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Farmacología: una breve historia
Nuestra búsqueda de medicamentos es casi tan antigua como la humanidad misma. Los ingredientes medicinales de origen vegetal, mineral y animal se utilizaron con fines curativos desde las primeras civilizaciones avanzadas. Los remedios a base de hierbas de China se remontan a hace un par de miles de años, mientras que las poblaciones indígenas han dependido de las fuentes ambientales para la curación durante varios milenios. Las descripciones sistemáticas de los medicamentos nos han sido transmitidas desde los antiguos griegos y el Imperio Romano, sentando las bases para la farmacología contemporánea. No fue hasta el siglo XVI que la ciencia comenzó a alejarse de los modelos transmitidos desde la antigüedad.
El camino hacia el desarrollo de drogas sintéticas comenzó con la aparición de la química orgánica a principios del siglo XIX. Aunque hasta ese momento las terapias farmacológicas se habían limitado a sustancias naturales y compuestos inorgánicos, esto cambió con la producción dirigida de drogas sintéticas orgánicas basadas en sustancias aisladas de plantas medicinales. En un período muy corto, esto condujo a una gran cantidad de ingredientes farmacéuticos activos (API) sintetizados. Los investigadores finalmente habían llegado a comprender la relación que vincula la acción de estas sustancias a sus estructuras químicas.
El análisis farmacéutico proporciona información sobre la identidad, la pureza, el contenido y la estabilidad de los materiales de partida, los excipientes y los API. Los productos medicinales vienen en varias formas (por ejemplo, ungüentos, tinturas, píldoras, lociones, supositorios, infusiones, aerosoles, etc.) y consisten en la sustancia activa y al menos un excipiente farmacéutico. Las impurezas se introducen principalmente durante la síntesis de los ingredientes activos.
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), las especificaciones y los métodos de prueba para los ingredientes activos y excipientes de uso común se describen en detalle en las monografías contenidas en las farmacopeas nacionales de más de 38 países. Las farmacopeas son compendios oficiales que contienen requisitos legales relacionados con la identidad, el contenido, la calidad, la pureza, el envasado, el almacenamiento y el etiquetado de los ingredientes farmacéuticos activos y otros productos utilizados con fines terapéuticos. Son esenciales para cualquier persona que busque producir, probar o comercializar productos medicinales.
Espectroscopia de infrarrojo cercano: una herramienta compatible con 21 CFR Parte 11 para evaluar la calidad de los productos farmacéuticos
La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) ha sido un método establecido para el control de calidad rápido y confiable dentro de la industria petroquímica durante más de 30 años. Sin embargo, muchas empresas aún no consideran de manera consistente la implementación de NIRS en sus laboratorios de QA/QC. Las razones pueden ser una experiencia limitada con respecto a las posibilidades de aplicación o una duda general sobre la implementación de nuevos métodos.
Sin embargo, las ventajas de NIRS son numerosas, como la capacidad de medir múltiples parámetros en solo 30 segundos sin preparación de muestras. La interacción luz-materia no invasiva utilizada por NIRS, influenciada por las propiedades físicas y químicas de la muestra, lo convierte en un método excelente para la determinación de ambos tipos de propiedades.
En el resto de esta publicación, indicaremos dónde se puede utilizar la tecnología NIRS en el proceso de producción farmacéutica y qué parámetros se pueden analizar. Además, presentamos aplicaciones probadas desarrolladas de acuerdo con las pautas de implementación de NIRS de ASTM E1655 (desarrollo de métodos cuantitativos) y ASTM E1790 (desarrollo de métodos cualitativos).
Para obtener información más detallada sobre NIRS como técnica secundaria y NIRS como una herramienta de control de calidad para productos farmacéuticos, lea nuestras publicaciones de blog anteriores.
Análisis de humedad: ¿titulación de Karl Fischer, NIRS o ambos?
Cumplimiento de NIRS con farmacopeas internacionales
Como método de prueba secundario, NIRS se recomienda en todas las farmacopeas clave: europea (Ph. Eur. 2.2.40), así como las farmacopeas estadounidense (USP<856/1856>) y japonesa (capítulo 6, desde 2007).
Todos los instrumentos Metrohm NIRS son totalmente compatible con USP <856/1856> y todas las demás farmacopeas clave. Además, todos los instrumentos NIRS de Metrohm cumplen los estándares de precisión de longitud de onda, reproducibilidad y ruido fotométrico. Numerosos estándares de referencia y un software fácil de usar facilitan la verificación de los requisitos del instrumento especificados en las farmacopeas. La versión farmacéutica del Software Vision Air está completamente validado y cumple con 21 CFR Parte 11.
Obtenga más información sobre los instrumentos Metrohm NIRS para laboratorio y análisis de procesos a continuación.
¿Dónde se puede utilizar NIRS en los procesos de fabricación farmacéutica y qué parámetros se pueden analizar?
NIRS es una técnica de análisis indispensable que se puede utilizar a lo largo de toda la cadena de producción: desde el control de los materiales que ingresan a la línea de producción, hasta el control de calidad de los productos terminados. Un proceso típico de producción de tabletas farmacéuticas se muestra en Figura 1 con marcadores que indiquen dónde se puede implementar NIRS.
Las aplicaciones típicas de NIRS en las diferentes etapas del proceso de producción farmacéutica se describen en Figura 2.
Las notas de aplicación de Metrohm relevantes para la industria farmacéutica se pueden encontrar en el siguiente enlace.
Aplicaciones y parámetros de NIRS en la producción farmacéutica
La espectroscopia NIR es la solución rápida para determinar innumerables parámetros simultáneamente en casi cualquier matriz de muestra. Además, esta técnica no requiere preparación de muestras y no es destructiva. tabla 1 contiene una lista de diferentes formas administradas de medicamentos dados con parámetros comúnmente medidos y materiales relacionados para descargar para obtener más información.
Tabla 1. NIRS se puede utilizar para determinar varios parámetros en muchos tipos de formas farmacéuticas administradas.
| Forma de sustancia | Parámetro | Método convencional | Relacionados NIRS notas de aplicación |
|---|---|---|---|
| Polvos o granulados |
API, Humedad |
Titulación HPLC/GC/KF |
|
| Comprimidos y cápsulas |
API, Uniformidad de contenido, Contenido de humedad, Perfil de disolución |
Titulación HPLC/GC/KF |
|
| Cremas o geles | API, contenido de humedad | Titulación HPLC/GC/KF | AN-NIR-020 |
Soluciones o suspensiones |
API |
HPLC/GC |
|
| Inyectables | API | HPLC/GC | AN-NIR-042 |
| Productos liofilizados | Contenido de humedad | Titulación KF | AN-NIR-078 |
Los siguientes son algunos ejemplos de aplicaciones NIRS implementadas con éxito en numerosas compañías farmacéuticas de todo el mundo.
Inspección de materias primas (crudas) entrantes
Identificación y calificación de la materia prima, que se muestra en figura 3, es una de las aplicaciones más maduras de la industria farmacéutica. Los requisitos de las buenas prácticas de fabricación exigen que cada unidad de paquete individual que llega al almacén debe ser revisado. Por lo tanto, se necesita una tecnología analítica rápida como la espectroscopia NIR para medir muchas muestras en un corto período de tiempo. NIRS es un método alternativo generalmente aceptado por la USP.
NIRS es un método analítico ideal para la inspección de materias primas:
- identificar pruebas de APIs, excipientes, empaques
- control cuantitativo de materiales (p. ej., humedad)
- Requisito GMP para probar el 100% de las materias primas
- control de calidad de los materiales (p. ej., proveedor, tamaño de partícula, colorantes)
Mezcla
La mezcla de API y excipientes se puede monitorear fácilmente sin la destrucción de la muestra por NIRS (Figura 4). Esta aplicación se centra en la desviación estándar entre espectros consecutivos. A medida que avanza la mezcla, las diferencias entre espectros consecutivos se harán cada vez más pequeñas, acercándose a la unidad. Este parámetro indica cuando la mezcla es homogénea. Esta información es importante para que los operadores optimicen el tiempo de mezcla y, en consecuencia, aumenten la capacidad de mezcla de una instalación.
NIRS es un método analítico ideal para procesos de mezcla:
- determinación de la homogeneidad de la mezcla
- espectros de muestra comparados estadísticamente con una biblioteca de material bien mezclado
- mezcla optimizada para mejorar la operación de los siguientes pasos de producción
Aprenda más sobre el Analizador Metrohm NIRS DS2500 aquí.
Productos liofilizados
La determinación de humedad en productos liofilizados es una aplicación ideal para NIRS (Figura 5). El contenido típico de agua de los liofilizados está entre 0,5% y 3,0%. Para muchos productos farmacéuticos liofilizados, este valor debe ser inferior al 2,0%. El agua es un fuerte absorbente NIR, por lo que los límites de detección son bajos y las demandas de la industria farmacéutica se pueden cumplir fácilmente.
Los métodos primarios como la pérdida por secado (LOD) o la titulación de Karl Fischer suelen consumir mucho tiempo, especialmente en comparación con NIRS (datos en segundos). Estas muestras tienen un valor relativamente alto combinado con un bajo contenido de humedad. El análisis NIRS solo ilumina la muestra, por lo que la misma muestra se puede usar para el análisis compendial sin ningún daño. Esta aplicación tiene un rápido retorno de la inversión (ROI) debido a la alta frecuencia de muestreo.
NIRS es un método analítico ideal para medir la humedad en productos liofilizados:
- las muestras se pueden modificar fácilmente para proporcionar conjuntos de calibración con cantidades variables de humedad
- el análisis completo toma menos de un minuto y no es destructivo
Análisis de tabletas
Al analizar comprimidos intactos con un espectrómetro NIR, es importante medirlos en transmisión difusa modo. Esto ilumina una gran porción de muestra más grande e investiga la composición interna de la tableta (Figura 6). La medición de la misma tableta en el modo de reflectancia recopilará la información del revestimiento exterior de la tableta debido a la baja profundidad de penetración. Los parámetros de uniformidad del contenido se miden en un minuto, y las bandejas de tabletas permiten medición desatendida de hasta 30 tabletas.
Obtenga más información sobre las diferencias en los modos de medición NIRS en nuestro entrada de blog anterior.
Resumen
La espectroscopia de infrarrojo cercano ha sido durante mucho tiempo una de las técnicas analíticas más importantes y versátiles de la industria farmacéutica. El mayor beneficio de usar NIRS es la posibilidad de obtener resultados de análisis confiables en solo segundos sin necesidad de preparación de muestras o reactivos.
La versión farmacéutica de Software Vision Air de Metrohm cumple con 21 CFR Parte 11 y es compatible con software de desarrollo de métodos de terceros como Unscrambler.
Tus conocimientos para llevar
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