Quantification of Tablets Containing Multiple APIs Using Transmission Raman Spectroscopy

Význam tématu

Transmission Ramanova spektroskopie představuje rychlou, nedestruktivní a bezpřípravovou metodu pro kvantifikaci obsahu léčivých tablet s více aktivními složkami a excipienty. Je schválena pro testy obsahové uniformity, stanovení účinné látky (assay) a identifikaci (ID), což významně zkracuje dobu analýzy a snižuje náklady na kontrolu kvality farmaceutických produktů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo demonstrovat schopnost současně kvantifikovat pět složek běžného prostředku proti nachlazení – fenylefrin (1 % w/w), kofein (4 % w/w), paracetamol (85 % w/w), magnesium-stearát (1 % w/w) a Tablettose (9 % w/w) – v jednotné tabletě během devítisekundového měření bez destrukce vzorku.

Použitá instrumentace

• Agilent TRS100 Ramanův spektrometr s transmisním uspořádáním
• Exitační laser 830 nm, výkon 1,0 W
• Automatický vzorkovač pro tablety

Použitá metodika

Kalibrace vycházela z ortogonálního pětistupňového designu zahrnujícího 20 vzorků. Pro ověření modelů bylo analyzováno pět nezávislých testovacích vzorků se variabilními koncentracemi. Sypké materiály byly zváženy, rozemlety, promíchány a lisovány do tablet. Každý vzorek se měřil dvakrát po dobu devíti sekund.

Hlavní výsledky a diskuse

Pro všechny složky byly vybudovány PLS modely s následujícími charakteristikami:

• API (fenylefrin, kofein, paracetamol): vysoké koeficienty determinace (R2 > 0,92) a nízké hodnoty RMSECV (0,16–0,55 % w/w)
• Excipient Tablettose: R2 = 0,985, RMSECV = 0,34 % w/w
• Excipient magnesium-stearát: nejslabší model kvůli nízkému Ramanovu rozptylu a nízké koncentraci (R2 = 0,893, RMSECV = 0,20 % w/w)

Validace na nezávislých vzorcích potvrdila přesnost predikcí (RMSEP mezi 0,12 a 0,54 % w/w). Analýza prokázala, že dominantní spektrální příspěvek má paracetamol, přesto fenylefrin model dosahuje přijatelné přesnosti.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy z přibližně dvou dnů (HPLC) na méně než pět minut pro 10 tablet
• Nedestruktivní měření bez nutnosti složité přípravy a spotřebního materiálu
• Současné stanovení API i excipientů pro lepší sledování kritických atributů procesu
• Snížení nároků na specializované pracovníky v laboratoři

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se nasazení TRS jako součást inline PAT systémů ve výrobě, rozvoj pokročilých datových metod (strojové učení, AI) pro automatickou detekci odchylek a rozšíření spektrálních knihoven pro nové API a excipienty. Dále je perspektivní integrace do digitálních platforem pro okamžitý dohled nad kvalitou výrobních šarží.

Závěr

Aplikace Transmission Ramanovy spektroskopie umožňuje rychlou, přesnou a nedestruktivní simultánní kvantifikaci více API a excipientů v tabletách. Metoda přináší významné úspory času a nákladů, zvyšuje efektivitu a spolehlivost kontroly kvality farmaceutických přípravků.

Reference

• J. Griffen, A. Owen, P. Matousek. Comprehensive quantification of tablets with multiple active pharmaceutical ingredients using transmission Raman spectroscopy – A proof of concept study. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 2015, 115, 227–282.