Automated moisture analysis in pharmaceutical peptides

Význam tématu

Stanovení zbytkové vlhkosti v lyofilizovaných farmaceutických peptidech je klíčové pro zajištění jejich stability, biologické aktivity a dlouhodobé kvality. Při nedostatečném odstranění vody mohou nastat degradace aktivních látek, zatímco příliš suché vzorky mohou vést k mechanickému poškození. Rychlé a nedestruktivní metody pro měření vlhkosti zvyšují efektivitu výroby a zkracují dobu vývoje.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit, zda je NIR spektroskopie vhodnou alternativou ke klasické Karl Fischer titraci pro rutinní a vývojová měření vlhkosti v lyofilizovaných peptidech. Studie popisuje vývoj metody, kalibraci spektrálních dat vůči referenčním hodnotám a kontrolu přesnosti a citlivosti nové metody.

Použitá metodika a instrumentace

V experimentu bylo změřeno 17 vzorků s různou hladinou vlhkosti. Spektra byla získána pomocí přístroje NIRS XDS OptiProbe Analyzer v kombinaci s robotickým vzorkovačem 815 Robotic USB Sample Processor XL. Data byla předzpracována druhou derivací spektra a následně modelována parciální lineární regresí (PLS). Pro validaci byla použita sada šesti nezávislých vzorků.

• NIRS XDS Interactance OptiProbe Analyzer (Metrohm, k. č. 2.921.1510)
• 815 Robotic USB Sample Processor XL (Metrohm, k. č. 2.815.0010)
• Vision Air 2.0 Complete pro správu dat a vývoj metod (Metrohm, k. č. 6.6072.208)
• tiamo™ 3.0 light USB pro kontrolu titračního systému (Metrohm, k. č. 6.6056.301)

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační model dosáhl koeficientu určení R2 = 0.99, což indikuje velmi silnou korelaci mezi NIR predikcí a referenčními hodnotami získanými Karl Fischer titrací. Standardní chyba kalibrace (SEC) činila 0.054 % a standardní chyba validace (SEV) 0.061 %, což dokládá vysokou citlivost a přesnost metody. Výsledky potvrdily, že NIR spektroskopie může spolehlivě kvantifikovat nízké úrovně vlhkosti bez destrukce vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí řadu výhod oproti Karl Fischer titraci:

• rychlost analýzy bez nutnosti použití činidel,
• nedestruktivnost,
• možnost automatizace velkého počtu vzorků,
• minimalizovaný provozní čas a náklady.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření NIR spektroskopie pro online monitoring lyofilizačních procesů a integraci do systémů kontaminace procesů v reálném čase. Další výzkum se zaměří na aplikaci multivariantních metod pro souběžné stanovení dalších kritických parametrů kvality, jako je složení excipientů či obsah degradantů.

Závěr

Studie prokázala, že NIR spektroskopie je rychlá, přesná a nedestruktivní alternativa ke Karl Fischer titraci pro stanovení zbytkové vlhkosti v lyofilizovaných peptidech. Díky vysoké korelaci s referenční metodou a možnosti automatizace je vhodná jak pro rutinní kontroly, tak pro vývoj a optimalizaci výrobních procesů.

Reference

• AN-NIR-078, Metrohm AG, Application Note „Automated moisture analysis in pharmaceutical peptides“