Laborwaagen in der Pharmaindustrie

Pharmakopöen sind Sammlungen von anerkannten und verbindlichen Qualitätsvorschriften, die unter anderem Prüfanforderungen und Methoden für die Analyse von Arzneimitteln festlegen. Das Europäische Arzneibuch (Ph. Eur.) enthält spezielle Kapitel, die sich mit der Verwendung von Laborwaagen beschäftigen. In diesen Kapiteln wird hervorgehoben, wie wichtig das genaue Wiegen von Proben in pharmazeutischen Analyseverfahren ist. In diesem Artikel stellen wir Ihnen die Prüfanforderungen an Laborwaagen aus den entsprechenden Kapiteln des Europäischen Arzneibuches vor.

Was ist das Europäische Arzneibuch?

Das Europäische Arzneibuch (Ph. Eur.)  enthält Normen für die Qualitätskontrolle von Arzneimitteln. Im „Übereinkommen über die Zusammensetzung eines Europäischen Arzneibuches“ verpflichten sich die Vertragsstaaten „die erforderlichen Maßnahmen zu treffen, um sicherzustellen, dass die auf der Grundlage der Artikel 6 und 7 angenommenen Monographien, die das Europäische Arzneibuch bilden werden, in ihrem Hoheitsgebiet geltende amtliche Normen darstellen“.

Das Kapitel 2.1.7. mit dem Titel „Waagen für analytische Zwecke“ beschreibt Grundsätze für die Verwendung von Waagen in analytischen Verfahren. Ausdrücklich müssen Wägungen, die im Rahmen von Prüfungen zur Feststellung der Übereinstimmung mit einer Monographie durchgeführt werden, in Übereinstimmung mit den dargelegten Grundsätzen erfolgen.

Leistung der Ausrüstung

Die Waagen müssen regelmäßig kalibriert und zwischen den Kalibrierungen durch Leistungstests überprüft werden, um die Einhaltung der festgelegten Anforderungen sicherzustellen. Der Anwender muss die Häufigkeit der Kalibrierungen und Prüfungen im Qualitätsmanagementsystem festlegen.

Kalibrierung

Kalibrierung durch den Benutzer oder einen geeigneten Dienstleister muss regelmäßig durchgeführt werden. Das Ziel der Kalibrierung ist es, die Rückführbarkeit der Messergebnisse auf nationale Normale. Es empfiehlt sich in diesem Fall die Kalibrierung durch ein nach ISO | IEC 17025 akkreditiertes Kalibrierlabor, da dessen Kalibrierzertifikate als Nachweis der Rückführbarkeit international anerkannt sind.

Um die Rückführbarkeit der Messergebnisse nach Wartungs- oder Justierarbeiten, Reparaturen oder einem Standortwechsel der Waage zu gewährleisten, ist die Durchführung einer Eingangskalibrierung (wie vorgefunden) vor diesen Arbeiten ausdrücklich erforderlich. Sowohl die Eingangskalibrierung (wie vorgefunden) als auch die Ausgangskalibrierung (wie verlassen) werden in einem Kalibrierschein dokumentiert.

Leistungsprüfung

Der Zweck der Leistungsprüfung besteht darin, den zufälligen und systematischen Fehler einer Waage zu bestimmen und somit die Präzision und Genauigkeit der Waage zu überprüfen. In diesem Zusammenhang sind  zwei Leistungstests erforderlich: erstens die Wiederholbarkeit, um die Präzision der Waage zu überprüfen, und zweitens die Empfindlichkeit, um die Genauigkeit der Waage zu überprüfen. Vor der Prüfung der Empfindlichkeit sollte eine Waage immer justiert werden (wenn möglich mit dem internen Justiergewicht). Bei den Prüfungen nach Ph. Eur. wird das Ergebnis zunächst auf die Stellenzahl des Akzeptanzkriteriums gerundet und erst dann der Vergleich mit dem Akzeptanzkriterium vorgenommen.

Reproduzierbarkeit

Beim Wägen kleiner Mengen wird die Messunsicherheit der Waage insbesondere durch den Zufallsfehler bestimmt. Diese wird durch Angabe der Standardabweichung abgeschätzt. Die zu verwendende Prüflast sollte ≤ 5% von max. aber mindestens 100 mg betragen. Bei der Bestimmung der Standardabweichung wird das Prüfgewicht mindestens zehnmal hintereinander gewogen, wobei die Waage zwischen den einzelnen Wägungen auf Null gestellt wird.

Waagentyp	Skalierungsintervall (Ablesbarkeit), d
Präzisionswaagen	10 -1 g bis 10 -3 g = 100 mg bis 1 mg = 0.1 g - 0.001 g
Analysenwaagen	≤10-4 g = 0.1 mg = 0.0001 g
Semi-Mikrowaagen	10-5 g = 10 Mikrogramm = 0.01 mg = 0.00001 g
Mikrowaagen	10-6 g = 1 Mikrogramm = 0.001 mg = 0.000001 g
Ultra-Mikro-Waagen	10-7 g = 0,1 Mikrogramm = 0.0001 mg = 0.0000001 g

Im Europäischen Arzneibuch wird die Wiederholbarkeit als zufriedenstellend angesehen, wenn das Zweifache der Standardabweichung der Messwerte geteilt durch das kleinste auf der Waage zu wiegende Nettogewicht (msnw = smallest net weight) nicht größer ist als 0,10 %.

Bei einer Standardabweichung von < 0,41 d wird auch hier die Standardabweichung durch 0,41 d ersetzt, so dass auch nach dem Europäischen Arzneibuch die Mindesteinwaage msnw auf einer Waage nicht unter 820 d liegen kann.

Empfindlichkeit

Die Genauigkeit der Waage wird bei der Prüfung der Empfindlichkeit überprüft. Da die Genauigkeit auch durch Linearität und Exzentrizität beeinflusst wird, gilt für die Empfindlichkeitsprüfung ein Akzeptanzkriterium von 0,05 %, während die Linearitäts- und Exzentrizitätsprüfung entfallen kann.

Bei der Prüfung wird ein einteiliges Prüfgewicht von ≥ 5% des Maximalwertes einmal auf die Waage gelegt. Liegt die Abweichung im Bereich von ≤ 0,05%, gilt die Prüfung als bestanden.

Verwendung von internen Prüfgewichten

Das Europäische Arzneibuch empfiehlt die Verwendung interner Kalibrier-/Justiereinrichtungen, mit denen die meisten modernen Laborwaagen heute ausgestattet sind. Ihr Einsatz kann die Häufigkeit von Empfindlichkeitsprüfungen mit externen Referenzgewichten reduzieren. Bei der Verwendung einer internen Kalibrier-/Justiereinrichtung ist eine tägliche Empfindlichkeitsprüfung mit einem externen Referenzgewicht nicht erforderlich ist. Dennoch sollten Sie regelmäßig eine Empfindlichkeitsprüfung mit einem externen Prüfgewicht durchführen, um mögliche Probleme mit den integrierten Gewichten zu erkennen.