Detection of APIs in Pharmaceutical formulations using ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer

Aplikace | 2025 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
X-ray
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Rentgenová difrakce (XRD) je klíčová technika v oblasti farmaceutické analytiky pro přesnou identifikaci krystalických forem účinných látek (API) a pomocných látek (excipiencí). Díky analýze difrakčních vzorců lze stanovit fázové složení, čistotu a polymorfismus látek, což přímo ovlivňuje biologickou účinnost a stabilitu finálních formulací.

Cíle a přehled studie / článku


Studie demonstruje použití benchtop difraktometru Thermo Scientific ARL X’TRA Companion pro detekci nízkých koncentrací API v matrici hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC). Hlavním cílem bylo stanovit praktický limit detekce (LoD) resveratrolu v koncentracích 5 % a 1 % hmotnostních a ověřit schopnost přístroje spolehlivě identifikovat API v podobných formulacích.

Použitá metodika a instrumentace


Popis přístroje a metodiky:
  • Difraktometr ARL X’TRA Companion s θ/θ goniometrem (160 mm) v Bragg-Brentano geometrii
  • Rentgenka s výstupem 600 W (Cu Kα nebo Co) a variabilní svazková kolimace (divergence a Sollerovy štěrbiny)
  • Redukce rozptýlení vzduchu pomocí beam knife a integrovaný vodní chladič
  • Detekce pomocí solid-state pixelového detektoru (55 × 55 µm), rychlé scanování, jedním kliknutím Rietveldova kvantifikační algoritmu
  • Automatizovaný přenos výsledků do LIMS
  • Měření v reflexním režimu se vzorkovým otáčením na zero-background držáku po dobu 30 min při vlnové délce Cu Kα (1,541874 Å)
  • Software Profex a databáze COD pro srovnání experimentálních vzorců s teoretickými pozicemi difrakčních vrcholů

Hlavní výsledky a diskuse


Analýzou vzorců čisté HPMC a směsí HPMC s 5 % a 1 % resveratrolu bylo prokázáno:
  • Jednoznačná identifikace resveratrolu v matici již při 1 % hmotnostních
  • Komparace experimentálních vrcholů s teoretickými pozicemi potvrzuje přítomnost resveratrolu bez rušivých artefaktů
  • Lineární regrese umožnila stanovit limit detekce (LoD) na úroveň 0,2 % (3 × směrodatná chyba odhadu)

Přínosy a praktické využití metody


Metoda přináší následující výhody:
  • Rychlá a spolehlivá kontrola kvality farmaceutických formulací
  • Detekce stopových množství API nebo nežádoucích polymorfů
  • Podpora vývoje nových formulací a validace výrobních procesů
  • Automatizace analýz a integrace s LIMS zvyšují efektivitu laboratoře

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje a aplikace:
  • Rozšíření automatizovaných kvantifikačních rutin a umělé inteligence pro rychlou interpretaci výsledků
  • Vyšší propustnost analýz a online monitorování krystalizace během výroby
  • Komplexní screening polymorfních forem a multi-komponentních systémů
  • Integrace s dalšími instrumentálními technikami (termální analýza, mikroskopie) pro multidisciplinární charakterizaci

Závěr


ARL X’TRA Companion XRD prokázal schopnost detekovat API v excipiencích při velmi nízkých koncentracích, přičemž dosažený LoD 0,2 % splňuje požadavky farmaceutického průmyslu na kontrolu kvality. Kombinace snadného ovládání, rychlého sběru dat a integrované Rietveldovy kvantifikace zajišťuje efektivní a reprodukovatelné analýzy krystalických vzorků.

Reference


  1. Döbelin N., Kleeberg R., Journal of Applied Crystallography, 2015, 48, 1573–1580.
  2. Caruso F., Tanski J., Villegas-Estrada A., Rossi M., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52, 7279–7285.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analysis of metakaolin for cost-effective decarbonized cement using ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer
Analyzing SiC/Co materials for radar absorption and EMI shielding using ARL X’TRA Companion XRD
Analysis of silica in air filters using ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer
Determination of the degree of crystallinity in PE using ARL X’TRA Companion X-ray Diffractometer