The Use of Near-Infrared (NIR) Spectroscopy for Raw Material Identification by a Contract Pharmaceutical Manufacturer

Význam tématu

Ve farmaceutické výrobě je rychlá, spolehlivá a dokumentovaná identifikace surovin klíčová pro zajištění shody s pravidly dobré výrobní praxe (GMP), sledovatelnosti a kvality finálních léčivých přípravků. Tradiční farmakopejní metody (UV-Vis, FT-IR, GC) jsou specifické a přesné, avšak při rostoucím počtu a druzích dodávek znamenají významné časové a finanční náklady. Near‑Infrared (NIR) spektroskopie nabízí univerzální, rychlé a neinvazivní řešení pro identifikaci surovin přímo v provozu, což může výrazně zrychlit odběr, snížit pracovní zatížení laboratoře a podpořit provozní efektivitu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem případové studie bylo představit nasazení FT‑NIR analyzátoru Antaris od Thermo Fisher Scientific ve farmaceutické společnosti Abiogen Pharma S.p.A. (Pisa, Itálie) pro identifikaci surovin v rámci skladu. Studie popisuje motivaci k zavedení NIR, volbu umístění analyzátoru, budování databáze spekter, validační postupy, dosažené úspory času a nákladů a přínos pro shodu s GMP.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Antaris FT‑NIR analyzátor (hlavní přístroj pro identifikaci surovin).
• Nicolet FT‑IR spektrometr (stávající vybavení laboratoře, referenční technika).
• Evolution UV‑Visible spektrofotometr (stávající vybavení laboratoře).

Použitá metodika

Abiogen implementoval Antaris FT‑NIR jako centrální nástroj pro identifikaci surovin. Postup zahrnoval:

• Vybudování knihovny spekter (počátečně ~10–11 API/excipientů, průběžně doplňováno a aktualizováno).
• Rozhodnutí o umístění: analyzátor byl instalován přímo ve skladu surovin, aby nebylo nutné vzorkování a přenos materiálu do laboratoře, což šetří čas a minimalizuje přerušení toku materiálu.
• Zaškolení skladového personálu a jmenování instrumentního supervizora z oddělení chemické kontroly, který provádí validaci a dozor nad provozem podle interně vypracovaných protokolů.
• Validace metodiky a průběžné ověřování pomocí validačních vzorků podle přísných interních postupů kompatibilních s GMP.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace FT‑NIR vedla k výraznému snížení času potřebného pro identifikaci surovin a k celkovým úsporám provozních nákladů. Konkrétní údaje pro surovinu Metformin hydrochlorid ukazují:

• Mezi lety 2001 a 2006 došlo k nárůstu množství materiálu z přibližně 36,5 t na 109,5 t a počtu kontejnerů z 1 456 na 4 380.
• Požadované hodiny identifikace tradičními pharmacopejními metodami se zvýšily z ~364 hodin (2001) na ~1 095 hodin (2006).
• Hodiny potřebné pro NIR analýzu pro stejný objem byly v rozmezí ~48,5 až 146 hodin, tedy přibližně 13 % času tradičního postupu (úspora ~87 % času pro identifikaci u daného materiálu).
• Investice do Antaris analyzátoru se podle interní kalkulace společnosti vrátila během přibližně 18 měsíců díky úsporám pracovních hodin a vynechání nutnosti najímat dodatečného analytika.

Diskuse zdůrazňuje, že umístění přístroje přímo ve skladu bylo strategické rozhodnutí: minimalizuje potřebu vzorkování a transportu, ale vyžaduje adekvátní školení skladního personálu a řízení přístupu/odpovědnosti instrumentálního manažera. Další výzvou je udržování a rozšiřování spektrální databáze a průběžná revalidace modelů při zavádění nových surovin.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zrychlení procesu identifikace surovin a zlepšení pracovního toku (možnost analyzovat materiál ihned po dodání).
• Snížení nákladů na pracovní sílu a na spotřební analytické materiály spojené s tradičními technikami.
• Možnost vyhnout se najímání dalšího analytika i při nárůstu objemů a sortimentu surovin.
• Posílení souladu s regulačními požadavky (GMP) díky spolehlivé, opakovatelné a dokumentované metodě identifikace.
• Flexibilita — NIR lze použít pro široké spektrum API a excipientů, a proto unifikuje identifikaci v rámci jedné platformy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Na základě zkušeností Abiogen lze vymezit následující směry rozvoje a využití NIR v praxi:

• Rozšíření spektrálních knihoven a aplikace pokročilých multivariačních metod (chemometrie) pro lepší rozlišení příbuzných materiálů.
• Implementace dalších jednotek FT‑NIR na dalších bodech výrobního řetězce pro zvýšení redundance a další zkrácení průchodních dob.
• Integrace NIR do koncepcí Process Analytical Technology (PAT) a online/in‑line monitorování kritických surovin a mezivýrobků.
• Využití NIR pro podporu strategie kvalifikovaných dodavatelů (vendor qualification) — rychlé ověřování dodávek u vstupu může zkrátit frekvenci některých rutinních testů.
• Pokrývání širšího spektra materiálů včetně vlhkosti, polymorfních forem nebo směsí při kombinaci s validovanými chemometrickými modely.

Závěr

Nasazení FT‑NIR analyzátoru Antaris ve skladu surovin společnosti Abiogen vedlo k významným provozním přínosům: podstatnému zkrácení doby identifikace surovin, snížení provozních nákladů a zajištění souladů s GMP. Volba skladového umístění, budování spektrální knihovny, školení obsluhy a přísná validační rutina byly klíčové pro úspěšné zavedení. Případová studie demonstruje, že NIR může být efektivním centrálním nástrojem pro identifikaci širokého spektra farmaceutických surovin a nabízí jasnou cestu k dalšímu zkvalitnění výrobních procesů.

Reference

1. GMP guideline, Chapter 5.30: Requirements for identification of incoming raw materials (rozdíl v textu odkazuje na povinnost dokumentace a identifikace surovin).
2. EMEA, Note for Guidance on the use of Near Infrared Spectroscopy by the Pharmaceutical Industry and the Data Requirements for New Submissions and Variations, CPMP/QWP/3309/01 & CVMP/961/01 (pokyny k použití NIR v průmyslu).