【コラム】規制産業における材料検査を効率化する新しいラマンUSPライブラリ
2023/09/04
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ラマン分光法は、材料の識別を簡素化する迅速かつ容易で特異性の高い手法です。このブログ記事では、メトロームのラマンシステムおよびComprehensive USP Raman Libraryが、医薬品製造などの規制産業をどのように支援しているかを説明します。この支援は、納入品の検査の効率化、検査リソースの削減、原材料の製造工程への供給の促進、そして最終的には最終製品の市場投入の迅速化という形で実現されます。
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識別（Identification）と検証（Verification）の基本的な違いは、次の質問によって示すことができます。
製薬業界では、受け入れ原材料の検査において両方の試験が必要であり、ラマンはそのいずれにも使用できます。本記事では、参照標準品の大規模スペクトルライブラリを用いた物質の識別に焦点を当て、検証用参照については最後に説明します。
メトロームのラマンソリューションが他の製薬関連規格にどのように準拠しているかについては、こちらの関連記事をご覧ください。
約1,000種類のUSPトレーサブルな標準品による高い信頼性の識別を実現します。ライブラリが作業を代行します。
これが、新しいComprehensive USP Raman Libraryの利点です。このライブラリはメトロームのラマン専門家によって準備され、メトロームのコンプライアンス対応ラマン装置向けに作成されています。米国の医薬品公定書基準に従って構築された900種類を超える参照標準品のスペクトルコレクションを使用することで、安全で高品質な医薬品が消費者に届けられることを保証します [3]。
Comprehensive USP Libraryは、USP準拠の分析証明書（COA）にトレーサブルな化学品および物質を収録した、当社最大のコレクションです。社内ライブラリは785 nmまたは1064 nm励起のいずれかに特化して作成でき、メトロームのラマン装置の正確なスペクトル範囲およびY軸校正に合わせて調整されています。これにより、検証の精度を備えながら識別の容易さを実現する最高品質のデータが得られます。特異性に関する以下の説明を読む際には、この点を念頭に置いてください。
識別法において最も重要な特性は特異性であり、ラマンは非常に特異性の高い分析手法です [4]。特異性とは、不純物、分解生成物、マトリックスなど、存在が予想される物質が存在する条件下においても、それらの影響を受けることなく分析対象物を正確に識別できることを指します。 その極端な例として混合物分析があります。アセトアミノフェン、尿素、スクロースからなる製剤においては、単一の複雑なラマンスペクトルから、30秒未満で3つすべての成分を識別することができます（図1）。どれほど特異性の高い同一性試験であっても、不純物の存在、その種類、または量を評価するものではなく、定量的な測定でもありません。それは別の種類の試験であり、かつ不可欠な試験です。
米国薬局方は、技術に対する最低限の期待事項を示す特定のバリデーション基準を備えた試験カテゴリーを定義しています。最も厳格な分析法である「一次」試験法では、より多くのバリデーションデータおよび特性が求められます。カテゴリーI、II、およびIVの試験法 [1] の概要を表1に示します。.
表 1. USPの試験カテゴリーとそれぞれの特定のバリデーション基準。
| カテゴリー | 定義 | 要求される特性 |
|---|---|---|
| I | 最終医薬品中の主要成分の定量のための分析法 | 正確性 精度 特異性 直線性 範囲 |
| II | 原材料中の不純物または最終医薬品中の分解生成物の測定のための、定量試験および限度試験を含む分析法 | 正確性 精度 特異性 検出限界 定量限界 直線性 範囲 |
| IV | 識別試験 | 特異性 |
ほとんどの規制対象材料（すなわち、人体に使用される、または人体に投与される製品）については、必要な識別能力を達成するために、2つ以上の分析法を組み合わせることが推奨されています [5]。ラマン分光法はカテゴリーIVの識別試験として位置付けられており、HPLC、ATR（全反射減衰法）、またはGC/MSなど、不純物の評価および定量を行う主要な分析法を補完する試験です。これは予備試験として使用され、その後、十分に特性評価された第二の分析法によって検証または裏付けが行われます。最終的に、ラマンは可能な限り最良の予備試験であり、RMIDを簡素化するための強力な手段です。
ラマンは材料識別をどのように簡素化するのでしょうか？
ラマン分光法は、食品、医薬品、および栄養補助食品の製造業者が100%検査へ移行するために理想的です。従来のRMIDシナリオでは、受け入れた各容器を開封し、サンプリングを行い、一次分析法（例：ATR、GC/MS、またはHPLC）による確認が完了するまで隔離します。100%のラボ検査に必要なリソースは膨大です。
ラマンでは、100%検査を以下のように実現します。√(N)+1サンプル（100個中11個）をラボで検査し、残りは受け入れドックで直接検査します。これは、89個の容器を2時間以内で容易にサンプリングできることを意味し、作業負荷の軽減によりラボサンプルの処理時間も短縮されます。この方法では、100個の容器に対する100%検査を4時間未満で実施できると推定されています。ラマンはRMIDを迅速かつ容易にします（図2）。
以下の関連記事で、ラマン分光法とRMIDについてさらに詳しくご覧ください。
Real World Raman: Simplifying Incoming Raw Material Inspection
- ラマンは、サンプル前処理や専門的なトレーニングを必要とせず、数秒で正確な結果を提供する、高速かつ簡便でありながら堅牢な、容器越しまたは直接接触による試験方法として広く知られています。
- ラマンは、混入物が存在する場合や混合物中であっても、高い特異性で材料を識別できる、理想的な予備識別方法です。
- ラマンは、米国薬局方(USP)のすべての基準を維持するトレーサブルな大規模ライブラリにより試験を簡素化し、安全で高品質な医薬品、サプリメント、ボディケア・ビューティケア製品が消費者の手に届くことを保証します。
まとめ
規制産業においては、ラマン分光法を用いた受入原材料の識別を、搬入口で直接、非技術者でも非常に迅速かつ高い成功率で開始できます。本記事では、品質を確保しながらこのプロセスを効率化するうえで、装置、規格、およびライブラリがどのように役立つかについて理解を深めていただくことを目的としています。
参考資料
[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
お役立ち情報
White Paper: Verification, p-values, and Training Sets for the Mira P
Application Note: Raw Materials Identification through Multiple Polyethylene Bags
医薬品およびその他の規制産業におけるRMID(原材料識別)のためのハンドヘルドラマン
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