Rapid Discrimination and Classification of Polymorphs Using the Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging System

Význam tématu

Polymorfie farmaceutických látek může zásadně ovlivnit rozpustnost, stabilitu, biologickou dostupnost i terapeutický účinek konečného produktu. Rychlá a přesná identifikace jednotlivých krystalických forem je proto klíčová pro výzkum, vývoj i kontrolu kvality pevných lékových forem.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit schopnost systému Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging pro rychlou diskriminaci a klasifikaci dvou polymorfů karbamazepinu (CBZ) v tabletách. Studie demonstruje vytvoření metody, jejímž prostřednictvím lze v reálném čase zobrazit přeměnu mezi formami I a III.

Použitá metodika a instrumentace

V analýze byly využity následující postupy a vybavení:

• LDIR chemická zobrazovací spektroskopie v reflektanci
• Software Agilent Clarity pro automatickou volbu diagnostických vlnových délek
• Pixelové rozlišení až 10 µm pro celotabletní scan
• Megapixelový ATR mód s rozlišením až 0,1 µm pro detailní studium krystalů

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza prokázala schopnost systému:

• Rozlišit polymorfy CBZ formy I a III pomocí klíčových diagnostických vlnových délek
• Obrazovat celou 13mm tabletu se 10µm pixelem za 27 minut
• Poskytnout kvantitativní rozdělení forem CBZ (např. 5,2 % formy I, 15,4 % formy III v jedné z formulací) v souladu s nominálními hmotnostními podíly
• Vizualizovat přeměnu polymorfů v reálném čase před dosažením rovnovážného stavu

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Rychlou a automatizovanou klasifikaci polymorfů i pomocných látek
• Vysoké prostorové rozlišení pro detailní mapování krystalového růstu
• Relativní kvantifikaci složek bez nutnosti samostatných kvantitativních metod
• Snadné přepínání mezi celotabletním a detailním módem bez změny optiky

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje zahrnují:

• Integraci LDIR s procesními kontrolami (PAT) pro on-line monitorování krystalizace
• Rozšíření spektrální databáze polymorfů a excipientů pro vyšší přesnost klasifikace
• Využití umělé inteligence pro prediktivní modelování přeměn polymorfů
• Adaptaci metody pro jiné farmaceutické účinné látky a materiály

Závěr

Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System představuje výkonný nástroj pro rychlou, spolehlivou a vysoce prostorově rozlišenou analýzu polymorfů v pevné dávkové formě. Nabízí významné zrychlení procesu vývoje a kontroly kvality léčiv s možností dalšího rozšíření do on-line aplikací.

Reference

1. Czernicki W, Baranska M. Carbamazepine polymorphs: Theoretical and experimental vibrational spectroscopy studies. Vibrational Spectroscopy. 2013;65:12–23.
2. Grzesiak AL, Lang M, Kim K, Matzger AJ. Comparison of the four anhydrous polymorphs of carbamazepine and the crystal structure of form I. J Pharm Sci. 2003;92:2260–2271.