HPLC- und Qualitätstipps

Die Tücken der HPLC - Analytik sind jedem Analytiker bekannt. Ob es sich um Probleme mit dem Gerät oder um Trennprobleme handelt, in der täglichen Laborpraxis tauchen immer wieder Fehler und Schwierigkeiten auf. Die HPLC - Tipps geben dem Anwender praxisorientierte Hilfestellungen zu den

 

Unsere Autoren:

  Dr. Stavros Kromidas wurde nach langjähriger Tätigkeit
  im Verkauf von Waters Chromatography Inhaber
  und Geschäftsführer der NOVIA GmbH, später selbst-
  ständiger Berater und Dozent. Der promovierte
  Chemiker arbeitet seit 1978 auf dem Gebiet der
  Chromatographie und hat seit 1984 zahlreiche
  Trainingskurse und Workshops zur HPLC, Qualität in
  der Analytik und Validierung geleitet. Er ist Autor und
  Herausgeber einer Reihe außerordentlich erfolgreicher
  Bücher.
 
                                      Seine Seminare zu den oben genannten Themen-
                                      feldern sind jedes Jahr fester Bestandteil unseres
                                      Seminarprogramms.

vielseitigen Problemen rund um die HPLC. Der Qualitätstipp beleuchtet Themenstellungen vor allem aus dem regulierten Laborumfeld. Hierbei sollen Hilfestellungen für die tägliche Praxis rund um das Thema "Qualität & GMP in der Analytik" gegeben werden.

 

 

  Michael Baldus ist seit vielen Jahren schon mit an
  Bord der NOVIA GmbH. Seine NOVIA-Qualitätstipps in
  unserem Newsletter sowie seine Seminare zu den
  Themengebieten GMP & Compliance sind wichtige
  Komponenten der NOVIA-Qualität.

  Derzeit absolviert er sein Masterstudium im Studien-
  fach "Business Coaching und Change Management".

HPLC Tipp

Der HPLC-Tipp im Januar

von Dr. Stavros Kromidas, Blieskastel

 

Liebe Leserinnen, liebe Leser,

im Dezember habe ich Ihnen etwas HPLC-Denksport angeboten… Heute wollen wir uns anschauen, was nun richtig ist.

Von welchem Parameter/Charakteristikum eines DAD´s wird die Empfindlichkeit  nicht beeinflusst?

  • Bandbreite („Bandwidth“)
  • Spalt („Slit“)
  • Datenrateaufnahme („Sample Rate“)
  • Wellenlänge
  • Rauschen

Sie wird von allen beeinflusst; als Beispiel wird in Abb. 1 gezeigt, dass bei einer Bandwidth von 1,2 nm das Rauschen der Basislinie stärker ist als bei 12 nm. Somit ändert sich das Peak/Rauschen-Verhältnis und folglich auch die Empfindlichkeit. In Abb. 2 sieht man, dass bei einem Spalt von 16 nm mehr Licht auf die Moleküle in der Zelle fällt und dadurch die Nebenkomponente beim ersten Peak immerhin als „Buckel“ zu sehen ist, was bei den anderen Einstellungen (8 nm, 4 nm) nicht der Fall ist.

Abb. 1 Zum Einfluss der Bandbreite auf Integration (Peak an der Flanke) und Basislinienrauschen, Details siehe Text

Abb. 2 Zum Einfluss des Spalts auf die Empfindlichkeit, Details, siehe Text

 

Was wird vom Totvolumen nicht/minimal beeinflusst, was jedoch bzgl. Verweilvolumens („Delay“-„Dwellvolume“) schon der Fall sein kann?

  • Peakform
  • Auflösung
  • Elutionsreihenfolge richtig
  • Selektivität richtig
  • Retentionszeit

Durch ein größeres Totvolumen wird „nur“ die Peakform und demnach die Auflösung beeinflusst. Bzgl. Retentionszeit in einem klassischen HPLC-System ist eine Veränderung kaum wahrnehmbar – sie bewegt sich im Bereich von Sekunden –, der Rest ändert sich nicht.

Welcher chromatographischer Parameter ist bei der Gradientelution in der Regel von untergeordneter Bedeutung?

  • Gradientenvolumen
  • Bodenzahl (Effizienz, Trennleistung, Trennschärfe) richtig
  • Säulenlänge richtig
  • Totvolumen richtig
  • Verweilvolumen

Die Peaks sind beim Gradienten in der Regel schmal, Totvolumen und Trennleistung der Säule (also Packungsqualität) sind somit nicht von enormer Wichtigkeit. Auch die Länge der Säule ist bis zu ca. 10 Peaks von untergeordneter Bedeutung (1).

Welche(r) der nachfolgenden Parameter beeinflusst die Retentionszeit nicht/kaum (typisches RP-System)?

  • Gradientenvolumen
  • Organischer Anteil in der mobilen Phase
  • Säulenlänge
  • Teilchengröße richtig
  • Totvolumen richtig

Teilchengröße und Totvolumen beeinflussen nur die Peakform, nicht aber die Wechselwirkungen und somit nicht die Retentionszeit.

Was wird von einem großen polaren Matrixpeak nicht/kaum beeinflusst (typisches RP-System)?

  • Die Retentionszeit von polaren Komponenten
  • Die Retentionszeit von neutralen Komponenten richtig
  • Die Lebensdauer der Säule richtig
  • Die Auflösung von polaren Komponenten
  • Die Trennleistung (Effizienz) der Säule richtig

Polare Komponenten eluieren früh, also werden sie von einem derartigen Peak beeinflusst und somit auch deren Auflösung. Die neutralen Komponenten interessieren sich überhaupt nicht was „vorne“ passiert und weil ja dieser polare Peak eine hydrophobe RP-Säule schnell verlässt, wird weder ihre Lebensdauer noch ihre Trennleistung beeinträchtigt.

(1)  „Gradient: Auswahl, Optimierung, Troubleshooting“ in: Stavros Kromidas (Hrsg.) „HPLC-Tipps, Band 3“, ISBN 978-3-937436-58-6

Qualitätstipp

„Die Entmündigung des Mitarbeiters – Der Prozess als Feind des freien Gedankens?“

Der Qualitätstipp im September 2017 von Michael Baldus, NOVIA Chromatographie- und Messverfahren GmbH

 

Eines der wichtigsten Themen bei GMP-Basistrainings ist immer die „GMP-Awareness“. Es erscheint nachvollziehbar, dass die Sensibilisierung der Mitarbeiter für die Wichtigkeit, aber auch enorme Verantwortlichkeit ihrer Tätigkeiten in einem pharmazeutischen Betrieb essentiell ist. Neulich hat mir ein Teilnehmer hierzu gesagt: „Das ist ja alles schön und gut. Aber ich darf ja gar nicht mitdenken. Ich habe mich an die SOP bzw. Vorschrift zu halten. Im Grunde kann ich mein Gehirn morgens am Eingang abgeben und hole es mir nach Feierabend wieder zurück!“

In der Tat kommt diese Äußerung öfters in Trainings und ist womöglich auch ein Stück weit nachzuvollziehen. Unabhängig davon, ob ich mich in der ISO- oder GMP-Welt befinde – beide Qualitätssysteme bauen auf eine hohe Prozessorientierung. Beiden Welten gemein sind hierbei vier grundsätzliche Maximen:

Prozesse müssen definiert werden
Prozesse müssen durchgeführt und gelenkt werden
Prozesse müssen gemessen, überwacht und analysiert werden
Prozesse unterliegen einer kontinuierlichen Verbesserung

In der GMP-Welt ist die Einhaltung insbesondere qualitätsrelevanter Prozesse besonders wichtig. Natürlich hat der Teilnehmer Recht, wenn er darlegt, er muss sich an Vorschriften und SOPs halten, die im Grunde die operative Umsetzung formaler Prozesse beschreiben.

Im Gegensatz zu anderen Ländern, in denen – zumindest noch – günstiger produziert werden kann, haben wir in Deutschland – zumindest noch – einen signifikanten Wettbewerbsvorteil. Dieser spiegelt sich in der hochwertigen Qualität unserer pharmazeutischen Produkte wieder. Diese hohe Qualität ist sicherlich kein Zufall. Das in den pharmazeutischen Betrieben eingesetzte Personal ist in der Regel hochqualifiziert, hat zum Großteil eine relevante berufliche Ausbildung und oftmals auch qualifizierte Weiter- und Fortbildungen vorzuweisen. Hinzu kommen die zahlreichen tätigkeits- und arbeitsplatzspezifischen Schulungen, die für die operative Arbeit unerlässlich sind. Die Unternehmen investieren somit hohe Summen in die berufliche Aus- und Weiterbildung ihrer Mitarbeiter – eine Investition, die sich unter dem Strich auszahlt.

Solange Prozesse so laufen, wie sie laufen sollen, könnte man annehmen, dass Mitarbeiter ein Stück der eigenen freien Gestaltungsmöglichkeit entmündigt werden. Anderenfalls schaffen Prozesse im beruflichen Alltag enorm viel Sicherheit. Jeder weiß, was zu tun ist.

Der hohe Ausbildungsstand der Mitarbeiter wird insbesondere dann gebraucht, wenn es darum geht, Prozess- und Produktionsfehler aufzuspüren, Prozesse hinsichtlich ihrer Effizienz und Wertschöpfung zu optimieren oder neue Prozesse von vorneherein schlank („lean“) aufzusetzen. Auch ist nicht jede SOP und Vorschrift frei von Fehlern oder sie ist womöglich unklar formuliert. Wer könnte da besser intervenieren als die Mitarbeiter, die täglich operativ tätig sind? Soll beispielsweise ein pH-Wert eingestellt werden, der nach Prüfvorschrift bei 74 liegt, ist wohl jedem ausgebildeten Laboranten klar, dass hier wohl ein Kommafehler vorliegt und es eigentlich 7,4 heißen müsste. Wie reagieren Sie in so einem Fall? Sie können sich in keinem Fall an diese Vorschrift halten. Schreiben Sie die Abweichung und merken den Fehler an. Ist zwar nicht schön, aber regelkonform.

Prozesse sollten uns helfen, Sicherheit zu gewinnen, wie Abläufe geregelt sind. Sie sollen helfen, bei Störungen und Fehlern diese schnell identifizieren zu können. Sie sollen „Wildwuchs“ in kreativen Eigenlösungen vermeiden und das Vorgehen für jedermann transparent machen – nicht nur für die Mitarbeiter ist das nützlich, sondern auch bei Audits und Inspektionen.

Allerdings gibt es – gerade im Sinne von Verbesserungssystemen, wie z.B. Six Sigma – Voraussetzungen für einen effizienten Prozess:

Der Prozess muss aus wertschöpfenden Prozessschritten bestehen
Ist ein Prozessschritt nicht wertschöpfend, muss er wertermöglichend sein
Die Anzahl wertermöglichender Prozessschritte ist möglichst klein zu halten
Jeder Prozessschritt sollte auf potenzielle Verschwendungen hin geprüft werden. Hierbei hilft das Merkwort: TIMWOOD

T = transport (Transport)
I = inventory (Bestand)
M = motion (z.B. Laufwege)
W = waiting (Wartezeiten)
O = overprocessing (Prozess zu groß und unübersichtlich)
O = overproduction (Output zu groß)
D = defect (Fehler und Fehlerpotenziale)

Schlanke und wertschöpfende Prozesse werden immer die Akzeptanz der Mitarbeiter finden. Wachsen Prozesse zu Prozessmonstern heran, sind sie nicht mehr nachvollziehbar und transparent, nicht mehr effizient, dann wird aus diesem Prozess ein Schreckgespinst.

Lassen Sie mich zum Schluss mit einem Augenzwinkern den englischen Dichter und Geistlichen George Herbert zitieren:

 

„Ein magerer Kompromiss ist besser als ein dicker Prozess“

George Herbert (1593 - 1633)

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