Peptidanalysen durch unabhängige Labore: Warum externe Prüfungen wichtig sind

Bei einer unabhängigen Peptidanalyse wird eine Peptidprobe an ein externes Analyselabor geschickt, um bestimmte Qualitätsmerkmale zu überprüfen.

Ein Hersteller kann eigene Qualitätskontrollen durchführen. Unabhängige Analysen bieten eine zusätzliche Überprüfung, da sie von einer separaten Organisation durchgeführt werden.

Beispielsweise könnte ein Anbieter ein Forschungspeptid mit einer Reinheit von 99 % bewerben. Ein unabhängiges Labor kann eine Probe analysieren, um festzustellen, ob die Ergebnisse diese Angabe bestätigen.

Unabhängige Labore können folgende Eigenschaften untersuchen:

• Identität: Entspricht die Probe dem Peptid, das sie enthalten sollte?
• Reinheit: Welcher Anteil des nachgewiesenen chromatografischen Signals ist dem gewünschten Peptid zuzuordnen?
• Peptidgehalt: Welche tatsächliche Menge des gewünschten Peptids ist in der Probe vorhanden?
• Bestimmte Verunreinigungen: Sind unerwünschte Substanzen nachweisbar und, falls ja, in welchen Konzentrationen?

Nicht jedes Labor führt alle diese Untersuchungen durch. Der Umfang der Analyse hängt von den beauftragten Tests und den analytischen Möglichkeiten des Labors ab.

Laut den Leitlinien der Europäischen Arzneimittel-Agentur zu synthetischen Peptiden sind eine angemessene Charakterisierung und die Kontrolle von Verunreinigungen wichtige Aspekte der Peptidqualität.

Unabhängige Laboranalysen können das Vertrauen in analytische Informationen stärken, indem sie eine zusätzliche Überprüfung ermöglichen.

Unabhängige Überprüfung

Die Ergebnisse eines unabhängigen Labors können mit den Angaben des Herstellers verglichen werden. Dadurch können Forscher Übereinstimmungen oder Abweichungen erkennen.

Identifizierung von Verunreinigungen

Analytische Verfahren können bestimmte unerwünschte Verbindungen, Abbauprodukte oder bei der Synthese entstandene Verunreinigungen nachweisen, die experimentelle Ergebnisse beeinflussen könnten.

Reproduzierbarkeit der Forschung

Besser charakterisierte Forschungsmaterialien können dazu beitragen, Unsicherheiten zu verringern, wenn Forscher die Ergebnisse verschiedener Experimente miteinander vergleichen.

Mehr Transparenz

Ein detaillierter und authentischer Laborbericht liefert aussagekräftigere Nachweise als eine unbelegte Reinheitsangabe oder ein auf dem Produktetikett angegebener Prozentwert.

Allerdings garantiert die Unabhängigkeit eines Labors allein noch keine Genauigkeit. Das Labor muss geeignete Methoden verwenden, zuverlässige Verfahren befolgen und seine Ergebnisse transparent dokumentieren.

Die Norm ISO/IEC 17025 legt Anforderungen an die Kompetenz, Unparteilichkeit und einheitliche Arbeitsweise von Laboren fest.

Die Begriffe Reinheit, Identität und Gehalt werden manchmal so verwendet, als hätten sie dieselbe Bedeutung. Tatsächlich beschreiben sie jedoch unterschiedliche Eigenschaften.

Die Auswahl der Untersuchungen sollte sich nach den Anforderungen des jeweiligen Forschungsprojekts richten.

Einige Analysen untersuchen die chemische Identität und Zusammensetzung, während andere bestimmte Arten von Kontaminationen überprüfen.

Wichtig: Ein Reinheitswert von 99 % bedeutet nicht automatisch, dass eine Durchstechflasche 99 % der auf dem Etikett angegebenen Peptidmenge enthält. Ebenso wenig bestätigt dieser Wert die Sterilität.

Zwei häufig verwendete analytische Verfahren sind die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und die Massenspektrometrie (MS).

Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)

Bei der HPLC werden die in einer Probe enthaltenen Verbindungen anhand ihrer Wechselwirkungen mit einem speziellen chromatografischen System getrennt.

Während die verschiedenen Bestandteile das System durchlaufen, kann das Gerät eine grafische Darstellung erzeugen, die als Chromatogramm bezeichnet wird.

Ein großer Peak kann dem gewünschten Peptid entsprechen, während kleinere Peaks andere nachweisbare Bestandteile darstellen können.

Labore können die chromatografische Reinheit abschätzen, indem sie die integrierten Peakflächen miteinander vergleichen. Dabei müssen die spezifischen Voraussetzungen der verwendeten Methode berücksichtigt werden.

Beispielsweise:

• Hauptpeak des Peptids: 98 % der gesamten integrierten Peakfläche.
• Andere nachweisbare Peaks: 2 % der gesamten integrierten Peakfläche.

Das bedeutet nicht zwangsläufig, dass die Probe zu genau 98 Massenprozent aus dem Peptid besteht.

Verschiedene Verbindungen können unterschiedliche Detektorsignale erzeugen. Außerdem lassen sich bestimmte Substanzen unter den gewählten Analysebedingungen möglicherweise nicht nachweisen.

Massenspektrometrie (MS)

Bei der Massenspektrometrie wird das Masse-zu-Ladung-Verhältnis von Ionen gemessen. Dadurch können Informationen über die Molekülmasse und, bei Verwendung geeigneter Methoden, über die Molekülstruktur gewonnen werden.

Bei der Peptidanalyse kann die MS helfen festzustellen, ob eine Probe ein Molekül enthält, das mit dem erwarteten Peptid übereinstimmt.

Wird die Massenspektrometrie mit der Flüssigkeitschromatographie kombiniert, bezeichnet man das Verfahren häufig als LC-MS.

Warum sind beide Methoden wichtig?

Die HPLC kann dabei helfen, nachweisbare Bestandteile zu trennen und zu quantifizieren. Die Massenspektrometrie liefert dagegen wichtige zusätzliche Informationen zur Bestätigung der molekularen Identität.

Durch die Kombination beider Verfahren kann eine umfassendere analytische Bewertung erfolgen als durch die alleinige Verwendung einer einzelnen Methode.

Allerdings bestätigt keine dieser Methoden automatisch, dass eine Probe steril oder für die Anwendung am Menschen geeignet ist.

Die FDA-Leitlinien zu analytischen Verfahren und zur Methodenvalidierung erläutern, warum validierte Methoden wichtig sind, um zuverlässige und aussagekräftige Qualitätsdaten zu erhalten.

Ein Analysezertifikat, häufig als COA (Certificate of Analysis) bezeichnet, ist ein Dokument, das die Ergebnisse bestimmter Laboruntersuchungen an einem Material oder einer Probe zusammenfasst.

Bei Peptiden für Forschungszwecke kann ein COA Informationen über die Identität, Reinheit, Menge und weitere Eigenschaften des Peptids enthalten.

Allerdings bieten nicht alle Analysezertifikate denselben Informationsumfang.

Einige enthalten detaillierte analytische Daten, während andere lediglich einen Reinheitswert angeben.

Ein aussagekräftiges COA sollte die Probe eindeutig identifizieren und erläutern, wie die Ergebnisse ermittelt wurden.

Worauf sollten Forscher achten?

Die folgende Tabelle zeigt ein vereinfachtes Beispiel für Informationen, die in einem Analysezertifikat für Peptide enthalten sein können.

Dies ist ein fiktives Beispiel zu Bildungszwecken und stellt keine tatsächlichen Laborergebnisse dar.

Bei der Überprüfung eines COA sollten Forscher besonders auf folgende Punkte achten:

• Probenidentifikation: Der Bericht sollte das untersuchte Material eindeutig identifizieren.
• Chargennummer: Falls zutreffend, sollte sie eine Zuordnung der Ergebnisse zu einer bestimmten Produktionscharge ermöglichen.
• Analysedatum: Das Datum hilft festzustellen, wann die Untersuchung durchgeführt wurde.
• Analysemethode: Der Bericht sollte die verwendeten Verfahren wie HPLC oder MS angeben.
• Ergebnisse und Einheiten: Die Werte sollten eindeutig erkennen lassen, was tatsächlich gemessen wurde.
• Überprüfbarkeit des Berichts: Eine Berichtsnummer, die Kontaktdaten des Labors oder ein Verifizierungssystem können helfen, die Echtheit zu bestätigen.

Ein wichtiger Punkt ist die Frage, ob das Labor tatsächlich eine repräsentative Probe der beworbenen Charge untersucht hat.

Ein authentischer Bericht über eine einzelne Probe beweist nicht, dass alle verkauften Durchstechflaschen identisches Material enthalten.

Viele Peptidhersteller führen eigene Analysen im Rahmen ihrer Produktions- und Qualitätskontrollprozesse durch.

Diese Untersuchungen können wertvolle Informationen liefern, insbesondere wenn die Hersteller über geeignete Analysegeräte, qualifiziertes Personal und dokumentierte Verfahren verfügen.

Unabhängige Analysen erfüllen eine ergänzende Funktion.

Keine der beiden Analysearten ist unter allen Umständen automatisch überlegen.

Ein hochkompetentes internes Labor kann zuverlässigere Ergebnisse liefern als ein unabhängiges Labor, das ungeeignete Methoden verwendet.

Der wesentliche Vorteil unabhängiger Analysen liegt in der Möglichkeit, Ergebnisse verschiedener Organisationen miteinander zu vergleichen.

Wenn beispielsweise das Labor des Herstellers und ein unabhängiges Labor mit geeigneten Methoden vergleichbare Ergebnisse erzielen, kann diese Übereinstimmung das Vertrauen in die untersuchten Eigenschaften stärken.

Unterschiede zwischen den Ergebnissen sollten nicht sofort als Hinweis auf unehrliche Angaben interpretiert werden.

Sie können durch unterschiedliche Analysebedingungen, Abweichungen zwischen Proben, Abbauprozesse, Messunsicherheiten oder tatsächliche Qualitätsprobleme entstehen.

Erhebliche Abweichungen sollten näher untersucht werden.

Die FDA-Leitlinie Q2(R2) zur Validierung analytischer Verfahren betont, wie wichtig es ist nachzuweisen, dass eine Methode für ihren vorgesehenen analytischen Zweck geeignet ist.

Die Auswahl eines zuverlässigen Labors ist genauso wichtig wie die Entscheidung, welche Untersuchungen durchgeführt werden sollen.

Der Ruf, die fachliche Kompetenz, die Transparenz und die analytischen Möglichkeiten eines Labors beeinflussen die Aussagekraft seiner Ergebnisse.

Fünf wichtige Kriterien sollten berücksichtigt werden.

1. Relevante analytische Erfahrung

Das Labor sollte Erfahrung in der Peptidanalyse haben und über geeignete Methoden und Analysegeräte verfügen.

2. Transparente Analysemethoden

Ein seriöses Labor sollte erklären können, welche analytischen Verfahren es verwendet und welche Aussagen diese Methoden ermöglichen.

3. Geeignete Akkreditierung

Eine Akkreditierung nach ISO/IEC 17025 kann zusätzliche Sicherheit bieten, dass ein Labor anerkannte Kompetenzanforderungen erfüllt.

Allerdings gilt die Akkreditierung nur für einen festgelegten Geltungsbereich. Forscher sollten daher überprüfen, ob die relevanten Analysemethoden in diesem Bereich enthalten sind.

4. Transparente Dokumentation

Die Berichte sollten die Probe, die verwendeten Methoden, die Ergebnisse und relevante Einschränkungen eindeutig beschreiben.

Zusätzliche Chromatogramme oder Massenspektren können ebenfalls hilfreich sein.

5. Überprüfbare Berichte

Wann immer möglich, sollten Forscher bestätigen können, dass ein Bericht tatsächlich von dem angegebenen Labor ausgestellt wurde.

Allein die Tatsache, dass ein Unternehmen das Logo eines Labors auf seiner Website zeigt, beweist nicht, dass dieses Labor das tatsächlich angebotene Produkt untersucht hat.

Unabhängige Analysen sind ein nützliches Instrument zur Qualitätsüberprüfung, haben jedoch auch gewisse Einschränkungen.

Wer diese Grenzen versteht, kann vermeiden, Laborberichte zu weitreichend zu interpretieren.

Eine untersuchte Probe repräsentiert nicht automatisch alle Durchstechflaschen

Ein Labor untersucht das Material, das es erhält.

Wenn die Probenahme nicht repräsentativ und ausreichend dokumentiert ist, können die Ergebnisse nicht automatisch auf eine gesamte Produktionscharge übertragen werden.

Ein Reinheitswert identifiziert nicht alle Verunreinigungen

Unterschiedliche Methoden erfassen unterschiedliche Substanzen.

Ein chromatografischer Reinheitswert berücksichtigt beispielsweise möglicherweise kein Restwasser, keine Salze, Gegenionen, bestimmte Lösungsmittel oder Substanzen, die mit dem gewählten Detektor nicht ausreichend gemessen werden können.

Die EMA-Leitlinien zu synthetischen Peptiden behandeln mehrere unterschiedliche Qualitätsmerkmale, darunter Identität, Gehaltsbestimmung, Verunreinigungen, Restlösungsmittel, Wassergehalt und gegebenenfalls mikrobiologische Eigenschaften.

Analysen garantieren keine langfristige Stabilität

Peptide können während der Lagerung und Handhabung chemische oder physikalische Veränderungen durchlaufen.

Ein Laborbericht beschreibt die Eigenschaften einer Probe zum Zeitpunkt der Untersuchung, aber nicht zwangsläufig ihren Zustand mehrere Monate später.

Zur Beurteilung der Stabilität sind geeignete Untersuchungen und angemessene Lagerbedingungen erforderlich.

Chemische Reinheit beweist keine biologische Sicherheit

Selbst ein chemisch gut charakterisiertes Peptid kann unbekannte biologische Wirkungen haben.

Reinheitsanalysen belegen weder, dass eine Substanz für die Anwendung am Menschen sicher oder wirksam ist, noch stellt ein unabhängiges COA eine behördliche Zulassung dar.

Peptide, die ausschließlich für Forschungszwecke bestimmt sind, sollten nur im Rahmen ihrer vorgesehenen und rechtlich zulässigen Laboranwendungen verwendet werden.

Sind unabhängige Peptidanalysen notwendig?

Ob unabhängige Analysen erforderlich sind, hängt von der Forschungsanwendung, den Qualitätsanforderungen, den Verfahren zur Lieferantenqualifizierung und den geltenden Vorschriften ab.

Sie können eine wertvolle zusätzliche Überprüfung bieten, insbesondere wenn die Zuverlässigkeit der bereitgestellten analytischen Informationen ungewiss ist.

Bedeutet eine Reinheit von 99 %, dass das Peptid von hoher Qualität ist?

Nicht unbedingt.

Die Bedeutung hängt von der verwendeten Analysemethode ab. Außerdem ist die Reinheit nur eines von mehreren Qualitätsmerkmalen.

Die Identität, der Peptidgehalt, relevante Verunreinigungen und weitere Parameter können ebenfalls wichtig sein.

Kann ein Peptid eine HPLC-Prüfung bestehen und bei einer anderen Untersuchung durchfallen?

Ja.

Eine Probe kann beispielsweise eine hohe chromatografische Reinheit aufweisen, gleichzeitig aber weniger Peptid enthalten als auf dem Etikett angegeben.

Die HPLC-Reinheit und die quantitative Bestimmung des Peptidgehalts sind unterschiedliche Messungen.

Ist HPLC besser als Massenspektrometrie?

Keine der beiden Methoden ist grundsätzlich überlegen.

Sie liefern unterschiedliche Arten von Informationen und ergänzen sich häufig.

Wie häufig sollten Peptide von unabhängigen Laboren untersucht werden?

Es gibt keine allgemeingültige Prüfhäufigkeit, die für sämtliche Forschungspeptide oder Lieferketten geeignet ist.

Ein risikobasierter Ansatz berücksichtigt die Gleichmäßigkeit der Herstellung, Unterschiede zwischen Chargen, frühere Analyseergebnisse, die Lagerstabilität und die Anforderungen der jeweiligen Forschung.

Kann man die Echtheit eines COA überprüfen?

In manchen Fällen ja.

Forscher können das ausstellende Labor kontaktieren oder dessen offizielles Verifizierungssystem verwenden, sofern eines vorhanden ist.

Die Überprüfung sollte die Echtheit des Berichts bestätigen und nach Möglichkeit auch seine Zuordnung zur tatsächlich untersuchten Probe oder Charge ermöglichen.

Unabhängige Peptidanalysen tragen zu einer fundierteren Forschung bei, indem sie zusätzliche analytische Nachweise liefern.

Unabhängige Labore können dabei helfen, die Identität von Peptiden zu überprüfen, ihre Reinheit zu bewerten, den tatsächlichen Gehalt zu bestimmen und bestimmte Verunreinigungen zu untersuchen. Welche Aussagen möglich sind, hängt von den durchgeführten Tests ab.

Die Aussagekraft eines Laborberichts hängt jedoch von weit mehr ab als nur von einem angegebenen Reinheitswert.

Forscher sollten die verwendeten Analysemethoden, die Kompetenz des Labors, die Echtheit des Berichts und die Repräsentativität der untersuchten Probe berücksichtigen.

Der zuverlässigste Ansatz besteht darin, unabhängige Analysen als wichtigen Bestandteil eines umfassenderen Qualitätssicherungsprozesses zu betrachten, der auch die Bewertung von Lieferanten, Herstellungskontrollen, Dokumentation und geeignete Lagerbedingungen umfasst.

Für Forscher ist es entscheidend zu verstehen, was ein Laborbericht tatsächlich nachweist – und was nicht –, um fundierte Entscheidungen über Forschungsmaterialien treffen zu können.

1. Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) – Entwicklung und Herstellung synthetischer Peptide. Leitlinien zur Herstellung, Charakterisierung, Kontrolle von Verunreinigungen, Spezifikationen und analytischen Qualitätskontrolle.
2. US-amerikanische Arzneimittelbehörde (FDA) – Q2(R2): Validierung analytischer Verfahren. Leitlinien zur Validierung analytischer Methoden.
3. FDA – Analytische Verfahren und Methodenvalidierung für Arzneimittel und biologische Produkte. Empfehlungen zu Analyseverfahren zur Bewertung von Identität, Gehalt, Qualität und Reinheit.
4. Internationale Organisation für Normung – ISO/IEC 17025:2017. Internationale Norm zu Kompetenz und Unparteilichkeit von Prüf- und Kalibrierlaboratorien.
5. Weltgesundheitsorganisation (WHO) – Gute Praktiken für pharmazeutische Qualitätskontrolllabore. Leitlinien zu Qualitätsmanagement und zuverlässigen Laboruntersuchungen.
6. FDA – Datenintegrität und Einhaltung der guten Herstellungspraxis (CGMP). Leitlinien zu zuverlässigen Aufzeichnungen, Datenintegrität und Labordokumentation.
7. FDA – Pyrogen- und Endotoxintests: Fragen und Antworten. Empfehlungen zur Untersuchung bakterieller Endotoxine und zu damit verbundenen analytischen Fragen.
8. Weltgesundheitsorganisation (WHO) – Minderwertige und gefälschte Medizinprodukte. Allgemeine Informationen zu Qualitätsproblemen bei Medizinprodukten und zur Bedeutung zuverlässiger Überprüfungen.

Hinweis: Dieser Artikel dient ausschließlich Bildungs- und wissenschaftlichen Informationszwecken. Er stellt keine medizinische Beratung dar und belegt nicht, dass eine ausschließlich für Forschungszwecke bestimmte Substanz für die Anwendung am Menschen oder Tier geeignet ist. Pharmazeutische regulatorische Leitlinien werden aufgrund ihrer analytischen und wissenschaftlichen Grundsätze zitiert. Welche gesetzlichen Anforderungen für Forschungsmaterialien gelten, hängt von ihrer rechtlichen Einstufung und ihrem vorgesehenen Verwendungszweck ab.