制藥過程控制分析是藥物化學(xué)的一個重要研究內(nèi)容。過程控制分析的一個特點就是要求分析檢測儀器能夠在生產(chǎn)操作的現(xiàn)場實現(xiàn)原位、無損、快速地提供分析對象的定性定量性質(zhì)。為了實現(xiàn)過程控制分析的目的要求,分析儀器必須能快速地分析測試信號進行響應(yīng),自動地處理和存貯數(shù)據(jù)及其結(jié)果;尤其是在過程控制分析中,還要求分析儀器能快速地反饋測試結(jié)果,為生產(chǎn)控制提供依據(jù)。
近年來國際制藥行業(yè)對生產(chǎn)過程控制分析進行了較多的關(guān)注,這是因為各國政府和制藥管理職能部門對藥品的生產(chǎn)質(zhì)量提出了越來越嚴格的要求,采用實驗室質(zhì)控分析對于快速地、隨時地實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制已不能完全適應(yīng)質(zhì)控分析的要求。國際制藥行業(yè)都面臨著尋找經(jīng)濟、實用、可靠的過程控制分析儀器的間題。
近紅外光譜分析方法(Near InfraredNIR)是近幾年迅速得到推廣應(yīng)用的分析技術(shù)。NIR光譜法的特點是操作簡便、分析快速、不破壞分析樣品,可以進行原位測量和遠距離分析,特別是與計算機技術(shù)相結(jié)合,采用NIR透射、散射、漫反射光學(xué)檢測方法,不使用化學(xué)試劑、不需要對樣品預(yù)處理,直接對顆粒狀、粉末狀、糊狀、不透明狀試樣進行分析,特別適宜于在線的過程控制分析。食品行業(yè)中已成功地采用了 NIR分析方法檢側(cè)生產(chǎn)過程中蛋白和水分的變化,用在線質(zhì)量控制分析。
歐洲和美國的制藥行業(yè)也紛紛開展NIR分析方法在制藥行業(yè)過程控制分析的應(yīng)用研究工作,并設(shè)立了NIR在制藥工業(yè)中應(yīng)用的研究中心。根據(jù)制藥過程中的每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制分析的要求,他們設(shè)計和生產(chǎn)了用于原材料分析、混合物研究分析、臨床處理分析、全程掃描分析(Scale一up),穩(wěn)定性檢驗分析和藥物包裝、標(biāo)簽及貯存樣品分析的專用NIR分析儀器。歐、美的藥品生產(chǎn)企業(yè)都把NIR光譜分析儀作為過程控制檢測儀器加以應(yīng)用。甚至已成為AOAC的一種官方分析方法應(yīng)用于藥品檢測中。英國的PLUGGE。 W和VAN DER VLIES。 C用NIR方法用于多種抗生素樣品質(zhì)量控制分析。
NIR分析方法在制藥工業(yè)過程分析中的應(yīng)用主要有下面幾個方面。
1.生產(chǎn)原料的質(zhì)量評價
NIR分析方法可以用來確認和評價藥品生產(chǎn)過程中的各種原料?,F(xiàn)代化的制藥過程大都是從一個工段到另一個工段連續(xù)化生產(chǎn)。傳統(tǒng)的質(zhì)量控制分析都是從生產(chǎn)車間中取原料到質(zhì)控分析實驗室進行分析,齋要取樣,確定分析過程、按標(biāo)準方法進行分析,用計算機處理分析結(jié)果,權(quán)威評價然后分析報告送回生產(chǎn)車間。由于人力和時間方面的限制,這種分析還只能是統(tǒng)計取樣分析而不能對原料進行全部測試。甚至有時候這樣分析需耗費二周的時間,當(dāng)所有報告送入生產(chǎn)車間時,所分析的原料已經(jīng)用完,成為產(chǎn)品,達不到質(zhì)量控制的目的。
NIR分析方法則可以上述局限性。通過光纖探頭NIR分析儀可以在原料進入車間時,馬上對每一種每一批的原料質(zhì)量分析檢測,有時定性定量分析在40秒內(nèi)即可完成,真正實現(xiàn)了生產(chǎn)原料使用首先進行分析,保證了藥品的質(zhì)量,從而對生產(chǎn)廠家的消耗和危險性都大大降低。NIR分析儀快速的分析往往是借助于計算機中的應(yīng)用軟件系統(tǒng)所完成的。由于每一家工廠生產(chǎn)品種和生產(chǎn)工藝條件不同,對原料品種和質(zhì)量的要求也不一樣,就需要不同的分析方法和分析標(biāo)準,這些差異都是通過不同軟件和特殊處理來實現(xiàn),一般儀器生產(chǎn)廠家或NIR的研究部門都可以根據(jù)廠家的具體要求提供軟件。
2 固體混舍物的分析測定
在固體樣品混合物分析中,需從不同的分析測試點中取樣,與原料分析一樣若送到質(zhì)控實驗室去分析不僅需要幾天的時間而且只得到一部分分析信息。由于分析時間長、抗氧性、色澤和外觀都會變化。用NIR光譜進行分析,分析測定混合物中所有成份成為可能,NIR分析儀的讀數(shù)是在線同時的,混合物的性質(zhì)連續(xù)不斷地確認,得到可靠的分析結(jié)果。
3 流化床干燥檢測
有許多制藥廠已用NIR光譜儀來控制分析流化床干燥過程中的水分和溶劑。首先檢測一下產(chǎn)品所含溶劑量,然后檢測干燥過程中產(chǎn)品中的溶劑(或水分)含量,干燥的時間可以通過NIR光譜儀的分析來確定,產(chǎn)品質(zhì)量可以通過反復(fù)的干燥得到提高。我國已有藥廠專用水分測定NIR分析儀研制的報道。采用NIR光譜儀分析測定藥物產(chǎn)品的水分含量,與熱重法相比不會由于加熱過程改變藥物晶型和引起相變,更能實現(xiàn)無損分析。
4 發(fā)醉過程分析
已有大量的發(fā)醉制藥過程控制采用了NIR分析技術(shù)?,F(xiàn)代化學(xué)計量學(xué)的計算方法使得NIR光譜儀中譜圖可提供出幾種發(fā)酵產(chǎn)物的定量分析信息,這些物質(zhì)包括發(fā)酵產(chǎn)物,開始反應(yīng)物和營養(yǎng)物質(zhì)。與HPLC分析中從油相提取物的分析結(jié)果相比,NIR光譜分析所得到的結(jié)果是可以接受的。
5.單片劑的分析
直接在生產(chǎn)線上而不是在質(zhì)控試驗室內(nèi)對單個片劑和囊劑的NTR分析已有使用。在美國的一些制藥企業(yè)已經(jīng)彩用了這種分析方法作為產(chǎn)品質(zhì)量控制的標(biāo)準方法,產(chǎn)品的活性成份可以在無損的條件下,40秒鐘內(nèi)檢測完畢,而批量產(chǎn)品通過在線的抽檢達到受控。這種在線的檢測方法不僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量,而且可以使得大量的分析工作在短時間內(nèi)完成。
顯然,這種分析測試技術(shù)也可以在實驗室內(nèi)應(yīng)用來評價藥品的質(zhì)量,這種方法可以用來評價每一種形式的片劑質(zhì)量,裸片或包衣片劑。
6.包裝材料的分析
用于藥品包裝的高分子材料做為生產(chǎn)原料的一種也需要接受各種各樣的化學(xué)分析和測定,尤其是它與藥品制劑相接觸,它必須接受相當(dāng)嚴格的檢測。NIR光譜儀測定高聚物的研究已有多方面的報道,NIR分析方法測定這些高聚物包裝材料也可以在線實施,通過化學(xué)計量學(xué)算法的應(yīng)用,NIR光譜可以快速地對高聚物進行定性定量分析。
7.包膜板荊的分析
NIR光譜分析方法對于包膜劑同樣可以進行過程控制分析。有時候,包衣的真實厚度以及一些藥物包衣后的動力學(xué)參數(shù)如釋放速率、失活時間也可以通過與片劑NIR譜的某些相關(guān)性完成測定。NIR光譜儀把測定過程從耗時的實驗分析中解放出來,而且還可以提供出更多的分析信息。
展望
NIR光譜儀已在制藥過程控制分析中得到了成功的應(yīng)用,給制藥企業(yè)帶來光明,可以測定許多藥品的參數(shù)(如評定、不溶解物、包衣厚度、失活時間等),在線和施時的分析為更為嚴格的質(zhì)量控制分析提供了可能,降低了次品率,從而降低生產(chǎn)成本,是一種在制藥過程控制分析中具有應(yīng)用潛力的分析工具,對我國制藥工業(yè)也應(yīng)引起重視的新技術(shù)。