使用分光光度色度测量与目视检查评估稳定性研究期间的颜色变化

科学报告|(2022) 12:8959| https://doi.org/10.1038/s41598-022-13025-31 打开颜色变化的评估在使用分光光度色度测量与目视检查进行稳定性研究期间Lara‑Malenka Sakiroff1、Philip Chennell2, Mouloud Yessaad1, Bruno Pereira3, Yassine Bouattour2 & Valérie Sautou2稳定性研究对于能够为药物指定有效期至关重要。颜色变化是活性物质或药物的感官特征之一，可表明存在污染物、杂质或降解产物。然而，在稳定性研究期间，没有可用的数据将常用的目视检查与分光光度测量进行比较。因此，本研究的目的是通过比较选择作为模型的两种药物制剂的颜色变化，通过目视检查与分光光度比色分析进行评估，从而精确评估两种方法的不同之处。对乙酰氨基酚和肠外营养溶液在压力条件下储存长达 46 天，并使用颜色参考溶液进行目视检查，并通过 UV-Vis 分光光度法测量亮度和色度以确定其特定颜色。当暴露于压力条件（光）时，扑热息痛溶液的颜色变化更快，PNS 暴露于热时也是如此。在这两种情况下，通过紫外-可见分光光度法比目测更早、更准确地检测到颜色变化。在评估药物稳定性研究期间的颜色变化时，使用 UV-Vis 分光光度法进行颜色测量应该有利于替代目视检查。稳定性研究对于能够为药物（包括复合制剂）指定有效期至关重要，从而参与保证其质量、安全性和有效性。为了充分执行，制定了全球指南，如国际协调人用药品技术要求委员会 (ICH) 发布的指南：其中 6 项指南（Q1A 至 Q1F）专门用于稳定性研究1.在稳定性研究期间必须评估的特性中，颜色变化是活性物质或药物的感官特性之一，它可以表明存在污染、杂质或产品降解2.斯塔克等人。显示颜色的出现与卡托普利、氟氯西林、头孢西丁和茶碱的白色固体剂型的活性物质的化学不稳定性之间存在良好的相关性7.同样，Fairbrother 等人。强调在制霉菌素加速稳定性研究期间观察到的颜色变化与化学分解和抗真菌活性丧失有关8.因此，颜色是必须控制的重要参数，以帮助验证药物的质量、安全性和有效性，并且必须检查任何变化的重要性。最初，欧洲药典仅描述了一种用于将测试溶液与颜色参考溶液进行比较的目视检查协议（专题 2.2.2：溶液的着色程度9）。然而，这种方法依赖于观察者，需要训练有素的操作员，能够准确地区分不同的颜色，以及充足的照明和检查条件。然而，即使满足了这些先决条件，视觉检查仍然是一种主观控制，会产生可变的结果10.为了缓解这个问题，ICH 指南 QA6 建议使用定量方法（例如使用 UV-Vis 光谱仪）来精确量化颜色变化1CHU Clermont-Ferrand, Pôle Pharmacie, F-63000 Clermont-Ferrand, France。 2克莱蒙奥弗涅大学，CHU Clermont Ferrand，克莱蒙奥弗涅 INP，CNRS，ICCF，F-63000 Clermont-Ferrand，法国。 3CHU Clermont-Ferrand, Unité de Biostatistiques, DRCI, F-63000 Clermont-Ferrand, France。电子邮件：pchennell@chu-clermontferrand.fr 科学报告|(2022) 12:8959 |https://doi.org/10.1038/s41598-022-13025-32成分面值批号截止日期提供者浓度葡萄糖 50%19I19E 19108B09/2020麦可制药157.68 克/升Vaminolact®16NM612911/2021费森尤斯制药公司（法国塞夫勒）151.72 毫摩尔/升氯化钠 7.5%19F02703/2021援助 Publique-Hôpitaux de Paris（AP-HP，巴黎，法国）10.04 毫摩尔/升氯化钾 7.46%18F05006/2021AP-HP22.02 毫摩尔/升葡萄糖酸钙 10%4,402,55712/2022Aguettant（法国里昂）8.14 毫摩尔/升硫酸镁 10%19F03203/2021AP-HP2.02 毫摩尔/升Phocytan® 0.33 毫摩尔/毫升GOO5201/2022阿圭坦10毫摩尔/升注射用水19I06C 和 19B06B09/2021 和 02/2021麦可制药Q.s*表格1。标准肠外营养液的组成。 *Q.s 数量充足。储存期间11.此外，美国药典描述了一种利用紫外光谱仪测量亮度和色度以确定特定颜色的方法12，并且这种方法也被整合到欧洲药典的最新版本中9.尽管有这些建议，但大多数已发表的稳定性研究（即使是最近进行的那些）都未能充分整合这一概念，并且仍然依靠视觉检查来跟踪潜在的颜色变化。与分析量化相比，这可能与对视觉检查限制的不完整知识有关。例如，这些研究的作者可能不理解视觉评估在多大程度上是不精确的，因为没有可用的数据来比较这些检查的确切差异。因此，本研究的目的是通过比较选择作为模型的两种药物制剂的颜色变化（已知在压力条件下会改变颜色），通过目测与分光光度比色分析进行评估，从而精确评估这两种方法的不同之处。材料和方法材料。研究期间使用了以下产品：–扑热息痛 10 mg/ml B. Braun® 安瓿 (PA) 购自 B. Braun（批次 19441417 和 20041405，有效期为 09/2021 和 12/2021，B Braun, Melsungen, HE, Deutschland）。–研究中使用的肠外营养溶液 (PNS) 在研究开始时在内部生产（组成见表 1），并在 125 mL 简单的分层乙烯醋酸乙烯酯 (EVA) 袋中进行调理，用于肠外营养（参考 E1301OLPF , 批次 I057CA, 03/2024 到期, ExactaMix®, Baxter, Zurich, Switzerland)。–符合欧洲药典专论 2.2.2 的颜色 B（批次 #BCCB4890 exp.: 04/2023）和颜色 Y 组（批次 #BCCB2116 到期 02/2023）的即用颜色参考溶液购自 Sigma-奥尔德里奇（美国密苏里州圣路易斯）。–无菌去离子水和 0.9% 氯化钠购自 Fresenius Pharmaceutical Inc. (Sèvres, France)。学习规划。对乙酰氨基酚安瓿 (PA) 在 25 °C ± 1 °C、60% ± 1% 残余湿度下储存在经过验证的气候室 (Binder GmbH, Tuttlingen, Germany) 时，经受以下任一条件：–暴露于 UVA (0.60 ± 0.10 W/m2) 和白色辐射（平均强度为 6600 ± 200 lx）。–不暴露于光辐射（黑暗中储存），保护在不透明的盒子中。PNS 袋子存放在以下任一条件下（都在不透明的盒子里，以防止任何暴露在光线下）：–在 25 ± 1 °C、60 ± 1% 残余湿度下经过验证的气候室（Binder GmbH，德国图特林根）。–一台 5 ± 3 °C 的冰箱（利勃海尔，布勒，瑞士），每天控制温度。在研究开始时和储存 7、14、21、28、39 和 46 天后，从储存中取出每种类型（PA 和 PNS）和每种条件的 3 个单位并进行以下分析：–目视检查。–色度和亮度测量。–专门针对 PNS：无菌测试。 科学报告|(2022) 12:8959 |https://doi.org/10.1038/s41598-022-13025-3300图1。用于目测的欧洲药典颜色参考范围溶液：（一个) 一组颜色 B (棕色) 和 (乙) 组颜色 Y（黄色）。分析。目视检查。 将每个样品倒入玻璃管中，并在双盲随机研究中进行目视检查。 简而言之，管子被蒙蔽，然后由 3 名训练有素的技术人员（他们都没有任何已知的色觉缺陷，职业医疗服务使用的测试是 Ishihara 的颜色缺陷测试）在照明下进行目视检查扩散白光的 LED 灯（显色指数为 85、4000 K）和白纸支架以最大限度地提高色彩对比度。 房间氛围灯没有控制。 技术人员被要求根据PA研究的参考样品包含从B1（棕色溶液）到B9（更清晰的溶液）的10种溶液或根据Y1（黄色溶液）的7种溶液对测试溶液的颜色等级进行分类到 PNS 研究的 Y7（更清晰的解决方案）（见图 1）。 1）。 使用以下方案进行分类：将样品与颜色最少的参考样品（B9 或 Y7）进行比较，如果样品的颜色与参考样品相同或更少，则认为该点具有该值。 如果样品被认为比参考点颜色更深，则将其与以下较暗的参考点（B8 或 Y7）进行比较，并应用之前的方法，然后以此类推。为了模拟医院稳定性测试期间的真实视觉检查，技术人员可以随意处理所有样本，并从他们认为合适的任何距离进行检查。 技术人员被给予重复检查相同的 3 个样品所需的所有时间（每个技术人员每个时间点进行三次分析（3 个单位））。 给出的结果对应于他们的最终决定（三名技术人员的三项评估的平均值）。技术人员已同意对玻璃管内容物的颜色进行目视检查，并检查了该研究是否符合法国法律 (2016-1537) 关于人类受试者研究的适用性。还咨询了当地研究伦理委员会（人员保护委员会，克莱蒙费朗的 CPP Sud-Est VI），该研究根据参考 2021/CE 42 获得批准。色度和亮度测量。在分析样品之前，用参考去离子水实现空白样品，以获得 100% 的透射率。将样品转移到预先用纯净水清洗两次并用样品清洗两次的石英池中，然后进行颜色分析。在本研究中，使用 CIE L*a*b* 颜色空间（L*、a*、b*）来表示颜色变化13.图 2 展示了这种颜色系统的示意图。这些颜色参数是使用带有石英测量池的 Jasco V-670 光谱仪（Jasco Corporation，Lisses，France）测量的。通过使用以下参数获得透射光谱：使用的颜色系统是 L*a*b*，具有 2 度标准观察者，光源 D65（波长在 780 和 380 nm 之间，在氘和卤素灯设置为 340 nm），数据间距 5 nm，颜色匹配 JIS Z8701-1999，扫描速度 1000 nm/min，UV/可见带宽 2 nm。使用“颜色诊断”软件版本 2.2.0.1 (JASCO Corporation) 进行光谱的颜色分析。计算出的色差 (ΔE) 使用以下分光光度分析等式计算15:∆一个∗一个∗一个∗∆b∗b∗b∗(1)(2) 科学报告|(2022) 12:8959 |https://doi.org/10.1038/s41598-022-13025-340图 2。CIE L*a*b* 维度色彩空间的表示，其中 a* 和 b* 表示色度，L* 表示亮度（白色，L* = 100；黑色，L* = 0）。∆大号∗大号∗大号∗�乙= �大号∗2+�一个∗2+�b∗2/0.5(3)(4)a0*、b0* 和 L0* 是暴露于应力条件（光照或环境温度）前第 0 天（样品制备后立即）的初始值，Δa*、Δb* 和 ΔL* 是色坐标和亮度。每个颜色参数的值表示为三个不同样品的三个测量值的平均值。用于“视觉检查”分析的值是所选颜色参考溶液的色度和亮度的相应值，这些参考溶液先前已由紫外-可见光谱仪测量（参见补充材料文件 S1）。PNS：无菌试验。按照欧洲药典专论 2.6.1“无菌”的建议，采用膜过滤技术对肠外营养袋进行无菌试验。该测试在配备垂直层流的 II 类微生物安全柜 Faster BH-2004（Faster Srl., Ferrara, FE, Italy）下进行。一个袋子通过 0.45 μm 孔径的过滤漏斗（ThermoFischer，Waltham，MA，USA）并用 250 mL 0.9% 的 NaCl 冲洗。无菌测试需要两种液体培养基：胰蛋白胨大豆肉汤 USP（批次：2972097 和 exp：04/2021 T