Die Osmolalität ist ein hervorragendes Instrument für die biopharmazeutische Entwicklung. Allerdings gelten in der EU andere Regeln für die Verwendung der Geräte als in den USA. Hauptunterschiede sind:

• In der EU ist eine Nullpunktkalibrierung für die Osmolalität erforderlich.
• In der EU ist eine Kalibrierung mit mindestens 2 Referenzlösungen erforderlich.
• Die EU empfiehlt, den Probenbehälter mit der zu prüfenden Lösung auszuspülen.
  
  In diesem Blog führt Laurens van Houdt, Produktspezialist bei I&L Biosystems BeNeLux, Sie durch die Regeln und Verfahren.

 
Osmolalität in der EU

Ausrüstung
Ein Osmometer zur Messung der Gefrierpunktserniedrigung besteht in der Regel aus:

• Einem geeigneten Probenbehälter
• Einer Vorrichtung zur Kühlung der Probe
• Einem temperaturempfindlichen Widerstand (Thermistor) mit einer geeigneten Vorrichtung zur Messung von Strom- oder Potenzialdifferenzen. Das Gerät muss in der Lage sein, einen Temperaturabfall oder die Osmolalität direkt anzuzeigen; ein Mittel zum Mischen der Probe und/oder zum Herbeiführen einer Verfestigung, wenn eine Unterkühlung auftritt.

Verfahren: Kalibrierung

1. Die Referenzlösungen gemäß Tabelle 2.2.35.-1 werden nach Bedarf unter Verwendung von getrocknetem Natriumchlorid R hergestellt. Zur Kalibrierung des Osmometers können im Handel erhältliche zertifizierte Lösungen verwendet werden, deren Werte den in Tabelle 2.2.35.-1 aufgeführten Werten entsprechen oder ähnlich sind.

2. Die Kalibrierung des Geräts erfolgt nach den Anweisungen des Herstellers unter Verwendung von Wasser R zur Bestimmung des Nullwerts und mindestens 2 der in Tabelle 2.2.35.-1 aufgeführten Referenzlösungen. Die Kalibrierung ist mit mindestens einer weiteren Referenzlösung mit bekannter Osmolalität zu bestätigen (siehe Tabelle 2.2.35.-1).

3. Wählen Sie eine Referenzlösung, deren Osmolalität vorzugsweise innerhalb von ± 50 mOsm/kg des erwarteten Wertes für die zu untersuchende Lösung oder nahe der Mitte des erwarteten Osmolalitätsbereichs der zu untersuchenden Lösungen liegt.

   Es wird empfohlen, dass der Messwert innerhalb von ± 4 mOsm/kg der Osmolalität der gewählten Referenzlösung liegt.

Verfahren: Methode

1. Vor jeder Messung wird der Probenbehälter mit der zu untersuchenden Lösung gespült.
2. Programmieren Sie das Gerät, das die Verfestigung einleitet, so dass es bei einer bestimmten Temperatur unterhalb des erwarteten Gefrierpunkts der zu untersuchenden Lösung startet.
3. Geben Sie ein angemessenes Volumen der zu untersuchenden Lösung nach den Anweisungen des Herstellers in das Probengefäß und starten Sie das Kühlsystem. Das Gerät zeigt an, wenn der Gleichgewichtszustand erreicht ist. Führen Sie den Test unter den Bedingungen (Kühltemperatur und -volumen) durch, die zur Kalibrierung des Geräts verwendet wurden. Je nach Gerätetyp kann die Osmolalität direkt abgelesen oder anhand der gemessenen Gefrierpunktserniedrigung berechnet werden.

Der Test ist nur dann gültig, wenn die gemessene Osmolalität der zu untersuchenden Lösung innerhalb des kalibrierten Osmolalitätsbereichs liegt.

 
Osmolalität in den USA

Osmometer
Das Gerät, ein Osmometer zur Messung der Gefrierpunktserniedrigung, besteht aus Folgendem:

• Einer Vorrichtung zur Kühlung des für die Messung verwendeten Behälters
• Einem temperaturempfindlichen Widerstand (Thermistor) mit einer geeigneten Vorrichtung zur Messung von Strom- oder Potentialdifferenzen. Das Gerät kann eine Skala für die Temperaturänderung oder die Osmolalität sowie eine Vorrichtung zum Mischen der Probe aufweisen.

Verfahren

1. Zunächst wird das Gerät nach den Anweisungen des Herstellers kalibriert.
2. Die Kalibrierung des Geräts wird mit mindestens einer Lösung aus Tabelle 1 bestätigt, so dass die Osmolalität der Standardlösungen innerhalb von 50 mOsm/kg des erwarteten Werts der Testlösung oder der Mitte des erwarteten Osmolalitätsbereichs der Testlösung liegt.
3. Der Messwert des Geräts sollte innerhalb von ±4 mOsm/kg der Standardlösung liegen.
4. Geben Sie ein angemessenes Volumen jeder Standardlösung gemäß den Anweisungen des Herstellers in die Messzelle und starten Sie das Kühlsystem. In der Regel ist die Mischvorrichtung so programmiert, dass sie bei einer Temperatur arbeitet, die unter der niedrigsten Temperatur liegt, die bei der Gefrierpunktserniedrigung zu erwarten ist. Das Gerät zeigt an, wenn das Gleichgewicht erreicht ist.
5. Falls erforderlich, kalibriert man das Osmometer mit einer geeigneten Justiervorrichtung so, dass der Messwert entweder der Osmolalität oder der Gefrierpunktserniedrigung der in Tabelle 1 angegebenen Standardlösung entspricht. (Hinweis: Zeigt das Gerät die Gefrierpunktserniedrigung an, kann die Osmolalität mit Hilfe der entsprechenden Formel unter Osmolalität abgeleitet werden). Wiederholen Sie den Vorgang mit jeder Testlösung. Lesen Sie die Osmolalität der Prüflösung direkt ab oder berechnen Sie sie anhand der gemessenen Gefrierpunktserniedrigung.

Hauptunterschiede zwischen der EU und den USA:

• Die EU verlangt eine Nullpunktkalibrierung für die Osmolalität.
• Die EU verlangt eine Kalibrierung mit mindestens 2 Referenzlösungen.
• Die EU empfiehlt, den Probenbehälter mit der zu prüfenden Lösung zu spülen.

Quellen: 
Chapter 2.2.35. of the European Pharmacopoeia (Ph. Eur.)
Chapter 785 of the United State Pharmacopoeia (USP)

Kennen Sie das? Ihre Forschungen laufen gut. Die Ergebnisse sehen gut aus und Sie sind kurz davor, Ihre wertvolle Arbeit abzuschließen. Doch dann stellen Sie fest, dass Ihr Osmometer veraltet ist und nicht den aktuellen Vorschriften entspricht. Es führt sogar dazu, dass Ihr Arbeitsablauf nicht mehr den Vorschriften entspricht. Ihr Workflow hat seinen Gefrierpunkt erreicht.

In diesem Blog erklärt Ihnen Erik Janssen, Produktspezialist bei I&L Biosystems BeNeLux, alles Wissenswerte über Osmolalität und ihre Vorschriften und Bestimmungen. So können Sie verhindern, dass Ihr Arbeitsablauf ins Stocken gerät und Ihr Wissen über Osmolalität aufwärmen.

Worin besteht das Risiko bei der Verwendung eines veralteten Osmometers?

Schauen wir uns zunächst einmal genauer an, was passieren kann, wenn Sie ein veraltetes Osmometer verwenden.

• Ihr Arbeitsablauf kann nicht mehr konform sein:
  Bestimmungen ändern sich, und Sie müssen Ihre Geräte auf dem neuesten Stand halten, um sie einzuhalten. Ein älteres Osmometer entspricht möglicherweise nicht mehr den aktuellen Vorschriften wie GMP, EU-Annex 11 und 21 CFR Part 11.
• Sie benötigen mehr Probenmaterial als nötig:
  Ältere Osmometer benötigen mehr wertvolles Probenmaterial. Neue Osmometer benötigen nur noch 20 µl, um die Osmolalität einer Probe zu messen. Auf diese Weise können Sie mehr von Ihrer wertvollen Probe aufbewahren.
• Mehr Ausfallzeit:
  Osmometer leben nicht ewig. Mit zunehmendem Alter Ihres Osmometers verschleißen die Teile und die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls steigt. Je älter Ihr Osmometer ist, desto schwieriger wird es, Ersatzteile zu bekommen, und desto teurer werden sie. Infolgedessen wird die Wartung Ihres Osmometers immer schwieriger. Im schlimmsten Fall stagniert Ihre Forschung.
• Längere Vorlaufzeit:
  Ältere Osmometer sind arbeitsintensiver, müssen häufiger kalibriert werden und neue Benutzer benötigen mehr Schulungen, um sie zu benutzen. Gleichzeitig wird die Zeit immer kostbarer.
• Nicht kompatibel mit Ihrem Labor:
  Die heutigen Laborgeräte werden immer komplexer und anspruchsvoller. Viele Systeme können an Laborinformationsmanagement-Systeme angeschlossen werden. Veraltete Geräte sind oft nicht in der Lage, sich mit diesen Programmen zu verbinden und werden dadurch inkompatibel. Der manuelle Datenexport ist zeitaufwändig und fehleranfällig.
• Und nicht zuletzt: Ältere Geräte haben keine Netzwerk-Zeitsynchronisation.
   

Woran erkennt man ein veraltetes Osmometer?

• Das Gerät ist mehr als 7 Jahre alt.
• Ihr Gerätemodell ist vor mehr als 5 Jahren ausgelaufen.
• Es kommt häufig zu Rekalibrierungen oder Fehlfunktionen.
• Ein Techniker spricht das Alter des Geräts bei der Wartung oder Reparatur an.
   

Wie können Sie verhindern, dass Ihr Workflow einfriert?

• Jährliche vorbeugende Wartung
• Ersetzen Sie Ihr Osmometer rechtzeitig
• Reservieren Sie Budget für einen schnellen Austausch
• Halten Sie ein Ersatzosmometer für den Fall der Fälle bereit
• Halten Sie sich über die aktuellen Vorschriften für Osmometer auf dem Laufenden
   

Die Vorteile eines neuen Osmometers:

• Unterstützt die Einhaltung von 21 CFR Part 11, EU Annex 11 sowie der Pharmakopöe-Prüfrichtlinien
• Verbesserter Arbeitsablauf und kurze Testzeiten, damit Sie Ihre Produktivität maximieren können
• Einfache Bedienung, Schulung ist fast nicht erforderlich
• Breiter Betriebsbereich
• Viele Anschlussmöglichkeiten
• Geringer Probenbedarf
   

Mit diesem Wissen ist die wichtigste Frage, die Sie sich stellen müssen: Entspricht Ihr Workflow noch den Anforderungen an die Osmolalität? Oder erreicht er seinen Gefrierpunkt?

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