Applicazioni

La spettroscopia Raman viene utilizzata per la caratterizzazione del materiale analizzando le vibrazioni simmetriche di cristalli e molecole e le rotazioni eccitate da un laser e con vibrazioni specifiche in base ai legami molecolari e alla disposizione dei cristalli nelle molecole. La tecnologia Raman è uno strumento prezioso per distinguere diversi polimorfi. Vengono presentati esempi di spettroscopia Raman portatile per l'identificazione di polimorfi e nel monitoraggio del transito polimorfico dell'acido citrico e della sua forma idrata.

La spettroscopia Raman è uno strumento analitico conveniente che permette di misurare la struttura molecolare e identificare la composizione chimica dei materiali sulla base delle modalità di rotazione e vibrazione di una molecola. Con la sua tecnologia avanzata e il design ottico ottimizzato, la sonda di grado E serie BAC102 di B&W Tek è in grado di accedere a modalità di bassa frequenza fino a 65 cm-1, fornendo informazioni essenziali per le applicazioni nell'ambito della caratterizzazione delle proteine, del rilevamento e dell'identificazione del polimorfismo e della determinazione di struttura e fase del materiale.

La tecnologia NanoRam è in grado di analizzare il materiale attraverso più strati di plastica trasparente. Sono stati ottenuti risultati positivi per quanto concerne l'identificazione del materiale su buste in PE contenenti da 1 a 9 strati; i risultati hanno dimostrato una minima interferenza da parte delle buste in PE sul risultato dell'identificazione del materiale.

Viene presentato un nuovo modello di sistema Raman in grado di espandere l'applicabilità dell'analisi Raman per vedere attraverso i mezzi di dispersione per diffusione, ad esempio i materiali di imballaggio opachi, e per misurare lo spettro Raman e identificare campioni eterogenei, fotolabili e termolabili.

L'odierna strumentazione Raman è più robusta e meno cara rispetto a quella precedente. Il design dei dispositivi palmari e portatili ad alte prestazioni ha schiuso a questa tecnologia le porte di nuove applicazioni che non erano possibili in precedenza con i vecchi strumenti, più ingombranti. Gli strumenti Raman palmari, quali NanoRam® di B&W Tek, sono molto adatti alle applicazioni farmaceutiche come analisi delle materie prime, verifica dei prodotti finali e identificazione dei farmaci contraffatti data la selettività molecolare estremamente alta della tecnica.

Vedere attraverso la spettroscopia Raman (STRAman®) è una tecnologia di recente sviluppo che espande la capacità della spettroscopia Raman di misurare campioni al di sotto del materiale di imballaggio a diffusione diffusa. La tecnologia STRaman offre un'area di campionamento molto più ampia rispetto all'approccio confocale. Il design potenzia l'intensità relativa del segnale proveniente da strati più profondi, aumentando quindi la profondità di campionamento effettiva e consentendo di misurare il materiale all'interno di contenitori opachi. L'area di campionamento più ampia ha l'ulteriore vantaggio di evitare danni al campione, riducendo la densità di potenza e migliorando la precisione delle misure eliminando l'effetto eterogeneo.

Vengono presentate le due rappresentazioni matematiche più utilizzate con la spettroscopia Raman portatile in qualità di strumenti decisionali per i dati spettroscopici: Hit Quality Index (HQI) e livello di significatività (valore p).

Grazie alla combinazione tra spettroscopia Raman e tecniche di assorbimento di vapore è possibile raggiungere una comprensione piena delle interazioni vapore-solido dei materiali farmaceutici per quanto riguarda le proprietà strutturali. In questo documento si studia il monitoraggio in-situ di una trasformazione polimorfica indotta da umidità (D-mannitolo dalla forma delta alla forma beta) utilizzando una tecnica che combina Raman e assorbimento di vapore.

In questa nota tecnica si dimostra l'identificazione del materiale NanoRam attraverso sacchetti di plastica marrone scuro. La tecnologia NanoRam ha dimostrato di funzionare per l'identificazione del materiale all'interno di un sacchetto in polivinile marrone scuro.

Lo strumento Raman palmare è utilizzato per l'analisi delle materie prime di diversi tipi e forme di campioni. L'uso di accessori ottimizzati per il campionamento migliora l'utilità degli strumenti Raman palmari senza compromettere la qualità dei dati o complicare l'analisi.

Il metodo RVM richiede solo pochi spettri per creare un modello e può essere sviluppato rapidamente su NanoRam-1064. L'analisi multivariata degli spettri Raman sugli strumenti Raman palmari garantisce metodologie più robuste per l'identificazione dei campioni.

La cellulosa è un eccipiente naturale presente come materia prima nella maggior parte dei prodotti farmaceutici. La materia prima deve essere testata per garantire che la qualità della cellulosa e dei suoi derivati sia buona per i consumatori. Lo strumento NanoRam®-1064 è un valore aggiunto per la prova dei componenti dei prodotti farmaceutici, essendo in grado di ridurre al minimo la fluorescenza generata da tipici sistemi Raman palmari, con laser da 785 nm. In quanto tale, lo strumento NanoRam®-1064 serve a identificare i derivati della cellulosa che normalmente provocherebbero fluorescenza con un laser da 785 nm.

Le botaniche vengono estratte da materiali vegetali e utilizzate per le loro proprietà mediche e terapeutiche nel mercato dei nutraceutici. Questi ultimi non sono soggetti alle stesse normative stringenti previste dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense per i farmaci, ma devono rispettare i requisiti delle Buone pratiche di fabbricazione (GMP). Food and Drug Administration (FDA) come il mercato farmaceutico dei farmaci, ma sono tenuti a seguire le buone pratiche di fabbricazione (requisiti GMP). Il NanoRam®-1064 è una risorsa per i test di identità farmaceutica, riducendo al minimo la fluorescenza generata dai tipici sistemi Raman portatili con 785 laser nm. In quanto tale, il NanoRam®-1064 viene utilizzato qui per identificare elementi botanici che normalmente emetterebbero fluorescenza con un laser a 785 nm.

Sebbene il processo di costruzione, convalida e utilizzo di un metodo sia ben definito attraverso il software, la robustezza del metodo dipende dalla pratica corretta di campionamento, convalida e manutenzione del metodo. In questo documento, descriveremo in dettaglio le pratiche raccomandate per l'utilizzo del metodo multivariato con NanoRam -1.064. Queste pratiche sono raccomandate per gli utenti finali che operano nell'ambiente farmaceutico e possono essere estese anche ad altri settori. Questo documento è inteso come riferimento generale per gli utenti di NanoRam-1.064 che vorrebbero costruire una SOP per lo sviluppo, la convalida e l'implementazione del metodo.

L'utilizzo della spettroscopia Raman per l'analitica di processo nell'industria farmaceutica e chimica continua a crescere grazie alle sue misure non distruttive, ai tempi rapidi di analisi e alla capacità di eseguire analisi sia qualitative che quantitative. Gli algoritmi di pre-elaborazione spettrale sono abitualmente applicati ai dati spettroscopici quantitativi, al fine di migliorare le caratteristiche spettrali riducendo al minimo la variabilità non correlata all'analita in questione. In questa nota tecnica vengono trattate le principali opzioni di pre-elaborazione pertinenti alla spettroscopia Raman, con esempi di applicazioni reali, e vengono esaminati gli algoritmi disponibili nel software B&W Tek e Metrohm in modo che il lettore si senta a suo agio nell'applicarli per costruire modelli quantitativi Raman.

Il test di identificazione delle materie prime al 100% è una delle direttive della FDA 211.84 per le industrie regolamentate dalla FDA come farmaceutica, vaccini, cosmetici, tabacco, prodotti veterinari per animali, alimenti, ecc. STRam®-1064 è un analizzatore Raman particolarmente adatto a questo scopo . Misura i campioni attraverso materiali di imballaggio spessi come plastica, sacchi di carta kraft multistrato e contenitori HDPE. Un laser a lunghezza d'onda lunga viene utilizzato per sopprimere la fluorescenza. L'algoritmo ID isola la firma del campione sottraendo quella del materiale di imballaggio e la confronta con gli spettri della libreria per ottenere l'identificazione.

La sfida analitica trattata nel presente lavoro consiste nel rilevare concentrazioni sub-ppm di ammine a basso peso molecolare in presenza di farmaci cationici fortemente trattenuti mediante cromatografia ionica (IC) con eliminazione della matrice con colonna accoppiata in linea a monte (CCME). A differenza dell'iniezione diretta IC, dove l'eluizione ritardata di farmaci fortemente trattenuti richiede eluenti con aggiunta di acetonitrile, la tecnica di CCME utilizza due colonne di preconcentrazione in serie. In un «passo inverso eliminazione matrice, droga cationico e di destinazione ammine sono intrappolati su una elevata capacità e una colonna di preconcentrazione ad altissima capacità, rispettivamente. Durante la determinazione ammina, una soluzione di risciacquo svuota il farmaco per i rifiuti. Questo riduce notevolmente il tempo di analisi e migliora la sensibilità e selettività.Oltre alla determinazione di monometilammina nel nebivololo cloridrato qui discussa, la tecnica CCME è uno strumento promettente per la rilevazione di ulteriori ammine a basso peso molecolare in una vasta gamma di farmaci.

Il poster descrive la determinazione d'acqua nel settore farmaceutico con la tecnologia del forno Karl Fischer.

L'analisi farmaceutica garantisce la sicurezza dei farmaci fornendo informazioni sull'identità, il contenuto, la qualità, la purezza e la stabilità dei prodotti farmaceutici utilizzando la chimica analitica. La cromatografia ionica (IC) offre un'ampia gamma di applicazioni conformi alla farmacopea per il controllo della qualità, il monitoraggio e il miglioramento della produzione di farmaci. Essendo una tecnica molto accurata e versatile, soddisfa i requisiti di molte applicazioni farmaceutiche. L'IC è un metodo standard accettato dagli USP per la determinazione di principi attivi farmaceutici (API), eccipienti, impurità,soluzioni farmaceutiche, materie prime farmaceutiche, prodotti farmaceutici finiti (FPP) e persino fluidi corporei.Questo poster descrive alcuni esempi tipici.

La presenza di umidità sulla cannabis influisce sul suo potere e va determinata accuratamente. Il metodo più noto per la determinazione dell'umidità nella cannabis è la perdita a fuoco (LOD, Loss on drying). Purtroppo questa tecnica non è specifica per l'umidità, in quanto la perdita di qualsiasi sostanza volatile dal campione, come ad esempio i terpeni, può essere classificata erroneamente come umidità. La titolazione Karl Fischer (KF) è l'unico metodo chimico specifico per l'umidità. In questo poster si descrive lo strumento usato per la determinazione del contenuto di umidità mediante titolazione Karl Fischer e si mettono a confronto i risultati ottenuti con questo metodo con quelli del metodo della perdita a fuoco.

È stato sviluppato un sistema automatico ad alto rendimento per determinare il pH dei mezzi della coltura mediante modulo pH dotato di una cella di flusso esterna. Per l'adattamento alla forma e alle dimensioni dei vial per campioni del cliente è stato sviluppato un ago di spurgo del setto personalizzato. Per questa applicazione, erano necessarie misure del pH accurate e precise. I dati presentati in questo documento sono stati raccolti da un cliente nell'ambito di un processo di convalida e sono stati forniti con il suo consenso.

Questo Application Bulletin fornisce una panoramica della determinazione coulometrica del contenuto d'acqua secondo Karl Fischer. Descrive, tra l'altro, il trattamento di elettrodi, campioni e standard idrici. Le procedure e i parametri descritti sono conformi alla norma ASTM E1064.

Poiché la determinazione del contenuto esatto dei singoli gliceridi in grassi e oli è difficoltosa e richiede molto tempo, per la caratterizzazione e il controllo di qualità di grassi e oli vengono utilizzati molti parametri somma o indici di grasso. I grassi e gli oli non sono fondamentali solo in cucina, ma rappresentano un ingrediente importante anche nei prodotti farmaceutici e di igiene personale, come ad esempio unguenti e creme. Di conseguenza, vi sono molti standard e norme che descrivono la determinazione dei parametri di controllo qualità più importanti. In questo Application Bulletin si descrivono otto importanti metodi analitici per i seguenti parametri di grasso negli oli e nei grassi commestibili:Determinazione del contenuto d'acqua secondo il metodo Karl Fischer; Stabilità all'ossidazione secondo il metodo Rancimat; Numero di iodio; Numero di perossidi; Numero di saponificazione; Numero di acidità, acidi grassi liberi (FFA); Numero di idrossile; Tracce di nichel mediante l'uso della polarografia; Viene prestata particolare attenzione a evitare i solventi clorinati in questi metodi. Inoltre, la maggior parte possibile dei metodi menzionati è automatica.

Questo Application Bulletin contiene applicazioni NIR e studi di fattibilità sui NIRSystems nel settore farmaceutico. Analisi qualitative e quantitative dei vari campioni sono parte integrante di questo bollettino. Ogni applicazione descrive il dispositivo originariamente utilizzato per l'analisi nonché il sistema raccomandato per l'analisi e i risultati conseguiti.

Il presente bollettino descrive la misura automatica delle conducibilità di campioni d'acqua a bassa conducibilità elettrica in base a USP<645>. La misura della conducibilità viene dimostrata sull'esempio dell'acqua ultrapura, che viene tra l'altro impiegata per la produzione di soluzioni iniettabili nel settore farmaceutico.

2-amino-N-(2,2,2-trifluoroetil)-acetammide è un blocco di costruzione organico utilizzato per la sintesi dei prodotti farmaceutici. La sua purezza è essenziale per il successo della relativa fase di sintesi. Sono interessanti 2,2,2-trifluoroetilammina, glicina e cationi inorganici. Il loro picco totale deve essere < 2% dell'area di picco di tutti i picchi al di sopra del livello di segnalazione. Separazione e quantificazione sono ottenute su una colonna cationica Metrosep C 4 - 250/4,0.

Il bitartrato di potassio per uso farmaceutico deve rispettare i requisiti USP. L'attuale monografia (USP 42) usa un metodo colorimetrico per la determinazione delle impurità di ammonio. La cromatografia ionica consente la misura in una sola determinazione alle stesse condizioni usate per il saggio di potassio (vedere AN-C-181). Nel corso della modernizzazione della monografia USP, questo approccio con cromatografia ionica semplifica ancora di più questo tipo di analisi.

L'ezetimibe è un farmaco utilizzato per la riduzione dei livelli di colesterolo. Esso riduce il riassorbimento di colesterolo nell'intestino tenue. La molecola trattiene due gruppi fluorofenilici. Mediante IC a combustione si determina la quantità di fluoro nel farmaco. Per evitare un'introduzione eccessiva di fluoro nel sistema, l'ezetimibe viene sciolto nell'etanolo prima della combustione.

Determinazione del contenuto di acqua in N-acetil-L-cisteina con titolazione Karl Fischer utilizzando una miscela solvente speciale per evitare reazioni collaterali indesiderate.

Questa Application Note mostra come possono essere identificate, in modo semplice e in base al loro spettro, 46 diverse piante medicinali e aromatiche, per es. Organicum majoricum e Tilia cordata, tramite la spettroscopia Vis-NIR e una biblioteca speciale di piante. Rispetto ai metodi alternativi di identificazione delle piante, che sono complicati e richiedono ricercatori esperti, il metodo Vis-NIR permette un'identificazione rapida e semplice.

I sulfatiazioli sono sulfamidici ad azione antibiotica che si presentano in diverse forme polimorfe e sono ampiamente utilizzati in medicina veterinaria. Questa Application Note illustra la differenza tra il sulfatiazolo commerciale e il sulfatiazolo di forma I mediante spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) utilizzando l'oscillazione armonica della banda N-H. La forma I è la forma poliformica meno stabile. Cristallizzazione e polimorfismo devono essere monitorati nel controllo della qualità. In questo, la NIRS è molto più veloce e affidabile rispetto ai metodi di laboratorio convenzionali.

In questa Application Note si mostra come sia possibile quantificare il contenuto di baicalina negli integratori a base di erbe mediante spettroscopia nel visibile e nel vicino infrarosso (Vis-NIRS). La spettroscopia Vis-NIRS rappresenta una buona alternativa al classico metodo di laboratorio (HPLC, High Performance Liquid Chromatography, cromatografia liquida ad alta prestazione) e consente di risparmiare tempo e costi.

La quantificazione dell'umidità residuale nei peptidi per uso farmaceutico liofilizzati è una misura importante del controllo di qualità nel settore farmaceutico. Ai fini dello sviluppo dei prodotti, tali misure sono necessarie e vengono eseguite regolarmente durante gli studi di stabilità e per ottimizzare il processo di congelamento-essiccazione (liofilizzazione). Al momento, per la determinazione dell'umidità nell'analisi di routine si utilizza ampiamente la titolazione Karl Fischer. Tuttavia, questo metodo richiede molto tempo e provoca la distruzione del campione durante l'analisi. In questa Application Note viene mostrata la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) quale metodo rapido, senza reagenti e non distruttivo per la determinazione del contenuto di umidità nei prodotti farmaceutici liofilizzati.

Questa nota applicativa mostra quanto sia semplice determinare il contenuto di acqua nell'eccipiente farmaceutico lattosio con la spettroscopia nel vicino infrarosso priva di reagenti.

Viene mostrata la separazione di lattosio, acido lattobionico, acido sialico*, 6’-sialillattosio e 3’-sialillattosio come prova di concetto per il controllo di questi componenti nel processo di fermentazione di un prodotto farmaceutico. Viene raggiunto il criterio di accettazione di una risoluzione minima dei picchi (< 1,3). La separazione è ottenuta su una colonna Metrosep Carb 2 - 250/4,0 con successiva rilevazione amperometrica pulsata.

La gentamicina è un antibiotico amminoglicosidico ed è composta da un numero di gentamicine correlate. Si utilizza per molti tipi di infezioni. Per la determinazione dei principali componenti, la USP richiede la separazione cromatografica con rilevamento amperometrico pulsato utilizzando un WE in oro. Prima del rilevamento viene eseguita un'aggiunta post-colonna di NaOH.

Questa nota applicativa mostra l'identificazione rapida e non distruttiva dell'alcol isopropilico di due produttori che utilizzano la spettroscopia Raman dopo la creazione di una libreria adeguata. Le misurazioni con lo spettrometro Raman portatile Mira M-1 non richiedono la preparazione del campione e forniscono risultati immediati che identificano i campioni in modo inequivocabile.

I modelli per la verifica dei materiali mediante algoritmi complessi, come l'analisi delle componenti principali (PCA), i parametri quasi infiniti e le opzioni di pre-elaborazione, possono essere incredibilmente complicati. Ogni modello deve essere costruito in modo rigoroso, valutato e convalidato prima di poterlo utilizzare regolarmente. Mira P semplifica la verifica dei materiali per tutti. Con un flusso di lavoro breve e definito dall'utente, risultati diretti e un design basato su una sequenza operativa estremamente semplice, Mira P è già uno degli strumenti per RMID più semplice disponibili. ModelExpert, all'interno di Mira Cal P, svolge il lavoro del chemiometrico. ModelExpert determina automaticamente i parametri modello migliori per lo sviluppo di un metodo robusto. Con Mira P e ModelExpert anche gli utenti non tecnici possono ottenere risultati migliori in tempi molto rapidi.

Questa nota applicativa spiega come adattare l'utilizzo di MIRA P all'intera attività produttiva trasferendo i modelli tra diversi strumenti MIRA P.

Questa applicazione mostra come passare senza problemi dal NanoRam 785 di Metrohm al nuovo sistema MIRA P, garantendo continuità nell'identificazione delle materie prime (RMID).

Determinazione del solfato in gentamicina solfato mediante cromatografia anionica con rilevamento della conducibilità dopo soppressione chimica.

Determinazione di acetato e metansolfonato (MSA) in olsalazina mediante cromatografia anionica con rilevamento della conducibilità dopo soppressione chimica.

Eltrombopag è un principio attivo farmaceutico usato in alcune condizioni di trombocitopenia. In quanto tale, è un farmaco orfano. La molecola di eltrombopag è un composto carbossilico aromatico protonato. Sotto cromatografia ionica (eluente alcalino) può essere deprotonato e pertanto può bloccare i siti di scambio ionico sulla colonna. Ciò causa tempi di ritenzione decrescenti nel tempo. Per evitare questa condizione, è stata applicata l'eliminazione della matrice in linea, laddove l'eltrombopag protonato viene lavato via dalla colonna di preconcentrazione prima dell'iniezione. Dopodiché, il nitrito viene analizzato con rilevazione della conducibilità dopo soppressione sequenziale.

L'acido pamidronico è utilizzato per il trattamento dell'osteoporosi date le sue proprietà di rafforzamento delle ossa. Si tratta di un bifosfonato contenente un gruppo amminico primario. Fosfito e fosfato sono i relativi composti che devono essere quantificati. L'USP richiede l'uso di un eluente ad acido formico con rilevamento dell'indice di rifrazione. Tuttavia, la procedura IC standard offre un'alternativa con maggiore sensibilità. Fosfito e fosfato vengono analizzati con rilevamento della conducibilità dopo soppressione sequenziale.

Nell'ambito della modernizzazione dell'USP, cloruro e solfato vengono determinati come impurità nell'idrogenocarbonato (bicarbonato) di potassio. La monografia USP41 per il bicarbonato di potassio non controlla cloruro e solfato. Mediante cromatografia ionica con rilevamento della conducibilità dopo soppressione sequenziale è possibile quantificare queste impurità.

Il fluoruro di sodio per uso farmaceutico deve rispettare i requisiti USP. L'attuale monografia (USP 42) usa tre metodi diversi per l'identificativo, il saggio e il contenuto di cloruro come impurità. La cromatografia ionica consente la misura di questi tre parametri in due determinazioni su un singolo sistema. Nel corso della modernizzazione della monografia USP, questo approccio alla cromatografia ionica semplifica ancora di più l'uso di questo tipo di analisi.

Il monofluorofosfato di sodio per uso farmaceutico deve rispettare i requisiti USP. L'attuale monografia (USP 42) usa tre metodi diversi per l'identificazione, l'impurità e il dosaggio. La cromatografia ionica consente l'analisi di questi tre parametri in una sola determinazione. Nel corso della modernizzazione della monografia USP, questo approccio alla cromatografia ionica semplifica ancora di più questo tipo di analisi.

Nell'ambito delle prove di equivalenza della colonna USP, viene applicata la colonna Metrosep A Supp 3 - 250/4,0 per l'analisi dell'acido citrico/citrato e fosfato ai sensi del capitolo generale USP <345>. In questo rapporto si mostra che la colonna Metrosep A Supp 3 - 250/4,0 è equivalente al pacchetto L61 richiesto nel capitolo generale USP <345>.

Nei casi gravi di avvelenamento da cianuro, il nitrito di sodio viene utilizzato insieme al tiosolfato di sodio per il trattamento. Questa Application Note descrive il test di cromatografia ionica con la colonna Metrosep A Supp 4 e il rilevamento della conduttività soppressa. Questo studio di equivalenza di colonna è stato realizzato in collaborazione con l'USP secondo il Capitolo Generale dell'USP <621>.

La formazione di nitrosammine può essere evitata controllando la concentrazione di nitriti nei prodotti e nei processi farmaceutici. Per monitorare la formazione di nitrosammine sono essenziali metodi analitici sensibili come la cromatografia ionica per la determinazione dei nitriti nei prodotti e nelle sostanze farmaceutiche.