Quantification of Crystallinity Using Transmission Raman Spectroscopy

Význam tématu

Přesné stanovení krystalické versus amorfní formy API je klíčové pro zajištění bio-dostupnosti, stability a terapeutické účinnosti léčiv.

Cíle a přehled studie

V této aplikaci byly analyzovány práškové směsi s obsahem krystalického API v rozmezí 0–9,4 % hmotn. v amorfní matrici. Primárním cílem bylo posoudit schopnost transmisní Ramanovy spektroskopie (TRS) kvantifikovat nízké hladiny krystalinity a určit mez detekce (LOD). Výsledky TRS byly porovnány s tradičními metodami pXRD a ssNMR.

Použitá metodika

Transmisní Ramanova spektroskopie využívá sběr signálu na protilehlé straně vzorku, což minimalizuje povrchové zkreslení a zajišťuje analýzu hmoty vzorku. Pro kvantifikaci krystalinity byl použit chemometrický model částečných nejmenších čtverců (PLS) se třemi latentními proměnnými.

Použitá instrumentace

• Agilent TRS100 Ramanův systém pro transmisní měření

Hlavní výsledky a diskuse

Silná korelace modelu (R2 = 0,99) prokázala schopnost spolehlivě predikovat obsah krystalického API. Mez detekce byla stanovena na 0,9 % hmotn., což je lepší nebo srovnatelné s LOD pXRD (2–5 %) a ssNMR (0,3–1 %). Transmisní geometrie umožňuje krátké doby měření (1–5 minut) a analýzu vzorku bez destrukce.

Přínosy a praktické využití metody

• Nedestruktivní analýza celého objemu vzorku
• Rychlý průběh měření vhodný pro at-line kontrolu
• Možnost analýzy neporušených tablet, kapslí a prášků
• Nízké náklady na jedno měření

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření TRS o inline a on-line monitorování výrobních procesů metodou procesní analytické technologie (PAT). Dalším krokem je integrace pokročilých chemometrických algoritmů a rozšíření aplikace na různé farmaceutické formy.

Závěr

Transmisní Ramanova spektroskopie se ukázala jako efektivní a ekonomická alternativa k pXRD a ssNMR pro kvantifikaci nízkých hladin krystalického API. Díky rychlému, nedestruktivnímu a reprezentativnímu měření nabízí TRS silný nástroj pro kontrolu kvality a výzkum farmaceutických produktů.

Reference

• P. Matousek et al. Dependence of signal on depth in transmission Raman spectroscopy. Applied Spectroscopy, 2011, 65, 724–733.
• A. Kumar et al. Fast non-destructive detection of low level crystalline forms in amorphous spray dried dispersion using transmission Raman spectroscopy and comparison to solid-state NMR spectroscopy. American Pharmaceutical Review, 2016.