Využití Ramanových spektrometrů ve farmacii

Ramanova spektroskopie má vysokou chemickou specifitu a poskytuje molekulární otisk, díky kterému dokáže jednoznačně identifikovat vzorek bez nutnosti chemické předúpravy. Ramanova spektra lze měřit přímo v kontaktu se vzorkem nebo přes průhledné skleněné nebo plastové obaly, čímž je zachována integrita vzorku a minimalizována rizika expozice operátora či kontaminace vzorku.

Nejmodernější Ramanovy spektrometry se dodávají s příslušenstvím optimalizovaným pro měření různých typů vzorků, od pevných látek, kapalin až po gely a tablety.

💡 Článek: Často kladené otázky (FAQ) o Ramanově spektroskopii: Teorie a použití (Část 1)

Velmi oblíbené jsou zejména nejmodernější ruční Ramanovy spektrometry pro nedestruktivní identifikaci a ověřování vstupních surovin, jako jsou API, pomocné látky i meziprodukty.

💡 Článek? Často kladené otázky (FAQ) o Ramanově spektroskopii: Teorie a použití (Část 2)

Ramanovy spektrometry jsou navrženy pro rychlou kontrolu vstupních materiálů do výroby. Jejich robustní hardware poskytuje kvalitní data s nízkým šumem, což vede ke konzistentním a spolehlivým výsledkům s krátkými časy měření. Díky tomuto systému s vysokým dynamickým rozsahem lze dokonce identifikovat i vzorky, které mají slabý Ramanův signál.

Mezi výhody nejmodernějších Ramanových spektrometrů patří:

• Nedestruktivní identifikace a ověřování kvality materiálu.
• Intuitivní software se snadným ovládáním pomocí dotykové obrazovky.
• Volba excitace pro optimální identifikaci surovin včetně aktivních farmaceutických složek, excipientů, lubrikantů, rozpouštědel a barviv.
• Lze identifikovat vzorky, které mají vysoký fluorescenční signál.
• Uživatelsky definovatelné metody a knihovny využívají robustní algoritmy pro spolehlivé ověření kvality materiálu.

Nejmodernější Ramanovy spektrometry mohou používat uživatelé k rychlé identifikaci vzorků v laboratoři, skladu, nakládací rampě, nebo třeba i na poli. Tím je dosaženo efektivního ověřování kvality materiálů pro použití ve výrobě bez nutnosti časově náročných školení vašich zaměstnanců.

Metrohm: Ramanův spektrometr Metrohm nanoRam k rychlé identifikaci vzorků v laboratoři, skladu, nakládací rampě a nebo třeba na poli

Monitorování procesu výroby léčiv

Farmaceutické tablety se skládají z aktivních farmaceutických látek (API) a často obsahují i multikomponentní excipienty (pomocné látky), jako jsou plniva, pojiva či lubrikanty. Při výrobě tablet je míchání důležitý proces, kdy se API a excipienty míchají dohromady za vzniku homogenní směsi. Kontrola procesu míchání je velmi důležitá pro kvalitu finálního produktu a může být velmi náročná, pokud jde o detekci nebo charakterizaci odchylek v obsahu surovin a finální homogenitě směsi. Pokyny FDA o kontrole farmaceutického výrobního procesu s ohledem na procesy míchání API uvádějí, že každá šarže by měla splňovat stanovené specifikace čistoty, navíc u suchých směsí léčivých látek by validace operací míchání měla ukazovat homogenitu namíchané šarže.

Ramanova spektroskopie může ve spojení s chemometrickou analýzou vytvořit metodu pro kvantifikaci množství API v míchaných prášcích i ve finální tabletě. V následujícím příkladu byla provedena kvantitativní analýza procesu míchání pro tablety s 3 mg API pomocí přenosného Ramanova spektrometru i-Raman® Plus s laserovou excitací 785 nm.

💡 Záznam CZ přednášky LABOREXPO 2022: Kontrola vstupních surovin ve farmaceutickém průmyslu

K vytvoření chemometrického modelu bylo použito 11 vzorků prášků se známými koncentracemi API od 2,40 mg do 3,60 mg na tabletu. Chemometrické modely byly vyvinuty pomocí chemometrického softwaru B&W TEK BWIQ™, přičemž jako výsledek byla nastavena hmotnost API na tabletu. Byla použita parciální regrese (PLS) ve spektrálním rozsahu 800–3000 cm¯¹. Model PLS poskytuje poměrně dobrou lineární závislost s korelačním koeficientem R2 = 0,9922 a standardní chybou = 0,01384.

Následně byla Ramanova spektra ze dvou tablet použita k predikci množství API v tabletě. Výsledek predikce je uveden v tabulce níže, která ukazuje, že Ramanova spektroskopie s chemometrickou analýzou je cennou technologií pro kvantitativní analýzu API ve směsích a v tabletách.

Metrohm: Výsledek predikce

V kombinaci s pokročilými chemometrickými metodami je nová generace vysoce výkonných přenosných i ručních Ramanových spektrometrů perspektivní technologií pro průmyslové uživatele k vývoji nových analytických metod řešících reálné problémy. Nová generace přenosných a ručních Ramanových spektrometrů představuje velký potenciál v průmyslových aplikacích a bude hrát hlavní roli v blízké budoucnosti na rozdíl od velkých stolních laboratorních spektrometrů, které nelze snadno využít v „on-line“ nebo „at-line“ analýze v reálném čase.

Metrohm: Přenosný Ramanův spektrometr Metrohm i-Raman Plus 785S