Quantification of Tablets Containing Multiple APIs Using Transmission Raman Spectroscopy

Význam tématu

V oblasti farmaceutické analýzy hraje klíčovou roli rychlá, bezzávěrečná a spolehlivá kvantifikace aktivních složek a pomocných látek v tabletách.
Díky přístupu pomocí transmisní Ramanovy spektroskopie lze výrazně zkrátit dobu analýzy a snížit náklady oproti tradičním chromatografickým metodám.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo prokázat možnost simultánní kvantifikace pěti složek (tří APIs a dvou excipientů) ve formě tablet běžného přípravku proti nachlazení.
Studie využívá modelovou formulaci obsahující fenylefrin, kofein, paracetamol, stearan hořečnatý a Tablettose v koncentracích od 1 do 85 % hmotn.
Metoda klade důraz na rychlost měření (9 sekund na tabletu) a minimální zásah do vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

Pro kvantifikaci byla zvolena transmisní Ramanova spektroskopie na přístroji Agilent TRS100 s excitací laserem 830 nm a výkonem 1,0 W.
Kalibrace využila ortogonální pětistupňový návrh s 20 kalibračními vzorky a 5 nezávislými validačními vzorky.
Práškové směsi byly váženy, homogenizovány, tabletovány a analyzovány automaticky dvěma opakováními na vzorek.
Spektrální data zpracována pomocí částečných nejmenších čtverců (PLS) k vytvoření predikčních modelů.

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny modely dosáhly uspokojivých parametrů, zejména pro APIs:

• Fenylefrin: R2 ~0,93, RMSECV 0,156 % hmotn., RMSEP 0,115 % hmotn.


• Kofein: R2 ~0,98, RMSECV 0,337 % hmotn., RMSEP 0,332 % hmotn.


• Paracetamol: R2 ~0,98, RMSECV 0,551 % hmotn., RMSEP 0,537 % hmotn.

Excipient Tablettose vykázal také vysokou přesnost (R2 ~0,985), zatímco model stearanu hořečnatého byl méně spolehlivý kvůli nízké Ramanově intenzitě.
Validace ukázala přesné predikce i při nízkých koncentracích, především u silných Ramanových scattererů.

Přínosy a praktické využití metody

Transmisní Ramanova spektroskopie umožňuje:

• Okamžité výsledky bez časově náročné přípravy vzorku


• Bezztrátovou analýzu celých tablet


• Redukci spotřeby chemikálií a nákladů na provoz


• Současné sledování APIs i excipientů pro lepší kontrolu kvality

Budoucí trendy a možnosti využití

Dále se očekává rozšíření TRS do inline monitorování výrobních procesů (PAT) a automatizovaných QC systémů.
Potenciál kombinace Ramanovy spektroskopie s dalšími spektroskopickými technikami pro rozšířenou chemometrickou analýzu.
Možnost aplikace na další formy dávkových forem, včetně kapslí a prášků.

Závěr

Studie potvrzuje, že transmisní Ramanova spektroskopie je efektivní a rychlá alternativa k HPLC a GC při simultánní kvantifikaci více APIs a excipientů.
Metoda nabízí výrazné zkrácení doby analýzy s minimálními nároky na personál a spotřební materiál.

Reference

1. 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.