赛默飞世尔科技近红外技术在制药原料检测中的应用

2011-6-21 14:29 来源: 分析测试百科
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  2011年6月16日下午,来自赛默飞世尔科技科学仪器分子光谱事业部近红外仪器产品专家潘璐老师为大家介绍近红外技术在制药原料检测中的应用。

  在制药行业中近红外技术得到了广泛应用,特别是美国FDA很倡导使用近红外技术作为企业内部质量控制的手段。成熟的近红外方法可以只需花费一分钟时间就能够完成其他方法需要花费几天才能完成的分析任务。目前,近红外技术几乎渗透了制药行业不同工艺的每个环节,从下图可以看出:从原料供应商到原料进库、原料投放、原料混合,直至干法湿法造粒等,直到终产品,每个环节都有近红外的独特运用。  


近红外在制药领域的应用范围

  多年前,欧盟就强制要求制药企业必须对原料进行批批检测。目前我国国内新版药典和GMP要求中也提出了这一要求,在如此庞大的分析任务压力下,近红外技术显得尤为重要。为此潘老师分三个部分详细介绍了近红外技术在制药原料检测中的应用。

  近红外分析技术

  近红外是介于可见光和中红外之间的波段,波长为800nm~2500nm。近红外光获得容易,穿透能力强,可以通过普通玻璃,能够使用光纤传递,近百米的距离信号依旧良好。使用近红外光谱测量时有透射、反射、漫反射多种测量方式,光谱对人无伤害,安全环保。

  基于近红外光谱的上述特点,测定时该波段光可以无需预处理样品情况下直接采集样品谱图,甚至可以直接透过玻璃瓶或者塑料袋直接检测。由于水在近红外区很少有覆盖,因此样品无需强制干燥处理。

  近红外擅长直接测定固体、液体和半固体等各种状态样品,可以无损、快速在线分析常量、大规模样品。

  通过对比近红外技术与传统的化学法、色谱等方法,潘老师指出近红外技术更加方便快速应用于现场分析或在线分析,成本低,绿色无损。除了组分分析外,近红外还能够测定样品的颗粒度、密度和粘度等物理性质。

  近红外光谱分析是一种快速分析技术,能够在很短的时间内完成样品的分析, 但这一切须建立在校正模型良好的基础上。校正模型的建立包含以下几个步骤:收集足够具有代表性的校正级样品,通过国标规定的精确方法得到参考数据值,使用合格的近红外仪器获得近红外的光谱图,利用先进的化学计量学软件,建立定性定量的校正模型。有了合格的校正模型,工作中只需要30秒钟就可以得到样品成分信息。

  近红外应用于制药企业原料入库ID快速确认

  制药企业制药过程全程质控的首要环节就是原料质量的鉴别,原料质控包括原料入库确认、原料存储检测、投料检测。使用已经建立好的近红外方法,无需打开包装就可以确认入库原料的ID,具有对操作人员技术要求低,比色谱等方法快速,能够全检的优点。潘老师选取各种糖类为例介绍了原料ID确认的过程。使用光纤探头取得各种样品的标准光谱,每次检测时得到的测定物光谱图与标准谱库中的光谱图进行匹配,根据匹配度从而定性样品。该过程可以编辑成工作流程输入电脑,并进行正向和反向验证合格。之后的测定工作只需运行该方法,电脑会自动完成检测。

  实践应用中不断出现匹配度不能更好定性样品的问题,赛默飞世尔引入了距离判别的概念:使用不同光谱的变化来鉴别样品。这种判断方法已经集成到赛默飞世尔近红外的仪器软件中。但是该方法在处理近红外信息比较少的样品、部分无机物样品时也会出现判别效果不好的现象。

  从制药企业需求入手,赛默飞世尔设立了循序渐进的光谱库建立流程,拥有强大的光谱库,可以使检测工作变得简单快速。

  近红外在原料药质量分析中的其他应用——颗粒度分析、纯度检测、水分检测

  近红外仪器除了可以测定样品组分外,也可以定性、定量分析原料的颗粒度大小。潘老师以广泛用于药品、胶囊制剂的乳糖为例,介绍了分析两种晶型混合物中某一晶形的含量指标的近红外测定方法。

  赛默飞世尔科技经过大量的工作,帮助用户建立了原料药质量鉴别的SOP工作流程。任何工作都会严格按照工作流程进行运行,即使没有工作经验的员工也可以按照工作向导指导,最终得到精确地结果。赛默飞世尔的Antaris系列近红外仪器还可以提供4Q认证,采用有证书、可溯源的标准物质来执行认证,并且符合美国药典、欧洲药典、日本中国的药典对此提出的要求。  

赛默飞世尔的Antaris 系列可以做到780nm~2630nm

  提问环节

  问题1:化学计量学方法有哪些?PLS SVM KNN 这些是集成在软件里的吗

  潘老师:所有近红外定性和定量模型涉及的化学计量学方法,包括最小二乘法、匹配度、距离匹配等,都包括在软件中。并且今后赛默飞世尔也会有这方面的培训,也可以帮助用户建立模型。

  问题2:中红外也可以这么做吗?可以做中红外的样品就都可以做近红外吗?不知中红外和近红外怎么选?

  潘老师:中红外测定药物是国标规定的方法。中红外测样需要处理样品,但是近红外可以直接测定,不需前处理。它们的区别就是速度快慢。所以近红外更加适合目前药典的批批检测要求。

  问题3:在中药中的应用如何呢?

  潘老师:中药和西药的使用还是有区别的。近红外技术测定中药的方法库仍在开发中。

  问题4:近红外的透射与反射同时可用吗?

  潘老师:如果是有包衣的药品样品,同时可以做透射和反射光谱。如果是粉末样品,多选择反射光谱。如果液体样品一般推荐透射光谱。

  问题5:不同仪器的模型可以转换吗?

  潘老师:目前很多仪器的定性模型都可以直接转移到赛默飞世尔的Antaris上,但是光谱图还是有一定的差异。如果是定量测定法,最好还是重新建立模型。

  还有更多问题,请和潘老师联系。

  潘老师的邮箱:lu.pan@thermofisher.com

  本次讲座的PPT下载地址:http://www.antpedia.com/batch.download.php?aid=73121