Automatizirana vs. ručna priprema uzoraka – praktična usporedba na stvarnom QC uzorku

U farmaceutskoj kontroli kvalitete priprema uzoraka često je najradno-intenzivniji i najvarijabilniji dio analiza za određivanje sadržaja (assay) i ujednačenosti sadržaja (content uniformity). Dok su kromatografske metode visoko standardizirane, priprema čvrstih farmaceutskih oblika i dalje je često ručna te uključuje više koraka koji uvelike ovise o tehnici pojedinog analitičara.

U Labtimu se redovito susrećemo s laboratorijima u kojima priprema uzoraka predstavlja važno usko grlo. Analitičari troše značajan dio vremena na vaganje, ekstrakciju, filtraciju i razrjeđivanje. Čak i u dobro kontroliranim uvjetima male razlike u tehnici – intenzitet mućkanja, vrijeme sonikacije ili rukovanje filtrom – mogu uzrokovati varijabilnost rezultata ili pokrenuti OOS (out-of-specification) odnosno OOT (out-of-trend) analize. Osim analitičke izvedbe, ručna priprema znači i stalno opterećenje timova u kontroli kvalitete.
Kako bi provjerili može li se taj proces pouzdano automatizirati, tvrtka SOTAX provela je studiju izvedivosti u kojoj su usporedili ručnu i automatiziranu pripremu uzoraka koristeći sustav JetX™ na stvarnom, komercijalno dostupnom farmaceutskom proizvodu. Cilj nije bio teorijska optimizacija, već praktična usporedba u realnim QC uvjetima.

Uzorak: što je testirano i zašto je važno

Studija izvedivosti provedena je na tabletama Jet-Alert® Regular Strength Caffeine tablets (100 mg), čvrstom oralnom farmaceutskom obliku koji predstavlja tipičan rutinski QC uzorak.

Uzorak	SN	Lot	Rok uporabe
Jet-Alert Regular Strength Tablet – 100 mg	023074803056	130317	02/2028

Zašto je ovaj uzorak relevantan:

riječ je o komercijalno pakiranoj tableti, a ne laboratorijski pripremljenom modelnom uzorku
formulacija zahtijeva potpuno raspadanje tablete i učinkovitu ekstrakciju djelatne tvari (API)

test ujednačenosti sadržaja osjetljiv je na varijabilnost pripreme uzorka te je pogodan za usporedbu ručnog i automatiziranog pristupa

Svi uzorci analizirani su validiranom HPLC-UV metodom, uz korištenje C18 kolone i UV detekcije na 273 nm, čime je osigurano da eventualne razlike potječu iz pripreme uzorka, a ne iz analitičke detekcije.

Tradicionalni ručni postupak vs. automatizirana priprema uzoraka s JetX™

Ručna metoda	JetX™ postupak
Vaganje tablete i prijenos u volumetrijsku tikvicu	Vaganje tablete i prijenos u ćeliju
Dodavanje približno 300 mL vode	Dodavanje 500 mL vode
Mućkanje 15 minuta	Ekstrakcija 3 minute
Sonikacija 5 minuta i hlađenje	Filtracija i prijenos u vialu
Dopuna do 500 mL i miješanje	Ispiranje sustava 1,5 minute
Filtracija i prijenos u vialu
Uklanjanje otpada i čišćenje staklenog posuđa

Ručni postupak uključuje više manipulativnih koraka, temperaturno uravnoteženje i značajnu uključenost analitičara, što može pridonijeti varijabilnosti i produženju vremena pripreme.

Kod automatiziranog postupka raspadanje tablete dogodilo se za približno 40 sekundi, pomoću ekstrakcije visokim protokom otapala, bez mehaničkog mućkanja ili sonikacije. Radi osiguravanja robusnosti, ukupno vrijeme ekstrakcije postavljeno je na tri minute, što je više nego dvostruko duže od stvarno potrebnog vremena raspadanja.
Nakon pokretanja sustava, proces se odvija potpuno automatski – od ekstrakcije do filtracije i punjenja vialica.

Ručno vs. automatizirano: analitička ekvivalencija

Za izravnu usporedbu proveden je test ujednačenosti sadržaja paralelno s obje metode pripreme. Za svaki pristup pripremljeno je i analizirano 20 tableta.

Sažetak rezultata:

	Ručno	JetX™
% deklariranog sadržaja	100,7	100,6
Relativno standardno odstupanje (%)	2,4	2,7

Usporedba ručne i automatizirane analize ujednačenosti sadržaja za tablete Jet-Alert Caffeine

Statistička analiza pokazala je:

nema statistički značajne razlike u srednjim vrijednostima (p = 0,96)
nema statistički značajne razlike u varijanci (p = 0,90)

Prenos (carryover) nakon dvadeset uzastopnih uzoraka u automatiziranom postupku ostao je ispod granice kvantifikacije, što potvrđuje prikladnost sustava za rutinsku primjenu u QC laboratorijima.

Vrijeme, rad i protočnost: gdje automatizacija donosi vrijednost

Iako su analitički rezultati bili ekvivalentni, najveće razlike pojavile su se u
vremenu i potrebnom radu.

Usporedba vremena pripreme (30 uzoraka):

Ručna priprema

dugo vrijeme izravnog rada analitičara
ukupno vrijeme pripreme: više sati

JetX™:

više od 80 % smanjenja izravnog radnog vremena
30 uzoraka pripremljeno u manje od 40 % vremena potrebnog kod ručne metode

U standardnom 8-satnom radnom danu:

jedan analitičar ručno može pripremiti približno 30 uzoraka
isti analitičar uz automatizaciju može pripremiti približno 120 uzoraka, uz višestruko pokretanje sustava tijekom dana

Usporedba utrošenog vremena za pripremu uzoraka – ručna i automatizirana priprema

Što to znači za QC laboratorije

Studija izvedivosti pokazuje da:

stvarni QC uzorak (tableta kofeina od 100 mg) pogodan je za automatizaciju
JetX™ osigurava analitičke rezultate usporedive s ručnom pripremom
automatizacija značajno smanjuje uključenost analitičara i povećava protočnost
standardizirana priprema smanjuje varijabilnost između operatera

Za laboratorije koji se suočavaju s velikim brojem uzoraka, ograničenim kadrovskim resursima ili pritiskom za standardizacijom procesa, JetX™ predstavlja praktičan put prema automatizaciji bez kompromisa u kvaliteti podataka ili regulatornim zahtjevima.

Izračun povrata investicije u automatizaciju pripreme uzoraka

Na temelju stvarnog farmaceutskog proizvoda i izravne usporedbe ručne i automatizirane pripreme, studija pokazuje da JetX™ može uspješno zamijeniti tradicionalnu ručnu pripremu uzoraka za test ujednačenosti sadržaja.

Automatizirani pristup postiže jednaku analitičku učinkovitost, uz značajne prednosti u području učinkovitosti, dosljednosti i kapaciteta laboratorija.

Ako vas zanima koliki bi bio povrat investicije za vaš laboratorij, izračun možete napraviti na:
https://www.sotax.com/sample_preparation/jetx/roi_calculator

Autorice članka su Kim Potočnik i Ingrid Stojko, prodajne predstavnice u tvrtki Labtim, koje se u svom radu fokusiraju na podršku laboratorijima pri uvođenju i optimizaciji sustava laboratorijske analitike te rješavanju praktičnih izazova u analitičkim procesima.

IZVORI:

(1) SOTAX Corporation. (2023). JetX method feasibility for automated sample preparation: Bell Pharmaceuticals, Inc. – Caffeine – Jet-Alert regular strength caffeine. Westborough, Massachusetts, ZDA.

NAPOMENA: Sadržaj članka namijenjen je općem informiranju i nije znanstvene prirode. Prije uvođenja promjena u radne postupke preporučujemo procjenu zajedno s našim stručnim timom, uzimajući u obzir specifične zahtjeve vašeg laboratorija. Članak se temelji na javno dostupnom istraživanju tvrtke SOTAX, koje smo saželi i interpretirali iz perspektive praktične primjene u laboratorijima.