Quantitative Analysis of Warfarin Tablets Containing Salt-Form Impurities Using Transmission Raman Spectroscopy

Význam tématu

Obsahová uniformita a polymorfní složení léčiv jsou klíčovými kritickými atributy kvality v farmaceutickém sektoru.
Rychlá a nedestruktivní analýza celých tablet přispívá ke zrychlení kontroly kvality, minimalizaci odpadu a eliminaci nákladných přípravných kroků.
Transmission Raman spektroskopie (TRS) navíc umožňuje rozlišení a kvantifikaci různých solných forem účinné látky bez rozpuštění vzorku.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo ověřit schopnost TRS rozeznat a kvantifikovat dvě solné formy warfarinu (sodná forma a klathrát) v celých tabletách při nízké dávce 0,5 % hmotn./hmotn.
Studie sleduje rychlou, bezkontaktní metodu měření (20 s) bez nutnosti přípravy vzorku, vhodnou pro rutinní kontrolu obsahu a polymorfů v tabletách.

Použitá instrumentace

• Agilent TRS100 Raman quantitative pharmaceutical analysis system
• Laserové diode 830 nm, výkon 650 mW
• Beam Enhancer measurement tray pro zvýšení průchodnosti paprsku
• Softwarové nástroje pro předzpracování signálu a chemometrické modelování

Použitá metodika

Byla použita konfigurační centrální kubická DoE (19 kalibračních vzorků) variující:

• Podíl warfarinových forem (0,35–0,71 % w/w)
• Množství barviva s výrazným Ramanovým signálem
• Excipiient (laktoza) a fyzikální parametry tablet

Každý vzorek představovalo 7 tablet naskládaných v mřížce, každá měřena 3× (celkem 399 spekter).
Předzpracování: odstranění báze, normalizace, první derivace, středování.
Spectralní oblasti pro modelování: 500–850 a 950–1 750 cm⁻¹.
Chemometrie: PLS model s 4 latentními proměnnými, RMSEC=0,019 % w/w, RMSECV=0,019 % w/w, R²=0,99.

Hlavní výsledky a diskuse

Byly identifikovány klíčové špičky ~680, 818, 1 030, 1 420, 1 460 a 1 635 cm⁻¹, poskytující citlivé rozlišení obou solných forem.
Kalibrační model dosáhl chyby ±0,019 % w/w (4 % relativně), validační testy na výrobních šaržích a placebu potvrdily predikční přesnost ±0,026 % w/w (5 % relativně).
Studie prokázala stabilní rozlišení i v přítomnosti rušivého Ramanově aktivního barviva překrývajícího oblast 1 400–1 700 cm⁻¹.
Meze studie spočívají v omezené externí validaci na směsi obou forem, vyžadující další rozvoj.

Přínosy a praktické využití metody

• Bezkontaktní, rychlé měření přímo na finálním produktu
• Žádná spotřeba rozpouštědel a minimální produkce odpadu
• Možnost automatizace a integrace do QT/PAT procesů
• Simultánní stanovení obsahu a polymorfního složení

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření metody pro sledování stability a degradace klathrátu warfarinu v čase.
Aplikace TRS na jiné slabě se vyskytující účinné látky a polymorfní formy.
Potenciál pro inline monitorování a real-time analýzy ve výrobě.
Integrace s dalšími spektroskopickými či chemometrickými přístupy pro zvýšení robustnosti modelu.

Závěr

Transmission Raman spektroskopie prokázala schopnost přesně rozlišit a kvantifikovat dvě solné formy warfarinu v celých tabletách při nízké dávce 0,5 % w/w.
Metoda nabízí rychlou, nedestruktivní alternativu ke klasickým chromatografickým postupům s minimálními provozními náklady.

Reference

• Griffen J. A.; Owen A. W.; Matoušek P. Quantifying low levels (<0.5% w/w) of warfarin sodium salts in oral solid dose forms using Transmission Raman spectroscopy, J. Pharm. Biomed. Anal. 2018, 155, 276–283.
• Matoušek P. Raman signal enhancement in deep spectroscopy of turbid media. Appl. Spectrosc. 2007, 61, 845–854.