AsGr Radiochemische Qualitätskontrollen nach der neuen Richtlinie Strahlenschutz und deren praktische Umsetzungsmöglichkeiten Dr. Astrid Gräfe Qualitätskontrolle.

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1 AsGr Radiochemische Qualitätskontrollen nach der neuen Richtlinie Strahlenschutz und deren praktische Umsetzungsmöglichkeiten Dr. Astrid Gräfe Qualitätskontrolle ROTOP Pharmaka AG Dresden BDN A. Gräfe

2 Warum Qualitätskontrolle beim Anwender?
AsGr Warum Qualitätskontrolle beim Anwender? Kit Arzneimittelhersteller Startmaterial „Wirkstoff“ Produktion Hilfsmaterial Qualitäts- kontrolle [99mTc]Tc-Generator Generatorhersteller Spritzen, Nadeln … Medizinproduktehersteller Isotonische NaCl-Lösung Arzneimittelhersteller Markierung Transport Lagerung Qualitäts-kontrolle QK Spritze BDN A. Gräfe

3 Was steht in der Richtlinie vom 01.11.2011?
Technetium-99m-Generator: Bei Inbetriebnahme - Prüfung auf Molybdän-99-Durchbruch nach DIN 6854 Zusätzlich Wiederholung bei einer Betriebsdauer länger als 14 Tage BDN A. Gräfe

4 Was steht in der Richtlinie vom 01.11.2011?
AsGr Was steht in der Richtlinie vom ? Radioaktive Arzneimittel, die mit Hilfe eines nach dem Arzneimittelrecht zugelassenen Markierungskits vom Anwender selbst hergestellt werden A - Qualitätskontrolle für jede neue angebrochene Kit-Charge und anschließend in geeigneter Frequenz B - Qualitätskontrollen, wenn die klinischen Untersuchungsergebnisse ein Qualitätsproblem vermuten lassen C - Im Regelfall die vom jeweiligen Hersteller empfohlene Qualitätskontrollmethode anwenden D - andere Methoden gegen die vom Hersteller empfohlene Methode validieren; Unterlagen über diese Gegenvalidierung aufbewahren E - Markierung und Qualitätskontrolle nach Standardanweisungen F - Ergebnisse der Qualitätskontrollen dokumentieren und aufbewahren BDN A. Gräfe

5 Welche radiochemischen Verunreinigungen ?
Markierungsschritt: Sn2+ [99mTc]Pertechnetat [99mTc]Komplex(e) reduziertes hydrolysiertes Sn4+ (erwünschte oder [99mTc]Technetium in unerwünschte) kolloidaler Form „freies“ Pertechnetat [99mTc]TcO4- zu wenig Sn(II) (als Sn(IV) vorliegend) Rückoxydation (Standzeit zu lange, Sauerstoff, Antioxidans verbraucht) reduziertes hydrolysiertes [99mTc]Tc (kolloidales [99mTc]TcO2) Reaktionstemperatur zu niedrig Wirkstoff oder Hilfsligand abgebaut Metallverunreinigung BDN A. Gräfe

6 AsGr Wie oft ? A - Qualitätskontrolle für jede neue angebrochene Kit-Charge und anschließend in geeigneter Frequenz Empfehlung: Immer 1. Flasche der neuen Lieferung Geeignete Frequenz? 1 mal im Monat z.B. jede 1. Woche im Monat Ziel: Schutz des Patienten vor unnötiger Strahlenexposition durch Fehlmarkierung Deshalb zusätzlich, wenn Kits, die erstmals eingesetzt werden (Lieferantenwechsel, neue Substanz); Abweichungen von den Lager- oder Markierungsvorschriften des Herstellers; Verdacht auf fehlerhafte Markierungen; Kit länger als 6 Monate nicht angewendet BDN A. Gräfe

7 AsGr Wie oft ? Zusätzlich, wenn irgendein Wechsel: Wechsel des Generatorlieferanten; Personalwechsel bei der Kit-Markierung oder Qualitätskontrolle; Wechsel der Qualitätskontroll-Methode (Validierung) Wechsel des Qualitätskontroll-Material (Reagenzien, Teststreifen, Auswertegerät) Änderungen bei dem zur Markierung verwendeten Material (Kocher, Puffer, Lösungen wie NaCl); B - Qualitätskontrollen, wenn die klinischen Untersuchungsergebnisse ein Qualitätsproblem vermuten lassen Nachträglich Vor Anwendung am nächsten Patienten BDN A. Gräfe

8 Was steht in einer Standardanweisung zur QK?
AsGr Was steht in einer Standardanweisung zur QK? E - Markierung und Qualitätskontrolle nach Standardanweisungen Gegenstand Gesetzliche Grundlagen und zutreffende Regularien III. Verantwortlichkeiten Durchführung IV.1. Geräte, Materialien, Bezugsquellen, Räumlichkeiten IV.2 Häufigkeit und Umfang von Qualitätskontrollen Dokumentation Anlagen Anlage 1: Anleitungen zur produktspezifischen Qualitätskontrolle Anlage 2: Protokoll Qualitätskontrolle Anlage 3: Schulungsprotokoll  VII. Änderungsindex BDN A. Gräfe

9 AsGr Wie dokumentieren ? F - Ergebnisse der Qualitätskontrollen dokumentieren und aufbewahren Lfd. Nr. Datum/Uhrzeit der Markierung Kit Charge Hersteller Uhrzeit der Prüfung Test auf Pertechnetat Test auf kolloidales Technetium Prüfer Methode Ergebnis (%) Freigabe Name Signum 1 2 3 BDN A. Gräfe

10 AsGr Welche QK-Methode ? C - Im Regelfall die vom jeweiligen Hersteller empfohlene Qualitätskontrollmethode anwenden Für jedes Produkt von jedem Hersteller im Beipackzettel zu finden oft auch als effektvolle Broschüre erhältlich Beispiele: 99mTc-Sestamibi DC Aluminiumoxid/Ethanol 99mTc-Medronat DC ITLC-SG/ Methylethylketon ITLC-SG/Natriumacetatlösung 99mTc-Nanokolloid DC ITLC-SA/Methanol:Wasser 85:15 (V/V) 99mTc-Mertiatid SPE SEP-PAK/ Ethanol, HCl, Puffer BDN A. Gräfe

11 AsGr Und andere Methoden ? D - andere Methoden gegen die vom Hersteller empfohlene Methode validieren; Unterlagen über diese Gegenvalidierung aufbewahren z.B. aus Sampsons Textbook of Radiopharmacy: SEP-PAK Methoden z.B. aus Zolle: Technetium-99m Pharmaceuticals aus dem Europäischen Arzneibuch hauseigene Methoden andere Methoden von Dienstleistern oder Herstellern BDN A. Gräfe

12 Was schreibt das Arzneibuch (Ph. Eur.) ?
AsGr Was schreibt das Arzneibuch (Ph. Eur.) ? Beispiel: 99mTc-Mertiatid (99mTc-MAG3) Variante mit oder ohne Erhitzen Radiochemische Reinheit A: Papierchromatographie - Laufmittel: Wasser/Acetonitril (40/60) - Träger: Chromatographie-Papier 2 - 5 µl Injektionslösung auftragen, lufttrocknen lassen 15 cm Laufstrecke Ausmessen von Startbereich und Rest Radioaktivität am Startpunkt (Rf 0,0 bis 0,1) ≤ 2,0%(= reduziertes hydrolysiertes 99mTc) BDN A. Gräfe

13 Was schreibt das Arzneibuch (Ph. Eur.) ?
99mTc-Mertiatid (99mTc-MAG3) Radiochemische Reinheit B: HPLC Säule: Edelstahlsäule 250 x 4 mm, gepackt mit C18- Material 300 Å (5μm) Mobile Phase A: 7 VT wasserfreies Ethanol R / 93 VT 1,36 g/l Kaliumdihydrogenphosphat-Lösung R, mit 0,1 M Natriumhydroxid R auf pH 6,0 Mobile Phase B: 10 VT Wasser R mit 90 VT Methanol R - Durchflussrate: 1,0 ml/min Detektion: Radioaktivitätsdetektor Elution: min Mobile Phase A/15 min Mobile Phase B Injektionsvolumen: 10 μl Referenzstandard: künstlicher Kit aus Mertiatid, Tartrate, Sn(II)Cl2 BDN A. Gräfe

14 Was schreibt das Arzneibuch (Ph. Eur.) ?
HPLC-Chromatogramm 99mTc-Mertiatid (99mTc-MAG3) [99mTc]Technetium-Mertiatid ≥ 94 % Hydrophile VU Inkl. Pertechnetat ≤ 3,0% Lipophile VU ≤ 4,0% Resultat: [99mTc]Technetium-Mertiatid 98 % hydrophile Verunreinigungen 2,4 % lipophile Verunreinigungen 0,03 % BDN A. Gräfe

15 Was empfiehlt der Hersteller?
C Lipophile VU inkl. hydr. 99mTc A Hydrophile VU inkl. Pertechnetat B [99mTc]Technetium-Mertiatid ≥ 94% BDN A. Gräfe

16 Welche Alternativen gibt es ?
AsGr Welche Alternativen gibt es ? Beispiel QK-Set Eluent MEK Eluent Wasser BDN A. Gräfe

17 Beispiel – Methodenvergleich für MAG-3 Kit
Probe HPLC/TLC Ph.Eur. SEP-PAK ROTOP-QK-Set Differenz Ph.Eur.- ROTOP-QK Differenz SEP-PAK- ROTOP-QK Differenz Ph. Eur.-SEP-PAK Anteil an 99mTc-Mertiatid [%] EP048144/FuE 97.7 95.8 96.5 1.2 -0.7 1.9 EP048172/FuE 98.0 98.2 97.8 0.2 0.4 -0.2 EP048174/FuE 97.6 -2.0 1.8 EP048214/FuE 98.3 97.9 0.0 -0.4 EP048282/FuE 98.1 97.3 0.8 EP048292/FuE 97.2 96.8 0.7 0.3 EP048392/FuE 96.7 -1.2 -1.4 EP /FuE 98.6 93.7 1.3 -3.6 4.9 EP /FuE 95.5 -2.6 2.2 EP 97.5 97.0 96.6 0.9 0.5 EP 98.4 1.6 EP 98.5 -0.1 2.1 Mittelwert der Abweichungen 1.1 1.5 BDN A. Gräfe

18 AsGr Welche Methode ? Ziel: Markierungsfehler erkennen vor Applikation am Patienten Gefahr: Falsche Bewertung durch unsichere Durchführung der QK Sichere Durchführung Genauigkeit ( = Präzision + Richtigkeit) Geschwindig-keit BDN A. Gräfe

19 BG = 10 x angezeigte Stelle
Bestimmungsgrenze (BG) des Messgerätes BG messen BG = 10 x s 6 bis 9 mal Untergrundaktivität messen Standardabweichung s berechen 10fache der Standardabweichung ist dann BG Bsp: Messwerte [MBq]: 0,000 0,001 -0,001 0,001 0,001 0,000 Standardabweichung s: 0,0008 MBq Bestimmungsgrenze: 10 x 0,0008 = 0,008 MBq BG schätzen BG = 10 x angezeigte Stelle 10faches der letzten angezeigten Stelle des Gerätes ist BG Bsp: Messgerät mit 3 Kommastellen: 0,001 MBq Bestimmungsgrenze: 10 x 0,001 MBq = 0,01 MBq Bsp: Messgerät mit 2 Kommastellen: 0,01 MBq Bestimmungsgrenze: 10 x 0,01 MBq = 0,1 MBq BDN A. Gräfe

20 Wieviel Mindest-Aktivität im Tropfen?
Unterhalb der minimalen Aktivität besteht die Gefahr, dass die Aktivität des Streifenabschnitts der zu messenden Verunreinigung zu dicht an der Bestimmungsgrenze des Detektionsgerätes liegt. Es werden dann nur Null-Werte erhalten (unreal positive Ergebnisse). Minimale Aktivität des Tropfens: 100 x BG Warum 100 fach höher als BG? 1 % Verunreinigung soll an BG messbar sein folglich 99mTc-Komplex ca. 100fach größer (= RR 99 %) Bsp: Tropfengröße 2 µl Bestimmungsgrenze 0,01 MBq minimale Aktivität des Tropfens 100 x 0,01 MBq = 1,0 MBq/2µl minimale Aktivität pro mL 500 MBq/ml BDN A. Gräfe

21 Aktivität nach 6 Stunden
Beispiel: MAG-3 Bsp: Tropfengröße 2 µl Bestimmungsgrenze 0,01 MBq minimale Aktivität des Tropfens 100 x 0,01 MBq = 1,0 MBq/2µl minimale Aktivität pro mL 500 MBq/ml GFI: 80 – 2500 MBq / 4 ml nach Zugabe des Puffers Beispiel-Aktivität 2000 MBq / 4 ml 80 MBq / 4 ml Aktivität pro ml 500 MBq/ml  20 MBq /ml ! Aktivität nach 6 Stunden 250 MBq/ml ! 10 MBq /ml ! Notwendige BG 0,005 MBq 0,0002 MBq BDN A. Gräfe

22 Welche Messgeräte ? Tischmessgeräte mit Ionisationskammer
Bsp: Aktivimeter, Curiemeter weniger gut abgeschirmt – großer Einfluss der Hintergrundaktivität minimale Tropfenaktivität beachten Keine Grenze nach „Oben“ DC-Streifen an vorgeschriebener Stelle zerschneiden und Teile einzeln messen kein dokumentierbares Chromatogramm ITLC-SA/MEK red.hyd.Tc BDN A. Gräfe

23 Welche Messgeräte ? Tischmessgeräte mit Szintillationskristall
Bsp: Bohrloch, COBRA Gamma Counter sehr gut abgeschirmt sehr gut geeignet für kleine Aktivitäten nach „Oben“ begrenzt wegen Relaxationsprozessen DC-Streifen an vorgeschriebener Stelle zerschneiden und Teile einzeln messen kein dokumentierbares Chromatogramm Tragbare Kontaminationsmessgeräte Bsp: „Bügeleisensonden“ CoMo, LB 122; Micro Cont Untergrundaktivität der Messstelle messen und nachträglich von der Aktivität abziehen Festen Abstand halten oder auflegen schwankend DC-Streifen an vorgeschriebener Stelle zerschneiden und Teile einzeln messen kein dokumentierbares Chromatogramm BDN A. Gräfe

24 Welche Messgeräte ? TcO4- Scanner mit Radioaktivitätsdetektor
Al2O3 /Ethanol TcO4- Bsp: GITA, Bioscan Mini-Scan DC-Streifen unzerschnitten messen Sehr gute Auswertbarkeit über weiten Aktivitätsbereich Dokumentierbares Bild (Chromatogramm) Peaks nach festem Schema integrieren Unregelmäßigkeiten sehr gut sichtbar Kamera zur planaren Szintigraphie Zeitaufwendige Methode nur von geschultem Personal DC-Streifen unzerschnitten messen über sehr weiten Aktivitätsbereich geeignet Dokumentierbares Bild Flecken nach festem Schema auswerten (ROI einstellen) Unregelmäßigkeiten sehr gut sichtbar BDN A. Gräfe

25 Warum und wie validieren ?
Beweise, dass die QK-Methode geeignet ist, in dem eigenen Labor mit den eigenen Geräten mit dem eigenen Personal und sammle die Beweise! Vorteil Methode wird den Mitarbeitern deutlich vertrauter die Grenzen sind bekannt Messwerte in der Routine sind besser bewertbar Probleme schneller lösbar BDN A. Gräfe

26 Vergleich mit anderer Methode ?
6 bis 9 Proben auf einzelne Streifen und entwickeln - ausmessen Wiederholen 6 bis 9 mal die gleichen Proben mit anderer Methode Ermitteln der Ergebnisse (z.B. die Werte für die Radiochemische Reinheit) Berechnen Mittelwert und die Standardabweichung jeder Methode Vergleichen der Ergebnisse Bsp. Methode 1: RR 96,8 % Methode 2: RR 98,2 % Differenz: -1,4 % Bewertung: Liegt die Differenz innerhalb der 3fachen Streuung einer der beiden Methoden, kann man von gleichen Ergebnissen ausgehen. Dokumentieren, durch den Leitenden freigeben lassen BDN A. Gräfe

27 Validierbeispiel [99mTc]Pertechnetat in markiertem Kit
Wiederholbarkeit / Präzision Wiederholungs-Nr. Anteil [%] an [99mTc]Pertechnetat 1 2.76 2 2.74 3 2.52 4 2.58 5 2.79 6 2.55 7 2.42 8 2.93 9 2.40 Mittelwert Pertechnetat 2.63 Standardabweichung 0.181 Soll ≤ 1 % Geeignet für Testung von ≤ 3 % [99mTc]Pertechnetat BDN A. Gräfe

28 Anteil [%] an [99mTc]Pertechnetat
Validierbeispiel Richtigkeit Probe Vial DC nach Zulassung* ROTOP-QK-Set Differenz Zulassung - ROTOP-QK Anteil [%] an [99mTc]Pertechnetat 1 0.60 1.85 -1.25 2 1.62 1.10 0.52 3 1.66 1.61 0.05 4 1.75 1.19 0.56 5 1.79 -0.13 6 1.39 1.57 -0.18 Mittlere Abweichung 0.61 *Original-Methode: Kieselgel 60 auf Aluminium/Aceton BDN A. Gräfe

29 Validierung dokumentieren
Titel: Prüfung der Radiochemischen Reinheit mit der Methode ……………. Radiopharmakon: Zu validierende Methode Vergleichsmethode / Referenzmethode Proben-Nr. Messwert Mittelwert Standardabweichung Datum Probe (Chargen-Nr.) Zu validierende Methode Referenz-methode Abweichung (Differenz) Mittlere Abweichung** 3. Material und Geräte z.B.Proben, Lösungsmittel, Generator, Messgerät 4. Präzision / Reproduzierbarkeit 5. Richtigkeit BDN A. Gräfe

30 Validierung dokumentieren
6.Zusammenfassung / Bewertung Parameter Sollwert Ergebnis Akzeptanz-kriterium erfüllt Präzision / Wiederhol-barkeit Standard-abweichung ≤ ………………. % ……………….. ja / nein Richtigkeit Die mittlere Abweichung der Methode ………… im Vergleich zur Referenzmethode ist kleiner als ………………%. Die mittlere Abweichung der Methode ………. im Vergleich zur Referenzmethode ist kleiner als ………………%. Validierung durchgeführt von Datum/Unterschrift Durchführung und Dokumentation kontrolliert von Methode nach Validierung zur Anwendung freigeben von Die beschriebene Qualitätskontrollmethode ……………….wurde für das Radiopharmakon erfolgreich / nicht erfolgreich validiert. BDN A. Gräfe

31 10 Praktische Tipps zur DC
1. kleine Tropfen verwenden - die Laufmittelmengen des Tropfens können schon zu Trennungen führen 2. Füllstand des Laufmittels muss unterhalb des Probenauftrags liegen – verhindert Verschleppungen von Aktivität 3. Gasraum abschließen (Deckel, Schutzglas) – ruhige, schnelle Laufbewegung bis zum Ende; ansonsten verdampftes Lösungsmittel führt zu „Staus" von Stoffen 5. Überlaufen auf dem Teststreifen nicht zulassen; Ankleben der Teststreifen am Glas vermeiden – verhindert unbemerkte Verteilung der Aktivität im gesamten Gefäß 4. nach Abschluss Weiterlaufen verhindern (Trocknen) – verhindert Weiterbewegen aller Komponenten in alle Richtungen auf dem Streifen BDN A. Gräfe

32 10 Praktische Tipps zur DC
6. Schneiden der Teststreifen für Messung im Aktivitätsmessgerät genau nach Vorgabe (falls unbekannt: schrittweise z.B. alle 1 cm) 7. keine Laufmittel überaltert oder mehrfach einsetzen – Alterungserscheinungen (Verfärbungen, Flocken usw.) 8.Laufmittelportionen im Chromatographiegefäß nicht für mehrere Messungen verwenden oder ausmessen – unbemerkte Verschleppungen möglich 9. Umgang mit ITLC-Streifen – Nicht knicken! – Streifen nicht mehrfach verwenden – Vor Benutzung Streifen nicht nass werden lassen – Zusätzliche Markierungen nur ganz vorsichtig mit weichem Bleistift aufsetzen 10. Trocknen von DC-Streifen – Auf nicht saugende Unterlage legen und kurz an der Luft trocknen lassen BDN A. Gräfe

33 Qualitätskontrolle ... Zusammenfassung:
AsGr Qualitätskontrolle ... Zusammenfassung: Entsprechend der neuen Richtlinie Strahlenschutz in der Medizin – QK-Methode wählen, mit der man vertraut ist/wird Auf sichere Handhabung achten, QK muss geübt werden Verifizierung/Validierung von anwenderfreundlichen Methoden als Chance nutzen Gerät zu Auswertung der QK gut wählen (Bestimmungsgrenze/Aktivität im Tropfen, Handhabung, Dokumentationsmöglichkeit) Alles dokumentieren BDN A. Gräfe

34 Erfahrung ist der beste Lehrmeister. Nur das Schulgeld ist teuer.
(Thomas Carlyle) BDN A. Gräfe