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Content uniformity test of  pharmaceutical solid dosage forms  using NIR spectroscopy

AN-NIR-063

2024-09

Content uniformity test of pharmaceutical solid dosage forms using NIR spectroscopy

Pharmaceutical quality control performed within seconds


概要

品質管理は、医薬品製造において不可欠な工程です。試験要件の一部としての重要な品質パラメータの一つが、含量の均一性評価です。米国薬局方USP<905>によると、特定のバッチにつき最低30個のサンプルを試験する必要があります。この手順には通常、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)が用いられます。HPLC分析の前に、各製剤を溶解させる必要があります。この手順の主な欠点は、時間と(溶媒を使用することによる)高いランニングコストです。近赤外(NIR)分光法を用いることで、標準的なHPLC法と比較してコストと時間を大幅に削減することができます。NIRSは短時間で結果が得られ、化学薬品を必要としません。さらに、近赤外(NIR)分光法を分析に使用することで、主薬(API)と賦形剤の同時定量が可能になります。


試験機器

本主薬含量均一性フィージビリティスタディは、お客様よりご提供いただいた38個のサンプルに基づいて実施されました。従来分析法(HPLC)の誤差は1~2%の範囲でした。スペクトルは、メトロームの固体サンプル用近赤外分光(NIR)分析装置を用いて、拡散反射モードで取得されました。


結果

全38サンプル(図1)のうち、33サンプルは検量線モデル開発用に使用され、5サンプルはセフタジジム、デンプン、および炭酸ナトリウムの定量モデルの検証に使用されました。検量線モデルの精度は相関図を用いて評価され、NIRS予測値とHPLC実測値との間で、すべてのパラメータにおいて良好な相関(R2 > 0.94)が示されました。それぞれの統計指標(FOM)は、NIRSがセフタジジム固形製剤の含量均一性分析に極めて適していることを示しています。

Selection of Vis-NIR spectra of ceftazidime samples used to create the calibration model.
図 1. 検量モデルの作成に使用されたセフタジジムサンプルのVis-NIRスペクトルの選択。

結果 セフタジジム含量

Correlation diagram and the respective figures of merit for the prediction of ceftazidime content with NIRS.
図 2. 図2. NIRSによるセフタジジム含量予測の相関図および、それぞれの統計指標。従来分析値はHPLC分析を用いて決定されました。
性能指標値
R20.984
検量線標準誤差1.5 (%)
内的交差確認標準誤差1.9 (%)
評価用標準誤差2.1 (%)

結果 デンプン含量

Correlation diagram and the respective figures of merit for the prediction of starch content with NIRS.
図 3. NIRSによるデンプン含量予測の相関図および、それぞれの統計指標。
統計指標値
R20.944
検量線標準誤差1.0 (%)
内的交差確認標準誤差1.1 (%)
評価用標準誤差1.7 (%)

結果 炭酸ナトリウム

Correlation diagram and the respective figures of merit for the prediction of sodium carbonate content with NIRS.
図 4. NIRSによる炭酸ナトリウム含量予測の相関図および、それぞれの統計指標。
統計指標値
R20.966
検量線標準誤差1.7 (%)
内的交差確認標準誤差1.8 (%)
評価用標準誤差2.4 (%)

まとめ

本アプリケーションノートは、医薬品中間体および最終製品の品質管理におけるNIR分光法の可能性を示しています。標準的なHPLC分析(表1)と比較して、NIRS測定には試薬が不要であり、測定に要する時間もわずか数秒です。
さらに、同様のNIR分光法は、他の医薬品固形製剤または液体製剤についても応用可能であることに留意すべきです。

表 1. 標準的なHPLC法を用いたセフタジジム含量測定における分析時間。
パラメータ手法結果が得られるまでの時間
セフタジジム含量HPLC1サンプルあたり約60分
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