ANDREAS LINK INSTITUT FÜR PHARMAZIE

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1 ANDREAS LINK INSTITUT FÜR PHARMAZIE

2 Gliederung Einleitung NIRS und PAT Kennzeichen der NIR Spektroskopie NIR im Vergleich zu MIR Spektroskopie NIRS in der Apothekenpraxis Identifizierung von Arznei und Hilfsstoffen Hauptkomponentenanalyse Arzneibuch und Apothekenbetriebsordnung Prüfung von Defekturen Zusammenfassung

3 Inline NIR Scanner für Haufwerke In line: measurements (invasive or noninvasive) where the sample is not removed from the process stream (FDA, 2004).

4 NIRS Prozesssteuerung Granulierung

5 Einleitung: NIRS und PAT Gleichförmigkeit des Gehalts: Anstelle von Stichproben können alle Tabletten einer Charge untersucht werden. Inline VisioNIR Validierungsdokumentation nach USP/Ph.Eur. Kann die Identitätsprüfung in der Apotheke von diesen Verfahren profitieren?

6 Kennzeichen der NIRS minutenschnelle Routineanalytik nicht destruktive Messung Probenvorbereitung verzichtbar hoher Informationsgehalt eines Spektrums gleichzeitige Beurteilung qualitativer und quantitativer Fragestellungen zu physikalischen Zustandsgrößen und chemischen Eigenschaften Auswertung durch chemometrische Methoden erforderlich

7 NIR /MIR Spektren im Vergleich 1000 nm 1900 nm 2500 nm Beispielspektren: Acetylsalicylsäure Grundschwingung Kombinationsschwingungen 3. Oberschwingung 2. Oberschwingung 1. Oberschwingung O O OH 1780 cm cm 1 O CH 3 cm -1

8 NIR Spektroskopie Absorptionen von Oberschwingungen kleine Absorptionskoeffizienten ermöglichen Messungen unverdünnter Proben Eindringtiefe vergleichsweise hoch physikalische Parameter (Teilchengröße etc.) beeinflussen das Spektrum chemische Parameter (Kristallwasser etc.) beeinflussen das Spektrum

9 NIRS in der Apotheke Konstruktionsprinzipien und Preise

10 Überprüfung der Wellenlängenskala Wiederholpräzision der Wellenlänge Photometrische Linearität und Systemstabilität Kohlenstoff dotierte Polymere slope 1.00 ±0.05 intercept 0.00 ±0.05 Spektrometerrauschen gemäß Spezifikation* reflektierende Keramikfliesen oder reflektierende, thermoplastische Harze (PTFE) *des Herstellers

11 Wellenlängenskala Oxide der Lanthanoide Dysprosium, Holmium und Erbium 1261 ±1 nm 1261,,8 ±1 nm 1534,6 ±1 nm 1681 ±1 nm ±1 nm 1757,6 ±1 nm 1935 ±1,5 nm NIST 1920(a) Absorption

12 Diffuse Reflexion nach Transflexion Spektrum von Dichlormethan A* Transflection mode 1155 ±1 nm 1417 ±1 nm 1690 ±1 nm 1 T * A* = log 10 ( ) mit T * = T I I I = intensity of transmitted and reflected radiation measured with sample I T = intensity of transflected radiation, without sample

13 Identifizierung Signal Variance Aufbau einer Referenz Bibliothek Spektralbereich und Anzahl der Datenpunkte, Messtechnik und Datenvorbehandlung; Archivierung der elektronischen Rohdaten Datenvorbehandlung: SNV Transformation (Streueffekte), lineare Regressionskorrektur (Basislinie) Datenauswertung: PCA/Clusteranalyse Validierung der Datenbank: Akzeptanzgrenzen; Spezifität & Robustheit Noise Variance

14 Überprüfung positiv und negativ Spektren von Kalium und Natrium Citrat A R Diffuse reflection mode 1 I I = intensity of light diffusively reflected from the sample R I I r = intensity of light reflected from the background or reference reflective surface A R = log 10 ( ) mit R = r

15 Glycerol mit Propylenglycol A* Transflection mode Glycerol Glycerol + 5% Propylenglycol Propylenglycol

16 Spezifität Identifizierung von Drogen

17 Robustheit Identifizierung von Clotrimazol Labor, Operatoren Schichtdicke, Temperatur Ersatzteile, Messgläser

18 Robustheit Identifizierung von Clotrimazol Labor, Operatoren Schichtdicke, Temperatur Ersatzteile, Messgläser

19 Defekturhilfsstoffe Identitätsprüfung von Wollwachs

20 Zusammenfassung Identifizierung von Arznei und Hilfsstoffen, Defekturarzneimitteln, Rezepturkonzentraten und Pflanzenteilen (TCM) möglich Verfälschungen können erkannt werden NIRS Messungen erfassen Wasser wässrige Arzneistofflösungen können mittels Raman Spektroskopie charakterisiert werden hoher Rechenaufwand ist unproblematisch, Erstellung der Referenzdatenbank schwierig

21 PAT vom Partikel zum Patienten Prof. Dr. Thomas De Beer, RU Gent, Belgien Dr. Maunu Toiviainen, VTT, Kuopio, Finnland