Portable Transmission Raman Spectroscopy for At-Line Content Uniformity Testing of Pharmaceutical Tablets

Význam tématu

Kontrola jednotnosti obsahu aktivní složky v tabletách je nezbytná pro zajištění bezpečnosti a kvality farmaceutických výrobků. Tradiční HPLC testy jsou sice citlivé, avšak destruktivní, časově náročné a vyžadují spotřebu rozpouštědel. Přenosová Ramanova spektroskopie umožňuje rychlé, nedestruktivní měření přímo na výrobní lince bez nutnosti přípravy vzorku.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje použití přenosové Ramanovy spektroskopie s patentovanou technologií STRaman™ na přenosném přístroji QTRam pro at-line testování jednotnosti obsahu tablet obsahujících acetaminofen, laktózu, mannitol, mikrokrystraliní celulózu a stearan hořečnatý. Cílem bylo vyvinout a validovat kvantitativní chemometrické modely pro acetaminofen a laktózu.

Použitá instrumentace

• QTRam přenosový Ramanův spektrometr s 785 nm laserem (>340 mW, spot ~4 mm)
• QT-Sampler pro sběr signálu z protilehlé strany tablety
• Software BWIQ pro vytváření a trénink chemometrických modelů
• Software BWAnalyst (21CFR Part 11) pro validaci a at-line predikci

Použitá metodika

• Příprava pěti tabletových formulací s acetaminofenem (10–18 % w/w) a laktózou (10,79–28,66 % w/w)
• Lisování tablet (průměr 6 mm, výška 4,5 mm, hmotnost ~140 mg)
• Sběr tří spekter na každé straně tablety (20 s integrace, 100 % výkon)
• Předzpracování spekter: air-PLS pro odstranění pozadí, MSC pro korekci rozptylu, Savitzky-Golay první derivace
• PLS regresní modely: čtyři faktory pro acetaminofen, pět faktorů pro laktózu, vybrané vlnové oblasti 1190–1300 & 1530–1700 cm⁻¹ (acetaminofen) a 285–500 & 840–890 cm⁻¹ (laktóza)

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační modely dosáhly vysoké linearity (R² ≥ 0,99) a nízkých chyb RMSE (acetaminofen 0,23 % w/w, laktóza 0,53 % w/w). Validace na nezávislé sadě vzorků potvrdila přesnost a opakovatelnost (standardní odchylka ≤0,36 %). Nastavená kritéria pass/fail (acetaminofen 10–14 %, laktóza 18–30 %) byla úspěšně aplikována.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé (20 s), nedestruktivní at-line měření bez spotřeby rozpouštědel a dalších spotřebních materiálů. Uživatelsky přívětivé rozhraní BWAnalyst poskytuje okamžitý výsledek pass/fail a může být integrováno do výrobních procesů pro online kontrolu kvality a průběžné sledování jednotnosti obsahu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření integrace spektrometrů přímo do výrobních linek, vylepšení chemometrických algoritmů a rozšíření databází spekter pro komplexní formulace. Další potenciál spočívá v kombinaci s ostatními spektrálními technikami, chemickou imagací a automatizovanými systémy odběru vzorků.

Závěr

Přenosová Ramanova spektroskopie na přístroji QTRam ve spojení s chemometrickým softwarem BWIQ a BWAnalyst představuje efektivní, rychlou a nedestruktivní alternativu k HPLC pro at-line testování jednotnosti obsahu farmaceutických tablet.