Kühlkette im Transport

Mittlere kinetische Temperatur (MKT) erklärt

Was ist die Mittlere Kinetische Temperatur (MKT)? Wie wird sie berechnet? Und weshalb ist sie für pharmazeutische Stabilitätsstudien, Lagerung und die Einhaltung der GDP-Richtlinien von entscheidender Bedeutung?

ELPRO

Jan 28, 2022

Die Mittlere Kinetische Temperatur (MKT) ist eine gewichtete Durchschnittstemperatur, die die thermische Belastung zusammenfasst, der ein Medikament oder Produkt über einen bestimmten Zeitraum in einem Bereich verschiedener Temperaturen ausgesetzt ist. Sie wird bei pharmazeutischen Stabilitätsstudien verwendet, um die Auswirkungen von Temperaturschwankungen auf die Produktqualität zu bewerten.

Die mittlere kinetische Temperatur (MKT) wird in der Pharma- und Life-Science-Industrie verwendet, um die Auswirkungen von Temperaturschwankungen auf die Wirksamkeit und Sicherheit eines Arzneimittels zu bewerten. Im Jahr 1971 berechnete J.D. Haynes eine «virtuelle Temperatur» zur Vorhersage des Produktverfalls unter Berücksichtigung von Temperaturschwankungen in einer bestimmten Region. Die Berechnung basiert auf der Arrhenius-Gleichung, die den Zusammenhang zwischen Temperatur und chemischen Reaktionsgeschwindigkeiten beschreibt.

MTK steht für einen einzelnen berechneten Temperaturwert, der die kumulative thermische Belastung simuliert, der ein Arzneimittel oder Wirkstoff über einen bestimmten Zeitraum ausgesetzt ist. Per Definition ist der MTK höher als der einfache arithmetische Mittelwert der Temperatur, da er anhand der Arrhenius-Gleichung höheren Temperaturen ein grösseres Gewicht beimisst.

Die U.S. Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde (FDA) und die Europäische Kommission erkennen den MKT als mathematisches Hilfsmittel an, um sichere Versand- und Lagerbedingungen innerhalb bestimmter Klimazonen zu ermitteln.

Ist die Nutzung der Mittleren Kinetischen Temperatur ratsam?

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Wann kommt die Mittlere Kinetische Temperatur zur Anwendung?

Stabilitätsstudien:

Die MKT kann zur Simulation (Vorhersage) der Zersetzung einer Arzneimittelsubstanz während einer Stabilitätsstudie verwendet werden.

Lagerung:

In behördlichen Dokumenten besteht ein breiter Konsens darüber, dass die MKT verwendet werden kann, um Temperaturschwankungen ausserhalb der spezifizierten Lagerbedingungen von gekühlten und bei Raumtemperatur gelagerten Produkten zu bewerten.

Transport:

MKT wird manchmal im Transportwesen angewendet, berücksichtigt jedoch keine Faktoren, die zu irreversiblen Qualitätsmängeln führen können, wie z. B. Frostereignisse, kurzfristige extreme Temperaturspitzen oder Bedingungen, die von Überwachungsgeräten nicht erfasst wurden.

Je höher (und länger) ein Arzneimittel während des Transports oder im Lager hohen Temperaturen ausgesetzt ist, desto schneller zersetzt es sich.

Mean Kinetic Temperature (MKT) – Bewährte Verfahren und Einschränkungen:

Verwenden Sie die MKT hauptsächlich für die Lagerung - je länger der Zeitraum, desto aussagekräftiger ist die MKT.

Verwenden Sie die MKT nur dort, wo Sie die Temperatur kontrollieren können (gekühlt oder bei Raumtemperatur).

Die MKT eignet sich nicht für Tiefkühlprodukte.

Verwenden Sie die MKT, um Temperaturschwankungen zu bewerten, aber nicht, um frühere Schwankungen auszugleichen.
Die MKT berücksichtigt keine Gefrier- und Auftauzyklen.

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Wie wird die Mittlere Kinetische Temperatur berechnet?

Die Mittlere Kinetische Temperatur wird anhand einer Formel berechnet, die aus der Arrhenius-Gleichung abgeleitet wurde, welche modelliert, wie Temperatur die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen beeinflusst. Anstatt alle Temperaturen gleich zu behandeln, gewichtet die MKT-Berechnung höhere Temperaturen stärker als niedrigere Temperaturen, um deren überproportionalen Einfluss auf die Produktdegradation widerzuspiegeln.

Wichtige Komponenten der MKT-Berechnung

Individuelle Temperaturwerte: Jeder aufgezeichnete Temperaturpunkt während des Überwachungszeitraums.
Zeitintervalle: Die Dauer, während der jede Temperatur aufrechterhalten wird.
Aktivierungsenergie: Eine Konstante, die die Empfindlichkeit des Produkts gegenüber temperaturbedingtem Zerfall angibt.
Gaskonstante (R): Eine physikalische Konstante, die in der Arrhenius-Gleichung verwendet wird.

Beispielberechnung (vereinfacht)

Wenn ein Produkt überwiegend bei 20 °C gelagert wird, aber kurzzeitig Temperaturen von 30 °C ausgesetzt ist, liegt der MKT näher bei 30 °C als beim arithmetischen Mittelwert, da höhere Temperaturen den Qualitätsverlust beschleunigen. Dadurch wird sichergestellt, dass kurze, aber signifikante Temperaturabweichungen im Endwert angemessen berücksichtigt werden.

In der Praxis werden MKT-Berechnungen selten manuell durchgeführt. Validierte Softwareplattformen und Temperaturdatenloggersysteme, wie sie beispielsweise in Umgebungsüberwachungslösungen integriert sind, berechnen die MKT automatisch anhand kontinuierlicher Temperaturdaten. Dies verbessert die Genauigkeit, Konsistenz und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

Weshalb ist die Mittlere Kinetische Temperatur (MKT) für die Qualitätssicherung von entscheidender Bedeutung?

Temperaturschwankungen können die Produktstabilität, Wirksamkeit und Haltbarkeit erheblich beeinflussen, insbesondere bei pharmazeutischen und biologischen Produkten. MKT bietet eine wissenschaftlich fundierte Methode zur Bewertung der kumulativen Temperatureinwirkung, anstatt sich ausschliesslich auf isolierte Datenpunkte zu stützen.

Aus regulatorischer Sicht unterstützt die MKT die Einhaltung der GxP- und GDP-Anforderungen, indem sie einen vertretbaren, datengestützten Ansatz zur Bewertung der Lagerungs- und Vertriebsbedingungen bietet. Die Aufsichtsbehörden erkennen die MKT als nützliches Instrument bei der Untersuchung von Temperaturabweichungen und der Ermittlung potenzieller Auswirkungen auf das Produkt an.

Für Pharma-, Lebensmittel- und Logistikunternehmen bietet MKT entscheidende Vorteile:

Verbesserte Risikobewertung bei Temperaturabweichungen
Verbesserte Entscheidungsfindung hinsichtlich der Freigabe oder Quarantäne von Produkten
Bessere Übereinstimmung mit den regulatorischen Erwartungen bei Audits und Inspektionen
Grösseres Vertrauen in globale Lagerungs- und Vertriebsstrategien

Durch die Integration von MKT in Qualitätssysteme können Unternehmen von einem reaktiven Abweichungsmanagement zu einem proaktiveren, wissenschaftlich fundierten Ansatz zur Temperaturrisikokontrolle übergehen.

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