Im richtigen Licht: Worauf es bei ICH-Photostabilitätstests ankommt
Photostabilitätstests sind ein wesentlicher Bestandteil der Stabilitätsprüfungen für neue Wirkstoffe und Fertigarzneimittel. Mit der Verabschiedung der ICH-Richtinie Q1B im Jahr 1996 wurden die Bedingungen für Photostabilitätsprüfungen grundlegend standardisiert.
Dabei sind die Anforderungen genau definiert: Die Proben sollen dem sichtbaren Licht (VIS) mindestens 1,2 Millionen Luxstunden und UVA nicht weniger als 200 Wattstunden pro Quadratmeter ausgesetzt werden.
Auswahl der Lichtquellen
Die ICH-Richtlinie Q1B bietet zwei Optionen für die Wahl der Lichtquellen:
Option 1: Jede Lichtquelle, die so konstruiert ist, dass sie eine Lichtleistung erzeugt, die der Emissionsnorm D65/ID65 entspricht, wie z. B. eine künstliche Tageslicht-Leuchtstofflampe, die sichtbare und ultraviolette (UV) Lichtleistung kombiniert, eine Xenonlampe oder eine Metallhalogenidlampe. D65 ist der international anerkannte Standard für Tageslicht im Freien, wie in ISO 10977 (1993) definiert. ID65 ist der äquivalente Standard für indirektes Tageslicht in Innenräumen.
Option 2 verlangt die Exposition der Probe unter
- einer kaltweißen Leuchtstofflampe, die so konstruiert ist, dass sie eine ähnliche Leistung wie die in ISO 10977(1993) spezifizierte erzeugt und
- einer UV-Leuchtstofflampe mit einer Spektralverteilung von 320nm bis 400nm mit einem Maximum zwischen 350nm und 370nm. Dabei soll ein signifikanter Anteil in den Wellenlängenbereichen 320nm bis 360nm und360nm bis 400nm liegen.
Die ICH-Richtlinie lässt es also offen, ob eine einzige Lichtquelle zur Erzeugung des gesamten D65-Spektrums eingesetzt wird und die Proben in einem Schritt bestrahlt werden oder dies in zwei Schritten mit zwei verschiedenen Lichtquellen (sichtbares Licht und UVA) geschieht.
Lichtsensoren: Planar oder sphärisch?
Zwei Arten von Lichtsensoren werden für ICH Q1B-Photostabilitätstests eingesetzt – Detektoren mit einer ebenen Sensorfläche (Planarsensoren) und Detektoren mit einer sphärischen Sensorfläche (sphärische Sensoren). Es gibt zwei gravierende Unterschiede zwischen den beiden - der Planarsensor „errechnet“ die Strahlungsstärke, der sphärische Sensor misst die tatsächliche Strahlungsstärke. Planarsensoren berechnen die im Winkel auf die Probe auftreffende Lichtmenge geringer als die bei senkrechter Einstrahlung. Dies führt zur Unterbewertung der Strahlungsenergien, wodurch Bestrahlungszeiten zu lang gewählt und eventuell falsch positive Effekte erzielt werden.
Der zweite Unterschied bezieht sich auf die Messhemisphären. Ein Planarsensor berücksichtigt nur Strahlung oberhalb der Sensorfläche. Strahlung mit einem Einfallswinkel von 0° bzw. 180° sowie Strahlung von unten werden nicht erfasst.
Abbildung 1:
Nach dem Lambert’schen Gesetz nimmt die Strahlungsstärke mit flacher werdendem Winkel ab. Deshalb benötigt der Planarsensor eine Kosinuskorrektur. Die Darstellung zeigt die Einfallswinkel auf die Sensorfläche des Planarsensors mit den jeweiligen prozentualen Anteilen der einfallendenStrahlung im Vergleich zu 100% bei Einfallswinkel 90°.
Abbildung 2:
Der sphärische Sensor misst die tatsächliche Strahlungsstärke rumdum und erfasst so auch die Streustrahlung. Die Strahlen treffen rundum im 90°-Winkel auf. Das macht eine Kosinuskorrektur unnötig. Die tatsächliche Strahlungsstärke wird gemessen, nicht errechnet.
BINDER ICH-Lichtmodule
Die BINDER ICH-Lichtmodule entsprechen der ICH-Richtlinie Q1B Option 2. Die Beleuchtungsstärken sind so ausgelegt, dass ein kompletter ICH-Photostabilitätstest in nur zwei Tagen durchgeführt werden kann. Die Klimatisierung des Schrankes ist dabei so ausgelegt, dass das voreingestellte Klima trotz hoher Lichtintensität immer gleichmäßig aufrechterhalten wird.
Jedes ICH-Lichtmodul besteht aus einer Versorgungseinheit und jeweils einer Lichtkassette für den Weißlichtbereich (VIS) und den UVA-Bereich. Das Lichtmodul ICH-LQC enthält zusätzlich zwei sphärische Lichtsensoren. LQC steht für Light Quantum Control, die patentierte Lichtmessung für Photostabilitätstests von BINDER.
Zwei frei positionierbare sphärische Sensoren steuern die Lichtdosis von UVA (nicht weniger als 200 Wattstunden pro Quadratmeter) und sichtbarem Licht (nicht weniger als 1,2 Millionen Lux Stunden). Ist die zu erreichende Lichtdosis erreicht, wird die jeweilige Lichtkassete abgeschaltet.
Emissionsspektren der Lichtkassetten
In der Weißlichtkassette (VIS) wird neueste LED-Technologie mit sonnenlichtähnlicher spektraler Charakteristik eingesetzt. Für den UVA-Bereich werden spezielle Leuchtstoffröhren verwendet. Die beiden Lichtkassetten bilden zusammen sehr gut das von der ICH geforderte CIE-D65-ähnliche Spektrum nach.
Die ICH-Lichtmodule sind kompatibel mit den Konstantklimaschränken der Serien KBF und KBF PRO sowie mit Kühlinkubatoren der Serie KB PRO. Sie lassen sich mit wenigen Handgriffen installieren und können jederzeit nachgerüstet werden.