Pharmazeutische Zeitung Online
AMK
Dritter Band des DAC

Alternativ-Verfahren zur Identifizierung von Ausgangsstoffen

22.08.2006
Datenschutz bei der PZ

Dritter Band des DAC

Alternativ-Verfahren zur Identifizierung von Ausgangsstoffen

Von Karsten Albert

 

Die Lieferung 2006 zum Deutschen Arzneimittel-Codex (DAC) enthält unter anderem im neu angelegten dritten Band die ersten 320 von etwa 900 geplanten Alternativ-Verfahren zur einfachen und schnellen Identifizierung von Ausgangsstoffen im Apothekenlaboratorium. Damit wird die Eingangsprüfung von Wirkstoffen, Hilfsstoffen, Drogen, Drogenzubereitungen und Salbengrundlagen vereinfacht.

 

Die wichtigste Neuerung im DAC 2006 ist die Aufnahme einfacher Alternativ-Verfahren zur Identifizierung von Ausgangsstoffen. Die Kommission Deutscher Arzneimittel-Codex hat aus folgenden Gründen die Erarbeitung dieser Nachweise beschlossen: Im Europäischen Arzneibuch (Ph. Eur.) sind schon seit geraumer Zeit für immer weniger Monographien alternative Identifizierungsreihen enthalten, die auch in den Apothekenlaboratorien mit einfacherer instrumenteller Ausrüstung durchgeführt werden können. Verantwortlich für diese Entwicklung ist hauptsächlich die Harmonisierung der Arzneibücher aus den Vereinigten Staaten von Amerika, Japan und Europa im Rahmen des ICH-Prozesses (International Conference on Harmonization). In den modernen harmonisierten Monographien werden zur Identifizierung von Ausgangsstoffen instrumentelle Verfahren, besonders die Infrarotspektroskopie, eindeutig bevorzugt. Nasschemische Verfahren sind nur noch in Ausnahmefällen vorgesehen. Als Folge davon sind schon heute wichtige Wirkstoffe für die Rezeptur, zum Beispiel Estradiolbenzoat und Testosteronpropionat, in Apotheken mit den Methoden der Ph. Eur. nicht mehr auf Identität zu prüfen.

 

In seiner Funktion als Ergänzungsbuch zum Arzneibuch wird der DAC künftig für möglichst alle apothekenrelevanten Ausgangsstoffe alternative Identifizierungsverfahren beschreiben, die nach dem ausdrücklichen Willen der DAC-Kommission so aufgebaut sein sollen, dass sie im Apothekenlaboratorium auch mit zeitlich vertretbarem Aufwand durchzuführen sind. Die Lieferung 2006 enthält die ersten Kurznachweise für 320 Wirkstoffe, Hilfsstoffe, Salbengrundlagen, Drogen und Drogenzubereitungen mit den Anfangsbuchstaben A bis E. Nach einer ersten Bestandsaufnahme werden insgesamt rund 900 Ausgangsstoffe zu bearbeiten sein. Angesichts dieses Umfangs und nicht zuletzt auch wegen der Bedeutung der Nachweise für die Prüfverpflichtung der Apotheken hat die Kommission Deutscher Arzneimittel-Codex beschlossen, dafür einen dritten Band anzulegen.

 

Voraussetzungen für Alternativen

 

Legt der Hersteller eines Ausgangsstoffs ein valides Prüfzertifikat gemäß Apothekenbetriebsordnung (ApBetrO) bei, sind damit für die vorgeschriebene Eingangsprüfung in der Apotheke auch die Rahmenbedingungen für einfachere Identifizierungsverfahren geschaffen.

 

Nach den Allgemeinen Vorschriften des Arzneibuches ermöglichen auch die Prüfungen auf Identität der Ph. Eur. keine genaue Bestätigung der chemischen Struktur oder der Zusammensetzung des Produkts, sondern belegen mit einem annehmbaren Maß an Sicherheit, dass das Produkt mit der Beschreibung auf dem Etikett übereinstimmt. Die Prüfungen der 2. Reihe dürfen nur dann anstelle derer der 1. Reihe angewendet werden, wenn sichergestellt ist, dass die Substanz eindeutig einer Charge entstammt, die sämtlichen Anforderungen des Arzneibuches entspricht (Ph. Eur. 5.0, Kapitel 1.4 »Monographien«). Im Klartext besagen diese Regelungen Folgendes: Die Ph. Eur.-Kommission stellt fest, dass auch der umfangreiche Prüfkatalog des Arzneibuches keine 100-prozentige Sicherheit gewährleisten kann, sondern es lediglich wahrscheinlich ist, dass Inhalt und Deklaration übereinstimmen. Außerdem wird konstatiert, dass die Aussagekraft der einfachen Methoden der 2. Reihe geringer ist als die der aufwendigen 1. Reihe. Damit ist die frühere unrealistische Forderung nach der Gleichwertigkeit der Alternativmethoden fallen gelassen worden. Für die Apotheken heißt das: Einfache Methoden der 2. Reihe sind nur bei Zertifikatware zulässig.

 

Auch die ApBetrO erlaubt in § 6 ausdrücklich die Anwendung von Alternativmethoden. Ein gewisses Problem ist allerdings die Forderung nach dem gleichen Ergebnis wie mit der Arzneibuchmethode. Aus Sicht des Analytikers ist diese Forderung bei Identitätsprüfungen jedoch unrealistisch. Die Aussagekraft des normalerweise vorgeschriebenen IR-Spektrums ist so hoch, dass sie durch nasschemische oder einfache instrumentelle Verfahren praktisch nicht zu erreichen ist. Die vorher erwähnte Regelung der Ph. Eur. entspricht der analytischen Praxis weitaus besser. Es wird deshalb vorgeschlagen, den Passus bei der geplanten Novellierung der ApBetrO den Vorschriften der Ph. Eur. anzugleichen.

 

Schließlich ist festzustellen, dass die Anzahl von Verwechselungen nach Einführung der GMP-Richtlinien und von Qualitätssicherungssystemen in den letzten Jahren zurückgegangen ist.

 

Neues Prüfschema für apothekengerechte Identifizierungsverfahren

 

Unter Berücksichtigung der genannten Voraussetzungen wird von der Kommission Deutscher Arzneimittel-Codex folgendes Schema zur rationellen Prüfung auf Identität in der Apotheke vorgeschlagen:

 

Jede Eingangsprüfung umfasst die Kontrolle des Prüfzertifikats und die gründliche sensorische Prüfung. Prüfungen auf Aussehen und Geruch sind schnell durchzuführen und kosten nichts. Entsprechende Produktkenntnis vorausgesetzt, haben sie oftmals hohe Aussagekraft.

 

Die eigentliche experimentelle Prüfung wird nach folgenden Grundsätzen vorgenommen, die anhand einiger Beispiele aus dem DAC 2006 näher erläutert werden:

 

Bei anorganischen Stoffen werden Anion und Kation mit Hilfe der Arzneibuchverfahren oder anderer geeigneter Methoden nachgewiesen.

 

Beispiel: Aluminiumchlorid-Hexahydrat

 

Aussehen: weißes bis schwach gelbliches, kristallines Pulver oder farblose Kristalle, zerfließend.

Aluminium: 15 mg Substanz werden in 2 ml Wasser R gelöst. Nach tropfenweisem Zusatz von verdünnter Natriumhydroxid-Lösung R entsteht ein weißer, gallertartiger Niederschlag, der sich auf weiteren Zusatz von verdünnter Natriumhydroxid-Lösung R löst. Bei allmählichem Zusatz von Ammoniumchlorid-Lösung R bildet sich wieder ein weißer, gallertartiger Niederschlag.

Chlorid: Die Lösung von 5 mg Substanz in 2 ml Wasser R wird mit 0,4 ml Silbernitrat-Lösung R1 versetzt. Nach dem Umschütteln und Stehenlassen entsteht ein sich zusammenballender, weißer Niederschlag.

 

Organische Stoffe mit definiertem Schmelzpunkt werden durch Bestimmungen der Schmelztemperatur und des Mischschmelzpunktes identifiziert.

 

Beispiel: Benzoesäure

 

Aussehen: weißes, kristallines Pulver oder farblose Kristalle.

Schmelztemperatur (2.2.14): 121 bis 124°C, ohne vorheriges Trocknen der Substanz bestimmt.

Mischschmelzpunkt (DAC-Probe 3): Die Differenz zwischen der Schmelztemperatur (2.2.14) der Substanz und dem Mischschmelzpunkt darf höchstens 1°C betragen.

 

Organische Stoffe, die zu hoch oder unter Zersetzung schmelzen, werden im Allgemeinen mit Hilfe einer Mikro-Dünnschichtchromatographie identifiziert. Falls vorhanden, wird auch das Gegenion nachgewiesen.

 

Beispiel: Diclofenac-Natrium

 

Aussehen: weißes bis schwach gelbliches, kristallines, schwach hygroskopisches Pulver.

Dünnschichtchromatographie (DAC-Probe 11)

Untersuchungslösung: 10 mg Substanz werden in 2 ml Methanol R gelöst.

Referenzlösung: 10 mg Diclofenac-Natrium, dessen Identität bekannt ist, werden in 2 ml Methanol R gelöst.

Untersuchungsbedingungen

Stationäre Phase: DC-Platte mit Kieselgel F254 R.

Auftragevolumen: je 2 µl, punktförmig.

Fließmittel: Mischung aus 50 Volumteilen Toluol R, 45 Volumteilen Ethylacetat R und 5 Volumteilen Essigsäure 99 Prozent R.

Laufstrecke: 6 cm.

Detektion und Auswertung

Die Platte wird an der Luft getrocknet und im UV 254 ausgewertet. In den Chromatogrammen der Untersuchungslösung und der Referenzlösung tritt im mittleren Drittel jeweils ein Fleck mit dem gleichen

Rf-Wert und der gleichen Intensität auf.

Natrium: Eine Spatelspitze Substanz wird mit Salzsäure R befeuchtet, mit einem ausgeglühten Magnesiastäbchen aufgenommen und in die nicht leuchtende Bunsenflamme gehalten. Die Flamme färbt sich längere Zeit gelb.

 

Bei Flüssigkeiten wird der Brechungsindex bestimmt. Falls notwendig, ist diese Prüfung durch einen weiteren Parameter zu ergänzen.

 

Beispiel: Ethylacetat

 

Aussehen: klare, farblose, flüchtige Flüssigkeit.

Geruch: charakteristisch.

Brechungsindex (2.2.6): 1,370 bis 1,373.

 

Die Identifizierung von Teedrogen beschränkt sich in der Regel auf eine sorgfältige Kontrolle der morphologischen Merkmale, möglichst mit Hilfe eines Stereomikroskops. Dabei empfiehlt sich der Vergleich mit Referenzdrogen aus einer Drogensammlung. Der Vorschlag gilt nicht für morphologisch unauffällige und für weitgehend unbekannte Drogen, wie zum Beispiel Drogen der Traditionellen Chinesischen Medizin. Hier ist im Einzelfall zu entscheiden, ob zusätzlich eine dünnschichtchromatographische oder auch mikroskopische Prüfung erforderlich wird.

 

Beispiel: Anis

 

Geruch: beim Zerkleinern charakteristisch nach Anis.

Geschmack: süßlich, aromatisch.

Aussehen der Ganzdroge: Die Droge hat die typischen Merkmale einer Vergleichsdroge bekannter Identität: zweiteilige Spaltfrüchte, meist nicht in die Teilfrüchte zerfallen, oft mit einem kleinen Stück des dünnen, steifen, leicht gebogenen Fruchtstiels; eiförmig bis birnenförmig, 3 bis 5 mm lang, bis 3 mm breit; oben ein Griffelpolster mit zwei kurzen, umgebogenen Griffeln; Teilfrüchte oben mit dem Karpophor verwachsen, an der Fugenfläche eben, an der Rückenseite konvex, bei Lupenbetrachtung dort rau behaart; fünf wenig hervortretende hellere Rippen, zwei an der Fugenfläche und drei an der Rückenfläche.

 

Einsatz in der Apothekenpraxis

 

Die Anwendung der Schnellnachweise ist an bestimmte Voraussetzungen geknüpft, die im Band 3 des DAC 2006 in einem einleitenden Kapitel näher erläutert werden. Folgende Bedingungen sind zwingend zu beachten:

 

Die Prüfverfahren dienen ausschließlich zur Identifizierung von Ausgangsstoffen gemäß § 6 Abs. 3 Apothekenbetriebsordnung (ApBetrO) in öffentlichen Apotheken und Krankenhausapotheken, nachfolgend Apotheken genannt. Bei der vollständigen Untersuchung eines Ausgangsstoffes mit dem Ziel der Erstellung eines Prüfzertifikats dürfen die offizinellen Identitätsnachweise der 1. oder 2. Reihe nicht durch DAC-Alternativ-Verfahren ersetzt werden.

DAC-Alternativ-Verfahren dürfen nur angewendet werden, wenn die Qualität des zu identifizierenden Ausgangsstoffs in einem Prüfzertifikat bescheinigt wird, das sämtliche Voraussetzungen nach § 6 Abs. 3 ApBetrO erfüllt. Das Zertifikat muss deshalb vor der Identitätsprüfung entsprechend kontrolliert werden, das Ergebnis ist im Prüfprotokoll der Apotheke zu dokumentieren.

Bei der Identifizierung mit Hilfe der DAC-Alternativ-Verfahren sind alle aufgeführten Nachweise, einschließlich der sensorischen Prüfungen auf Aussehen, Geruch und, sofern vorgeschrieben, Geschmack durchzuführen. Das Ergebnis jeder Einzelprüfung ist im Prüfprotokoll der Apotheke zu dokumentieren.

Ergeben sich bei der Identifizierung eines Ausgangsstoffs mit DAC-AlternativVerfahren Zweifel, so ist die Prüfung abzubrechen und mit den offizinellen Arzneibuchmethoden zu wiederholen. Das Ergebnis der Prüfung nach dem Arzneibuch ist entscheidend.

Wird bei DAC-Alternativ-Verfahren zu Vergleichszwecken eine Substanz, Zubereitung oder Droge mit bekannter Identität vorgeschrieben, so kann dazu entweder eine sämtlichen Anforderungen des Arzneibuches entsprechende Substanz, Zubereitung oder Droge mit anderer Chargenbezeichnung (Standgefäßrest) oder eine zertifizierte Referenz verwendet werden.

 

Gefahr für Arzneimittelsicherheit?

 

Die Eingangsprüfung mit einfachen Alternativ-Verfahren wirft sofort die Frage nach ausreichender Arzneimittelsicherheit auf. Natürlich bedeuten weniger Prüfungen eine erhöhte Gefahr, eventuelle Verwechselungen zu übersehen. Leider sehen die Arzneibücher heute im Allgemeinen sehr umfangreiche Prüfungen vor, die in weiten Teilen nicht immer befolgt werden. Ist für die Arzneimittelsicherheit nicht mehr getan, wenn ein kleineres Programm flächendeckend praktiziert wird? Die Kommission Deutscher Arzneimittel-Codex geht davon aus, dass dies der Fall sein wird.

 

Abschließend soll der Beweis geführt werden, dass auch eine stark vereinfachte Prüfung auf Identität in der Lage ist, Verwechselungen aufzudecken. Zu diesem Zweck wurden Falschfüllungen und Fehletikettierungen von Ausgangsstoffen zusammengetragen, die dem Prüflaboratorium des DAC in den vergangenen 25 Jahren bekannt geworden sind.

 

Wie die folgende Aufstellung zeigt, ist mit der Verwechselung von Ausgangsstoffen ein hohes Gefährdungspotenzial verbunden. Erhält ein Patient anstelle des vorgesehenen Wirkstoffs das irrtümlich abgefüllte Lidocainhydrochlorid, Griseofulvin oder Tetracainhydrochlorid, können ernsthafte Gefahren für die Gesundheit resultieren. Wird anstelle von Calciumacetat die Verwechselung Kaliumacetat parenteral appliziert, kann dieser Fehler mit einem Herzstillstand sogar tödlich enden.

 

Die Fälle sind noch unter einem zweiten Aspekt interessant: Sie zeigen, dass Stoffe innerhalb des Sortiments der Hersteller mehr oder minder chaotisch verwechselt werden. Verwechselungen mit Substanzen, die nicht im Arzneibuch beschrieben sind, kamen nach unseren Recherchen nicht vor. Für die Autoren der Arzneibücher ist von Interesse, dass Verwechselungen strukturverwandter Substanzen entgegen der allgemeinen Auffassung offensichtlich nicht das Hauptproblem sind. So wurde zum Beispiel Tetracyclinhydrochlorid nicht mit Oxytetracyclinhydrochlorid oder mit Chlortetracyclinhydrochlorid vertauscht, sondern mit Tetracainhydrochlorid. Namensähnlichkeiten scheinen eine nicht zu unterschätzende Rolle zu spielen.

 

Die Kernfrage lautet: Wäre eine nach dem oben vorgeschlagenen Prinzip durchgeführte Eingangsprüfung in der Lage gewesen, diese tatsächlich aufgetretenen Verwechselungen aufzudecken? Um die Frage zu beantworten, wurde das neue Prüfschema auf den jeweiligen Fall im Nachhinein angewendet und das Ergebnis kurz kommentiert. Es werden nachfolgend jeweils der deklarierte Stoff und der tatsächliche Packungsinhalt aufgeführt. Diese Simulation, die als retrospektive Validierung gelten kann, zeigte folgendes Ergebnis:

 

4-Aminobenzoesäure schmilzt bei 188°C, die Verwechselung Lidocainhydrochlorid bei 77°C. Zwischen diesen Schmelzpunkten liegen über 100°C, die Unterscheidung ist kein Problem.

 

Die nasschemische Differenzierung von Calciumacetat und Kaliumacetat mithilfe der Ionen-Nachweise ist einfach.

 

Das Gleiche gilt für Calciumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat.

 

Epinephrinhydrogentartrat und Erythromycin haben keine analytisch verwertbaren Schmelztemperaturen. Bei der dünnschichtchromatographischen Prüfung ergaben sich hRf-Werte von 42 beziehungsweise 17. Das in beiden Fällen irrtümlich abgefüllte Clotrimazol hat mit den jeweils vorgeschriebenen Fließmitteln hRf-Werte von 90 beziehungsweise 67 und ist einwandfrei zu unterscheiden.

 

Hartfett hat eine Schmelztemperatur von etwa 35°C, die Verwechselung Hartparaffin schmilzt bei 53°C. Die Differenzierung ist also leicht möglich.

 

Schmelztemperaturen von 161°C für Indometacin und 77°C für Lidocainhydrochlorid lassen sich ebenfalls eindeutig unterscheiden.

 

Hydrocortison erfordert als Glucocorticoid mit schlechten Schmelzeigenschaften eine dünnschichtchromatographische Identifizierung. Ein neutrales Glucocorticoid-Fließmittel trennt die Verwechselungen Griseofulvin und Paracetamol sicher ab.

 

Die Unterscheidung von Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid ist durch Nachweis des Kations unproblematisch.

 

Papaverin-Base schmilzt bei 149°C, das irrtümlich abgefüllte Papaverinhydrochlorid unscharf zwischen 200 und 225°C. Auch hier ist die Unterscheidung eindeutig.

 

Prilocainhydrochlorid wird ebenfalls mit Hilfe der Schmelztemperatur (Fp = 169°C) identifiziert. Die Verwechselung Prednisolondihydrogenphosphat-Dinatrium schmilzt unter starker Zersetzung bei 171°C, als Mischschmelzpunkt wurde 160°C bestimmt.

 

2-Propanol lässt sich mithilfe des Brechungsindex (nD20 = 1,378) von den Verwechselungen Benzin (nD20 = 1,369) und

 

Isobutanol (nD20 = 1,398) gut unterscheiden. Die unterschiedlichen Lösungsmittel fallen außerdem bei der obligatorischen sensorischen Prüfung auf.

 

Ähnliches gilt für die Verwechselung Proxyphyllin/Chinolinolsulfat-Kaliumsulfat. Das weiße Proxyphyllin schmilzt bei 135°C, das gelbe Chinolinsulfat-Kaliumsulfat verflüssigt sich ab 172°C.

 

Um das Refraktometer zu schonen, ist bei Salzsäure 25 Prozent die Messung des Brechungsindex nicht empfehlenwert. Der Nachweis des Chlorids und der sauren Reaktion ist jedoch in jedem Apothekenlaboratorium durchzuführen und erlaubt sofort die Erkennung der Verwechselung mit Salpetersäure.

 

Auch bei geringer Produktkenntnis müsste die Verwechselung von Tetracyclinhydrochlorid mit Tetracainhydrochlorid aufgrund der gelben beziehungsweise weißen Farbe schon auf den ersten Blick auffallen. Tetracyclinhydrochlorid ist eine schwierig zu identifizierende Substanz, da sie unscharf schmilzt und schlechte chromatographische Eigenschaften hat. Hier hilft jedoch eine typische Farbreaktion auf Tetracycline weiter. Bei der Umsetzung mit Schwefelsäure 96 Prozent färbt sich Tetracyclinhydrochlorid dunkelrot, Tetracainhydrochlorid bleibt dagegen farblos.

 

Ebenfalls etwas schwieriger ist das Problem Weiche Zinkpaste/Zinkpaste. Aber auch hier ist die schon angesprochene Produktkenntnis gefragt. Eine gründliche sensorische Prüfung löst das Problem in Sekundenschnelle.

 

Die Verwechselung von Wasser mit Aluminiumacetattartrat-Lösung fällt bei der sensorischen Prüfung ebenfalls sofort auf. Bei der Messung des Brechungsindex, unterscheiden sich die Werte deutlich (nD20 = 1,333 beziehungsweise 1,347).

Fazit

Für die Identifizierung von Ausgangsstoffen im Apothekenlaboratorium kommen vorrangig Bestimmungen der Schmelztemperatur und des Brechungsindex sowie die Mikro-Dünnschichtchromatographie infrage. Der sinnvolle Einsatz dieser Analysenverfahren kann dazu beitragen, die bestehenden Probleme bei der Identitätsprüfung von Ausgangsstoffen zu beheben.

 

Nach dem Motto von Albert Schweitzer »Es ist besser, hohe Grundsätze zu haben, die man befolgt, als noch höhere, die man außer Acht lässt« hat die Kommission Deutscher Arzneimittel-Codex einen Lösungsvorschlag erarbeitet. Dieser Prüfkatalog erfüllt unserer Ansicht nach die berechtigten Wünsche der Praxis nach einfacheren Methoden und gewährleistet gleichzeitig Arzneimittelsicherheit.

Anschrift des Verfassers:

Dr. Karsten Albert

Deutscher Arzneimittel-Codex

Zentrales Prüflaboratorium

Carl-Mannich-Straße 20

65760 Eschborn

Mehr von Avoxa