivat vaikuttaa monet muuttuvat tekijät valmistuksen ja analysoinnin aikana. Tämän insinöörityön aiheena oli tutkia analysoinnin aikaisen suhteellisen kosteuden vaikutusta inhalaattorien hiukkaskokojaukauma- (FPD) ja annoskokoanalyysien (DD) tulostasoon. Laboratorion suhteellinen kosteus säädettiin 30 %RH:seen ja 60 %RH:seen ja näissä olosuhteissa suoritettiin FPD- ja DD-analyysit. Lisäksi FPD-analyyseille suoritettiin referenssianalyysit normaalissa noin 40 %RH olosuhteessa. Laboratoriossa oli tutkimuksen ajan normaali huoneenlämpötila, 16–25 C:tta.

Työ suoritettiin Orion Oyj:n T&K osastolla inhalaatioryhmässä. Tutkimuksessa oli mukana neljä kehitysvaiheen valmistetta, jotka on koodattu työhön valmisteina A–D yrityksen salassapitovelvollisuuden vuoksi. Kaikista valmisteista tutkittiin kosteuden vaikutusta FPD-tulostasoon sekä valmisteista A ja B lisäksi kosteuden vaikutus DD-tulostasoon. Analyysit suoritettiin Euroopan Farmakopean mukaisia vaatimuksia noudattaen ja näytteet analysoitiin HPLC-laitteella.

Tehtyjen analyysien perusteella havaittiin, ettei analysoinnin aikaisella suhteellisella kosteudella ole merkittävää vaikutusta DD-analyysin tulokseen. Prosentuaalinen muutos eri analysointiolosuhteiden välillä oli valmisteelle A alle 5 prosenttiyksikköä ja valmisteelle B alle 8 prosenttiyksikköä. Analysoinnin aikaisen suhteellisen kosteuden vaikutus FPD-analyysin tulokseen vaikutti olevan riippuvainen inhalaatiovalmisteen vaikuttavasta-aineesta. Tutkimuksessa mukana olleista neljästä valmisteesta RH vaikutti merkittävimmin valmisteiden A ja C tuloksiin. Valmisteen A FPD-tulos kasvoi keskimäärin 10 prosenttiyksikköä suhteellisen kosteuden kasvaessa. Eräkohtainen muutos oli riippuvainen analysoidun erän valmistuksen olosuhteista ja käytetyistä raaka-aineista. Valmisteen C FPD-tulos päinvastoin laski kosteuden kasvaessa 10 prosenttiyksikköä.

Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että FPD- ja DD-analytiikassa analysoinnin aikainen suhteellinen kosteus on tärkeää kirjata ja hyvä tiedostaa sen mahdollinen vaikutus tuloksiin. Lisätiedon ja varmempien päätelmien tueksi täytyisi tutkia useampia rinnakkaisia näytteitä valmisteista.

Many variable factors during the manufacture and analysis of dry powder inhalers (DPI) affect the analysis results. The aim of this thesis was to investigate the effect of different relative humidity levels of analysing conditions on fine particle dose (FPD) and delivered dose (DD) analysis results of dry powder inhaler products. The relative humidity of the laboratory was set to 30 %RH and 60 %RH and FPD and DD analyses were performed un-der such conditions. Also reference analyses were performed for FPD analyses at a laboratory condition 40 %RH. The temperature of the laboratory was normal room temperature, 16–25 C.

This thesis was carried out in the Inhalation Group of the R&D department of Orion Oyj. Four products of the development phase were included in the thesis and are coded as Product A–D due to professional secrecy of the company. The effect of relative humidity on FPD results was studied in all four products, while the effect of relative humidity on DD results was investigated in Product A and Product B. Both FPD and DD analyses were performed according to the current Ph. Eur., and the samples were analysed with HPLC.

On the basis of the analyses, it was observed that the relative humidity of analysis conditions did not have a remarkable effect on the DD results. Only a minor, a less-than-5-percentage-point change was observed in the DD results of Product A and a less-than-8-percentage-point change in the DD results of Product B. The magnitude of the effect of RH on the FPD results seemed to depend on the active pharmaceutical ingredient (API) of the DPI. For Product A, the FPD results increased by 10 %, on average, with the relative humidity. The batch-specific change in the results seemed to depend on the manufacturing conditions and used raw materials of batch. For Product C, the effect was contrary, the FPD results decreased by 10 percentage points when the relative humidity increased.

On the basis of the analyses, it can be said that it is important to record the relative humidity of analysis conditions and be conscious of the possible effect on the results of the DD and FPD analyses. For more information and more certain conclusions, more parallel samples of products should be investigated.