紅外光譜儀用於製藥原料分析的應用有哪些?

發佈:2015-06-10, 週三

國際醫藥法規協合會ICH, The International Conference on Harmonisation)所制定的醫藥指南中,明確指出藥品識別測試的重要性。目前在藥典中,提到的製藥原料分析測試方法包含:旋光法 (Optical Rotation)、高效液相色譜法 (HPLC)、和色層分析法 (Chromatography)。此外,紅外光譜法也是種普遍用在製藥原料識別測試的技術,用於製藥原料的定性分析。在歐盟藥典 (European Pharmacopoeia) 的第二章中,也可以查詢到紅外光譜法的分析技術介紹。

藥廠普遍使用紅外光譜法來執行進料檢驗的原因,是因為紅外光譜法對樣品前處理的要求沒有其他的分析法這麼高,通常只需要很基本的處理,甚至可以不用處理。有許多論文提到近紅外光譜法 (NIR Spectroscopy) 應用在控制賦形劑 (Eexcipients),活性藥物成分(API, Aactive Ppharmaceutical Iingredient)和最終產品 (Final Product) 的相關技術。

目前在這方面的技術,主要利用近紅外光光譜法搭配具備主成份分析的軟體,來鑑識不同種類的輔料,如澱粉醣類纖維素中間體活性成分

微晶纖維素的鑑識

近紅外光譜法常被用來鑑別AvicelR 的微晶纖維素產品,PH-101,PH-102,PH-200。近紅外光譜儀在鑑識這些纖維素有顯著的精確度。但對於分離出的甲基纖維素,以及帶有甲基羥烷基纖維素醚,則不適合用近紅外光譜儀分析。

聚維酮的進料分類

目前在這方面的技術,已經發展到能夠使用近紅外光譜法搭配軟獨立建模分析法 (SIMCA, Soft Independent Modelling of Class Analogies),作為各種聚乙烯?咯烷酮 (或稱聚維酮 Povidones) 的進料分類工作。專為工廠用途設計,且具備在線功能的紅外光譜儀,能夠在黏接劑入庫分料生產的時候進行快速分類工作。

藥物中間體的品管

藥物中間體 (Pharmaceutical Intermediate) 的品管,可以使用紅外光譜儀對溼化學分析法進行比較。如,7-氨基頭孢烷酸 (7-Aminocephalosporanic acid) 的品質控制。

藥品輔劑成份的識別

利用穿透反射近紅外光譜法 (Transflectance NIRS),能夠有效區分溶劑種類。從離散的資料中,利用二階導函數取得最佳相關係數。目前已經有多種溶劑、苯二氮類原料(BZD, Benzodiazepines) 的二階導函數的相關係數資料被研究公開,使用這種方法,已經能鑑識上百種的藥物輔劑成份。

品質條件控管

除了原料分類的應用外,監測藥物成份是否位於標準含量區間內,也是紅外光譜法能夠勝任的一環。利用對大數據的蒐集,從抽測進化到全檢全驗,已經不是不可能的事情。

機器智能學習

現今當工業 4.0 的概念如日中天之際,藥廠除了高端設備的投資外,更需要掌握軟體上的關鍵技術(軟實力)。除了競爭對手都能獲得的產品之外,更需要一些獨一無二的技術與設備。這些是藥廠掌握獨家關鍵技術的條件。

此外,一些關於機器學習公眾軟體的發展趨勢,也值得密切關注,如:Scikit-learn ,Shogun 等等。

Scikit-Learn Classification Module
Scikit-learn具有多種智能分類學習的模型可供使用
SDSS
Scikit-learn對於數據的自動學習,並找出合理平均值,建立出標準模型