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Die Raman-Spektroskopie ist eine schnelle, einfache und spezifische Methode, die die Materialidentifikation vereinfacht. In diesem Blog-Artikel wird erläutert, wie die Raman-Systeme von Metrohm und die umfassende USP-Raman-Bibliothek regulierte Branchen wie die pharmazeutische Produktion unterstützen. Diese Unterstützung besteht in der Rationalisierung der Inspektion von Lieferungen, der Verringerung der Inspektionsressourcen, der Erleichterung der Lieferung von Rohstoffen an die Produktion und letztlich der schnelleren Markteinführung des Endprodukts.
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Identifizierung mit Raman
Die Raman-Spektroskopie wird in der United States Pharmacopeia - USP <1225> als Identifizierungstest eingestuft. Identifizierungstests dienen dazu, die Identität eines Analyten sicherzustellen [1].
Bei Raman wird dies durch den Vergleich eines Probenspektrums mit einem der beiden Spektren erreicht:
- dem Spektrum eines Referenzstandards (Identifizierung)
oder
- einer spektralen Referenzbibliothek, die aus einer geeigneten Anzahl ähnlicher Materialien erstellt wurde, die typische Abweichungen aufweisen (Hersteller, Charge, Partikelgröße, Verunreinigungsprofil usw.) und den festgelegten Spezifikationen entsprechen (Überprüfung) [2]
Der grundlegende Unterschied zwischen Identifizierung und Verifizierung lässt sich anhand der folgenden Fragen verdeutlichen:
Im Pharmasektor sind für die Kontrolle der eingehenden Rohstoffe beide Arten von Tests erforderlich, und Raman kann für beide eingesetzt werden. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Identifizierung von Substanzen unter Verwendung einer großen Spektralbibliothek von Referenzstandards, mit Verifizierungshinweisen am Ende.
Lesen Sie unseren entsprechenden Blog-Artikel, um mehr darüber zu erfahren, wie die Raman-Lösungen von Metrohm mit anderen pharmazeutischen Standards übereinstimmen.
Ph. Eur. 2.2.48 Raman-Spektroskopie: Wie die Raman-Geräte von Metrohm das Update 2022 erfüllen
Sichere Identifizierung mit fast 1.000 USP-rückverfolgbaren Standards - unsere Bibliothek erledigt die Arbeit für Sie!
Das ist der Vorteil der neuen Comprehensive USP Raman Library, die von den Raman-Experten von Metrohm für die konformen Raman-Geräte von Metrohm erstellt wurde. Die Verwendung dieser Spektrensammlung mit mehr als 900 Referenzstandards, die nach den Standards der US-Arzneimittelkompendien erstellt wurde, stellt sicher, dass sichere und qualitativ hochwertige Arzneimittel den Weg zum Verbraucher finden [3].
Die Comprehensive USP Library ist unsere größte Sammlung von Chemikalien und Substanzen, die auf ein USP-konformes Analysezertifikat (COA) zurückgeführt werden können. Eine hauseigene Bibliothek kann spezifisch für die Anregung bei 785 oder 1064 nm erstellt werden und ist genau auf den Spektralbereich und die y-Kalibrierung der Raman-Geräte von Metrohm zugeschnitten. Das Ergebnis sind Daten von höchster Qualität, die eine einfache Identifizierung mit der Genauigkeit einer Verifizierung ermöglichen. Behalten Sie dies bei der folgenden Diskussion über die Spezifität im Hinterkopf.
Die Spezifität von Raman
Die anerkannten Validierungsmerkmale, die für die Festlegung amtlicher Analyseverfahren für die Prüfung der Rohstoffidentifizierung (RMID) verwendet werden, sind [1]:
- Genauigkeit
- Präzision
- Spezifität
- Nachweisgrenze
- Quantifizierungsgrenze
- Linearität
- Reichweite
Das wichtigste Merkmal für Identifizierungsmethoden ist die Spezifität, und Raman ist ein hochspezifisches Analyseverfahren [4]. Unter Spezifität versteht man die erfolgreiche Identifizierung eines Analyten in Anwesenheit von Substanzen, deren Vorhandensein erwartet wird, einschließlich Verunreinigungen, Abbauprodukten, Matrix usw., die jedoch nicht davon beeinflusst werden.
Ein extremes Beispiel hierfür ist die Analyse von Gemischen, bei der alle drei Komponenten einer zusammengesetzten Formulierung aus Paracetamol, Harnstoff und Saccharose anhand eines einzigen komplexen Raman-Spektrums in weniger als 30 Sekunden identifiziert werden können (Abbildung 1). Identitätstests, egal wie spezifisch sie sind, testen nicht auf Verunreinigungen - ihr Vorhandensein, ihre Identität oder ihre Menge - und sind auch keine quantitative Messung. Dies ist eine andere, aber wesentliche Form der Prüfung.
Das amerikanische Arzneibuch (United States Pharmacopeia) definiert Prüfkategorien mit spezifischen Validierungskriterien, die Mindesterwartungen an eine Technologie darstellen. Die anspruchsvollsten Analysemethoden, die "primären" Testmethoden, erfordern mehr Validierungsdaten/Merkmale. Eine Zusammenfassung der Assays der Kategorien I, II und IV [1]
ist in Tabelle 1 zu finden.
Tabelle 1. USP-Prüfungskategorien und ihre spezifischen Validierungskriterien.
| Kategorie | Definition | Erforderliche Eigenschaften |
|---|---|---|
| ICH | Analysemethoden zur Quantifizierung der Hauptbestandteile in pharmazeutischen Fertigerzeugnissen | Genauigkeit Präzision Spezifität Linearität Reichweite |
| II | Analysemethoden, einschließlich quantitativer Tests und Grenzwertprüfungen, zur Bestimmung von Verunreinigungen in Rohstoffen oder Abbauprodukten in pharmazeutischen Fertigerzeugnissen | Genauigkeit Präzision Spezifität Nachweisgrenze Quantifizierungsgrenze Linearität Reichweite |
| IV | Tests zur Identifizierung | Spezifität |
Für die meisten regulierten Materialien (d. h. Produkte, die im oder am Körper verwendet werden) wird eine Kombination von zwei oder mehr Analyseverfahren empfohlen, um das erforderliche Unterscheidungsniveau zu erreichen [5]. Die Raman-Spektroskopie wird als Identifizierungstest der Kategorie IV bezeichnet - ein Test, der die primären Methoden zur Qualifizierung von Verunreinigungen und zur Quantifizierung ergänzt, wie HPLC, ATR (abgeschwächte Totalreflexion) oder GC/MS. Er wird als vorläufiger Test verwendet, der dann durch ein zweites, gut charakterisiertes Analyseverfahren verifiziert oder unterstützt wird. Raman ist letztlich der bestmögliche Vortest und ein wirksames Mittel zur Vereinfachung der RMID.
Wie vereinfacht Raman die Materialidentifizierung?
Die Raman-Spektroskopie ist ideal, um Lebensmittel-, Pharma- und Nutrazeutikahersteller zu einer 100%igen Prüfung zu bewegen. In klassischen RMID-Szenarien wird jeder eingegangene Behälter geöffnet, beprobt und unter Quarantäne gestellt, bis er mit primären Methoden (z. B. ATR, GC/MS oder HPLC) bestätigt wird. Die für eine 100%ige Laborprüfung erforderlichen Ressourcen sind beträchtlich.
Raman erreicht eine 100%ige Prüfung wie folgt: √(N)+1 Proben (11 von 100) werden im Labor getestet, während der Rest direkt am Empfangsdock getestet wird. Dies bedeutet, dass 89 Container problemlos innerhalb von 2 Stunden beprobt werden können, und die geringere Arbeitsbelastung führt zu einer schnelleren Bearbeitung der Laborproben. Man schätzt, dass auf diese Weise eine 100-prozentige Prüfung von 100 Containern in weniger als 4 Stunden erreicht werden kann. Raman macht RMID schnell und einfach (Abbildung 2).
Weitere Informationen über Raman-Spektroskopie und RMID finden Sie in unserem entsprechenden Blog-Beitrag unten.
Echte Welt Raman: Vereinfachung der Eingangsprüfung von Rohstoffen
Schnelle und einfache Materialidentifikation
Schnelligkeit und Komfort zählen nur, wenn die Qualität hoch bleibt. Hier fügen sich die einzelnen Teile zu einem Gesamtbild zusammen. Metrohm bietet die ideale Vorabmethode für die Rohstoffprüfung in regulierten Industrien. Konforme Raman-Systeme, ob Labor- (i-Raman) oder Handspektrometer (MIRA P/NanoRam-1064), ausgestattet mit der Comprehensive USP Library, sind eine leistungsstarke Kombination.
- Raman ist als schnelles und einfaches, aber robustes Testverfahren bekannt, das ohne Probenvorbereitung oder technische Schulung auskommt und innerhalb von Sekunden genaue Ergebnisse liefert.
- Raman ist eine ideale Methode zur vorläufigen Identifizierung, die Materialien selbst bei Vorhandensein von Verfälschungen oder in Mischungen mit hoher Spezifität erkennen kann.
- Raman vereinfacht das Testen mit einer großen, rückverfolgbaren USP-Bibliothek, die alle Standards der US-Arzneimittelkompendien einhält und gewährleistet, dass sichere, qualitativ hochwertige Arzneimittel, Nahrungsergänzungsmittel sowie Körper- und Schönheitspflegeprodukte den Weg zum Verbraucher finden.
Zusammenfassung
In regulierten Industrien kann die Identifizierung eingehender Materialien mit Raman direkt an der Laderampe beginnen, und zwar sehr schnell und mit großem Erfolg durch nichttechnisches Fachpersonal. Dieser Artikel soll ein besseres Verständnis dafür vermitteln, wie Instrumente, Standards und Bibliotheken dazu beitragen, diesen Prozess zu rationalisieren und gleichzeitig die Qualität zu sichern.
Verweise
[1] General Chapters: <1225> VALIDATION OF COMPENDIAL METHODS. http://www.uspbpep.com/usp29/v29240/usp29nf24s0_c1225.html (accessed 2023-08-01).
[2] Lynch, I. R.; Schuh, W.; Kessler, W. Rationale for the Update of the European Pharmacopoeia General Chapter 2.2.48. Raman Spectroscopy. Pharmeur Bio Sci Notes 2015, 2015, 166–180.
[3] Compendium, compendia, compendial: Clearing up the mystery of these terms | Quality Matters | U.S. Pharmacopeia Blog. https://qualitymatters.usp.org/compendium-compendia-compendial-clearing-mystery-these-terms (accessed 2023-08-02).
[4] Meek, C.; Hoe, J.; Evans, J.; et al. Raman Spectroscopy: A Sensitive and Specific Technique for Determining the Accuracy of Compounded Pharmaceutical Formulations. J Pediatr Pharmacol Ther 2016, 21 (5), 413–418. DOI:10.5863/1551-6776-21.5.413
[5] 〈858〉 Raman Spectroscopy; General Chapter; United States Pharmacopeia, 2023. DOI:10.31003/USPNF_M8188_02_01
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