7.6 Photostabilität

Gemäß den aktuellen Richtlinien der ICH (International Conference for Harmonization) müssen Medikamente auf ihre Photostabilität geprüft werden, sodass gewährleistet werden kann, dass Lichtbestrahlung keine photochemische Produkt- oder Verpackungsverschlechterung hervorruft. Das Testprodukt wird dabei einer abgemessenen Dosis an optischer UV-A-Strahlung (200 wh/m2) und sichtbarer Strahlung (1,2 Millionen Lux-Stunden) ausgesetzt. Hierbei sind sowohl radiometrische als auch photometrische Messungen im Hinblick auf Beleuchtungsstärke in Lux und UV-A-Bestrahlungsstärke (315 nm bis 400 nm) in W/m² notwendig, die dann mit der Bestrahlungszeit pro Stunden multipliziert werden.

Wichtig hierbei ist, dass totale bzw. absolute UV-A-Strahlung eingesetzt wird, wobei keine effektive spektrale Funktion für diese festgelegt ist. Idealerweise wird für totale UV-A-Messungen ein perfekter UV-A-Breitbanddetektor mit einer gleichmäßig rechteckigen Wellenform von 315 nm bis 400 nm ein gesetzt. Mit diesem soll ein 100 %iges Ansprechvermögen bei jeder Wellenlänge über dieses Spektrum erreicht werden. Das Ansprechvermögen außerhalb des Bandfilters ist null. Moderne UV-ADetektoren haben ein gürtelförmiges spektrales Ansprechvermögen. Wird keine Kalibrierung oder Neuausrichtung der spektralen Funktion durchgeführt, ist die Empfindlichkeit für Licht von UV-ALeuchtquellen um > 25 %, bei Xenon- und Glaslichtquellen vom Typ ID65 sogar um bis zu 40 % zu gering.

Die ICH-Richtlinien sind nur für UV-A-Leuchtquellen sowie Xenon- oder metallhalogene Lichtquellen vom Typ ID65 ausgelegt.

Gigahertz-Optik hat jüngst einen Detektor für photobiologische und photostabile Anwendungen entwickelt, der einem idealen UV-A-Breitbandetektor sehr nahe kommt. Im Vergleich zur idealen spektralen Funktion für UV-A-Strahlung, weisen herkömmliche Detektoren einen insgesamten Bereichsfehler von 34 % auf, der neue „flache” Detektor von Gigahertz-Optik dagegen nur 14 %.

Darüber hinaus geben die Richtlinien vor, dass mit Hilfe eines Beleuchtungstesters spektrale Konformität der Lichtquellen erreicht werden kann, da dieser sich an den herstellerspezifischen Vorgaben in Bezug auf die spektrale Verteilung der Lichtquelle orientiert. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die spektralen Messinformationen entweder nicht vorliegen oder sich gebräuchliche Messdaten, z. B. wegen Materialverschlechterung, als unzuverlässig erweisen. Deshalb ist der Gebrauch von Beleuchtungstestern empfehlenswert, damit eine bestmögliche spektrale Übereinstimmung mit den idealen Funktionen erzielt wird.

Abb. 1: Typische spektrale Funktion für UV-A-Strahlung

Abb. 1: Typische spektrale Funktion für UV-A-Strahlung

Abb. 2: Flache spektrale Funktion für UV-A-Strahlung

Abb. 2: Flache spektrale Funktion für UV-A-Strahlung

Häufig wird der Beleuchtungstest in einer Kammer zur Prüfung der Photostabilität durchgeführt. Dabei werden lang leuchtende Lichtquellen oberhalb des Testprodukts angebracht. Bei größeren Produkten können die Lichtquellen auch seitlich entlang der Kammerwand angebracht sein, um das Testprodukt gänzlich in Licht zu tauchen. Da es sich hierbei nicht um eine Punktquellen-, sondern um eine Lichtquellenmessung größeren Umfangs handelt, sollte der Winkel des Detektors in Bezug auf das Ansprechvermögen kosinuskorriert sein und zwar mittels eines Diffusors. Somit werden die ankommenden Lichtsignale in Bezug auf den Kosinus des Raumwinkels ins Verhältnis gesetzt. Hierbei bildet der Detektor das Testprodukt in der Vorgehensweise, ein Signal zu empfangen, nach.

Die Vorbereitung der Kammer zur Prüfung der Photostabilität im Hinblick auf eine einheitlich bestrahlte Ebene ist sehr wichtig, da die darin an verschiedenen Orten platzierten Produkte einheitlich mit denselben Lichtpegeln bestrahlt werden sollen. Der Detektor kann hierfür bewegt oder mehrere Detektoren im Multiplexbetrieb verwendet werden. Somit können die Bestrahlungspegel an verschiedenen Orten in der bestrahlten Ebene abgebildet werden.

Einige moderne Kammern zur Prüfung von Photostabilität sind bereits mit Lichtsensoren ausgestattet, die Licht- und UV-A-Strahlungsausbeute ständig überwachen. Eine kontinuierliche Online-Überwachung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der UV-Anwendungen gestaltet sich als äußerst schwierige Herausforderung.

Ist der Detektor nicht ordnungsgemäß geschützt, können z. B. Solarisation oder Temperatur Veränderungen und somit Kalibrierabweichungen hervorrufen. Eine Kontrolle durch eine dritte Partei wird daher empfohlen. Sie bedienen sich qualifizierter Radiometer bzw. Photometer.