現(xiàn)行藥品質(zhì)量控制方法大多是按照已制定的質(zhì)量標準對*終產(chǎn)品進行的符合性抽樣檢驗,但存在檢驗項目有限而無法保證藥品整體質(zhì)量,檢驗方法多具有破壞性而無法覆蓋全部樣品,檢驗存在滯后性等問題。

因此,使用過程分析技術(shù)對藥品質(zhì)量進行實時監(jiān)測和控制是我國制藥企業(yè)正在追求的目標。近紅外光譜(NIR)由于具有穿透力強、不破壞樣品、環(huán)保,以及適用于定性定量分析、可通過光纖遠距離在線檢測等特點,很多國外制藥企業(yè)已采用NIRS進行原輔料的驗收,投料前質(zhì)量分析,混合、干燥、壓片、包衣等過程的在線檢測以及終產(chǎn)物的非破壞性分析。

近紅外光譜技術(shù)研究背景

近紅外光(Near-infrared-NIR)是介于可見光和中紅外光之間的電磁波,美國材料與試驗協(xié)會將其波長范圍定義780-2500nm。近紅外光譜主要是基于有機化合物的倍頻和合頻吸收產(chǎn)生的,它是一種快速、無損的分析技術(shù)。近紅外光譜主要是由于分子振動的非諧振動性,使分子振動從基態(tài)向高能級躍遷時產(chǎn)生的,在近紅外區(qū)域*常觀測到的譜帶是含氫基團,C-H,N-H,O-H,S-H等及C=O,C=C伸縮振動的非諧性常數(shù)非常高。

l 1800年近紅外電磁波被發(fā)現(xiàn),光譜的復(fù)雜性使其“沉睡”了一個半世紀。

l 20世紀70年代國外的農(nóng)業(yè)分析學(xué)家綜合計算機技術(shù)、光譜分析技術(shù)、儀器技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法,首先把近紅外分析技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品和食品的品質(zhì)分析。

l 進入90年代,近紅外分析技術(shù)逐步受到分析化學(xué)家的重視,應(yīng)用逐步擴展到石油化工、醫(yī)藥、生物化學(xué)、煙*、紡織品等領(lǐng)域。

l 近紅外現(xiàn)已發(fā)展成為一種獨*的分析技術(shù)活躍在光譜分析領(lǐng)域。

l 發(fā)達國家已經(jīng)將近紅外作為質(zhì)量控制、品質(zhì)分析和在線分析的主要手段,部分方法已經(jīng)成為USP、EP、PASG、EMEA、AOAC、AACC、ICC的標準。

近紅外光譜儀應(yīng)用于醫(yī)藥化學(xué)分析

1. 定性分析:可對藥品的活性成分、輔料、制劑、中間產(chǎn)物、化學(xué)原料以及包裝材料進行測定。

2. 定量分析:可定量測定活性成分和輔料;測定某些脂肪類化合物的化學(xué)值,如羥值、碘值和酸值,水分測定,羥基化程度測定以及溶劑量的測定。

3. 過程控制。

近紅外于醫(yī)藥物理分析的應(yīng)用

1. 晶型和結(jié)晶性、多晶性、假多晶性和粒度測定。

2. 溶出行為、崩解模式、硬度測定。

3. 薄膜性質(zhì)包衣檢測。

4. 制劑過程控制,如對混合制粒進行監(jiān)測。

應(yīng)用案例

案例一

采用近紅外光譜(NIR)法,采集原料、輔料、中間體及諾氟沙星膠囊的近紅外光譜,測定諾氟沙星膠囊的含量,*終建立一致性檢驗定性模型及定量模型實時控制諾氟沙星膠囊生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量。

所建立的一致性檢驗?zāi)Ｐ涂蓪Σ煌髽I(yè)生產(chǎn)的諾氟沙星原料、輔料進行鑒別驗收,實時控制混勻過程;定量模型可實現(xiàn)對終端產(chǎn)品的定性、定量檢測,其中NIR預(yù)測值與真實值的平均RSD為0.27%,且建模的預(yù)測結(jié)果與《中國藥典(二部)》中方法比較無顯*差異(P=0.036>0.05)。近紅外分析技術(shù)可初步實現(xiàn)在線控制諾氟沙星膠囊生產(chǎn)過程中原料、輔料及中間體質(zhì)量,繼而控制*終產(chǎn)品質(zhì)量,且該技術(shù)分析速度快,不會破壞樣品,綠色環(huán)保。

選用儀器：Matrix-F 型近紅外光譜儀,配有1.5m長固體光纖探頭測樣附件,銦鎵砷(InGaAs)檢測器,OPUS光譜分析軟件(德國Bruker公司)。

案例二

使用NIRS對發(fā)酵冬蟲夏草菌粉中水分和腺苷進行定量檢測,發(fā)現(xiàn)在800～2500nm區(qū)域的NIRS波段中,PLS定量分析法能同時測量發(fā)酵冬蟲夏草菌粉中的水分及腺苷。因此，可以選擇該具體的波段替代整個近紅外光譜數(shù)據(jù)用于上述指標的測量,通過確認每個波段與其預(yù)測成分間回歸系數(shù)和相關(guān)系數(shù),獲得更好的定量分析方法。

通過對發(fā)酵冬蟲夏草菌粉水分和腺苷的近紅外吸收光譜結(jié)合化學(xué)計量學(xué)技術(shù)定量分析,得到水分*優(yōu)預(yù)處理方法為savitzky-golay平滑處理,腺苷不需預(yù)處理就能獲得理想的定量PLS模型。該模型對發(fā)酵冬蟲夏草菌粉中的腺苷,水分快速、準確的無損檢測,為生產(chǎn)實踐中的近紅外在線檢測打下了基礎(chǔ)。

選用儀器：MPA 型多功能傅里葉變換近紅外光譜儀及OPUS軟件(BRUKER,德國),光譜范圍:液體透射、光纖探頭、積分球,固體透漫射(12800～5700cm^-1),分辨率:2cm^-1(0.3nm在1250nm處),波數(shù)準確度:優(yōu)于0.05cm^-1,波數(shù)精度:優(yōu)于0.1cm^-1。

NIRS技術(shù)在我國制藥領(lǐng)域的應(yīng)用展望

NIRS技術(shù)在我國制藥領(lǐng)域的應(yīng)用展望NIRS分析技術(shù)已經(jīng)從研發(fā)實驗室逐步成為歐美制藥領(lǐng)域生產(chǎn)過程監(jiān)控的主流技術(shù)之一。我國從2003年提出建立藥品NIRS快速分析系統(tǒng)的設(shè)想至今已歷經(jīng)10余載,逐漸形成了一套有中國特*的基于NIRS技術(shù)的藥品現(xiàn)場快速監(jiān)測系統(tǒng),在藥品流通領(lǐng)域的監(jiān)管中發(fā)揮著重要作用,并受到國際上的廣*關(guān)注。可以預(yù)見,伴隨著國內(nèi)藥品生產(chǎn)過程控制的深入開展,藥品生產(chǎn)企業(yè)和監(jiān)管部門對于PAT技術(shù)的逐步采納和認可,NIRS技術(shù)也將在制藥領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。