Quantification of water in lactose with the OMNIS NIRS Analyzer

Aplikace | 2024 | MetrohmInstrumentace
NIR Spektroskopie
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Laktóza je jednou z nejvýznamnějších farmaceutických excipient a nachází se až v 60 % až 70 % dávkových forem. Obsah vody v laktóze přímo ovlivňuje tokové vlastnosti, lepivost a tvorbu shluků, což může vést k potížím při zpracování a nesplnění farmaceutických norem (USP 4,5–5,5 % pro laktózu monohydrát). Tradiční metody stanovení vlhkosti jsou časově náročné a destruktivní.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout rychlý, bezkontaktní a vysoce přesný NIRS model pro kvantifikaci obsahu vody v laktóze monohydrátu. Pro trénink a validaci modelu byly připraveny vzorky s různým obsahem vody (přídavek vody nebo sušení) a měřeny na OMNIS NIR Analyzer Solid v odrazném módu.

Použitá metodika a instrumentace


Měření probíhala v rozsahu 1000–2250 nm v 19 mm skleněných vialkách, režim jednoho skenu, flexibilní držák vzorku. Analýzu a vývoj predikčního modelu zajišťovalo OMNIS software.

  • OMNIS NIR Analyzer Solid
  • Disposable vials 19 mm (reflection)
  • Flexibilní držák OMNIS NIR
  • OMNIS Stand-Alone licence
  • Quant Development software licence

Hlavní výsledky a diskuse


NIR spektra byla překryta a analyzována pro vývoj PLS modelu. Korelační diagram prokázal vysokou shodu predikce s referenčními hodnotami (R² = 0,977). Statistické ukazatele kvality modelu dosáhly hodnot SEC = 0,12 % a SECV = 0,14 %. Validace na Hydranal standardu (KF oven, 5,10 ± 0,04 %) ukázala průměrnou predikci 5,1380 % s relativní směrodatnou odchylkou 0,029 %.

Přínosy a praktické využití metody


NIRS poskytuje rychlé (méně než 10 s), nedestruktivní a bezreagentní stanovení vlhkosti. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality ve výrobních i vývojových laboratořích, umožňuje integraci do automatizovaných systémů a spojení s dalšími analytickými technikami.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se širší nasazení inline a at-line monitoringu, pokročilá chemometrie pro komplexní vícekomponentní analýzy, integrace do průmyslu 4.0 a digitalizovaných laboratoří. Vzniká potenciál pro prediktivní údržbu a propojení s IoT technologiemi.

Závěr


Vyvinutá NIRS metoda na OMNIS NIR Analyzer Solid pro kvantifikaci vody v laktóze monohydrátu prokázala vysokou přesnost, rychlost a provozní efektivitu. Je vhodná pro rutinní analýzu a nahrazuje tradiční časově náročné postupy.

Reference


  • Hebbink G. A.; Dickhoff B. H. J. Chapter 5: Application of Lactose in the Pharmaceutical Industry. In Lactose; Paques M., Lindner C., Eds.; Academic Press, 2019; s. 175–229. DOI:10.1016/B978-0-12-811720-0.00005-2
  • Lactose Monohydrate. USP. DOI:10.31003/USPNF_M44190_04_01

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Milk powder analysis by near-infrared spectroscopy
Moisture and protein content in corn starch with NIR spectroscopy
Monitoring the production of stearic acid and its salts with NIR spectroscopy
Water content in propylene glycol monomethyl ether (PGME)