Компактное решение объемной проблемы

Немного истории

Наш рассказ мы начнем с господина Харви Вашингтона Уайли – химика и создателя организации, которую сегодня мы знаем как FDA. Он же стал автором свода правил, которые позволили сделать производственные процессы безопасными для персонала и потребителя, конечные продукты – соответствующими определенным требованиям, а хорошие практики – внедренными повсеместно. Эти правила сегодня собраны в кодекс, который всем известен под названием GMP.

Итак, 1901 год. От дифтерийной сыворотки, полученной от коня по имени Джим, умерло 12 детей. В ходе исследований оказалось, что Джим был переносчиком столбняка, что не было своевременно выявлено, поскольку попросту отсутствовала процедура контроля качества сырья. Этот трагический случай повлек за собой создание первого акта о биологическом контроле в 1902 году и Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (англ. FDA) – в 1906 году. Господин Уайли стоял у истоков этой организации: не только участвовал в разработке процедур контроля, но и принимал меры для того, чтобы потребитель был в полной безопасности.

За последующие 110 лет процедуры были усовершенствованы, и сегодня каждое предприятие работает в соответствии с нормами и требованиями GMP и FDA, которые дополняются и уточняются, принимая во внимание развитие технологий и возможные изменения в производственных процессах.

Эффективная проверка подлинности входящего сырья

FDA Code of Federal Regulations 21CFR211.84 требует от производителей проведения идентификации веществ в каждой единице тары каждой серии, которые впоследствии будут использованы для производства готовых лекарственных средств. Это не только гарантирует безупречное качество готового продукта, но и сводит к минимуму репутационные и экономические потери, связанные с отзывом некачественной партии, гарантирует безопасность потребителя.

На данный момент большинство предприятий полагаются на проверку подлинности входящего сырья в лабораториях контроля качества. Это требует значительных ресурсов: репрезентативную пробу необходимо отобрать, отнести в лабораторию, провести анализ (который в свою очередь требует пробоподготовки) – и только после этого можно брать в работу полученные материалы. Поэтому при росте объемов производства лабораторный анализ может стать лимитирующей стадией всего процесса.

Как же быть? Использовать экспресс-метод!

В мире есть тенденция замены трудоемких методов, требующих длительной пробоподготовки, таких как ВЭЖХ, ТСХ, ГХ и другие, быстрыми и простыми спектроскопическими методами: NIR (Near Infrared), Mid-IR (Mid InfraRed) и Raman.  Но тогда становится актуальным вопрос достоверности. Кроме того, каждый аналитический метод имеет ограничения.

Идентификация против проверки

Если говорить очень упрощенно, тестирование сырья с помощью спектроскопических методов осуществляется путем сравнения измеренного спектра с библиотекой эталонных спектров. На практике таким образом можно решить две задачи: идентификацию и проверку подлинности.

  • Идентификация сырья – это процесс определения наивысшего спектрального сходства между измеренным спектром неизвестного материала по всем спектрам в справочной библиотеке. То есть оператор после проведения измерений получит название вещества, на которое больше всего похож тестируемый образец
  • Проверка подлинности сырья – это процесс оценки идентичности поступающего материала параметрам, заявленным продавцом. То есть оператор узнает не только о том, что это за вещество, но и о том, нужны ли дополнительные подтверждающие тесты (результат в виде «Pass»/«Fail»)

Экспресс-идентификация

В лабораторной практике для экспресс-идентификации используют ИК-спектроскопию (ближнего и среднего диапазона), а также раман-спектроскопию. Общее преимущество этих методов – простота и отсутствие пробоподготовки. Но каждый из них имеет ряд особенностей и ограничений, которые и определяют границы их применения.

ИК-спектроскопия

Преимущественно такие приборы требуют лабораторных условий (Т, °С; Р, Па). Использование специализированных модулей (НПВО-приставок) обеспечивает простую работу с пробой, а также дает возможность анализировать практически любой материал (в том числе темный, сильно окрашенный).

Анализируемый образец помещается на кристалл, спектр регистрируется и передается в программное обеспечение для обработки и визуализации. В этом случае возможно создание библиотеки спектров с последующим ее использованием для анализа. Соответствие библиотечному спектру программа рассчитывает и выводит в виде списка.

Также работа с образцом может проводится с использованием оптоволоконных датчиков, которые погружаются в материал либо плотно прижимаются к нему. После проведения анализа датчик очищают и переходят к следующему образцу. Единственное неудобство – достаточно большой измерительный модуль и ограниченная длина датчиков: оптоволокно не может проводить ИК-излучения на большие расстояния. Необходимо также учитывать, что для жидкости и твердого вещества нужно использовать датчики разной конструкции.

К ограничениям метода следует отнести такие особенности:

  • Для НПВО-приставки – чрезвычайно малый объем пробы (до 1 г): сложно проанализировать репрезентативную пробу
  • Необходимость создания базы спектров
  • Чувствительность к содержанию воды и влажности среды: спектр влажного образца превращается в сплошной пик, что делает невозможной идентификацию. Кроме этого, влажная среда разрушает внутренние схемы прибора
  • Ограниченная функциональность портативных систем: основные применения таких приборов – определение состава полимеров, покрытий и идентификация некоторых групп материалов

Раман-спектрометрия

Такие методы становятся все более популярными для контроля качества не только сырья, но и промежуточных продуктов: приборы портативные и достаточно легкие, отбор пробы не требуется – анализ можно провести через упаковку. Для этого адаптер прибора прижимают к упаковке сырья (если это полиэтиленовый пакет; а из более плотных мешков, например бумажных, нужно отобрать небольшое количество), и запускается метод анализа (примерно на 30 сек), регистрируется спектр и выводится результат в виде «Pass»/«Fail».

К недостаткам метода можно отнести:

  • Необходимость создания баз спектров. С прибором могут поставляться библиотеки, но чаще всего база из «своих» эталонных спектров удобнее
  • Флуоресценция: некоторые образцы (чаще всего материалы растительного происхождения) проявляют сильную флуоресценцию, что усложняет идентификацию

Удобное решение

Самое удобное решение для работы на складе – раман-спектрометр, который работает от аккумулятора, имеет простой интерфейс и надежную измерительную систему. Все эти качества сочетают в себе портативные рамановские спектрометры компании B&W Tek. Линейка приборов включает как решения для использования как в лаборатории, так и на складе, решения для непосредственных измерений и для измерений через пластиковую или стеклянную упаковку.

Приборы компании B&WTek используют источники с разными длинами волн, поэтому смогут справиться даже со сложными образцами, проявляющими флуоресценцию.

Таким образом процедура контроля качества станет:

  • Удобной: без пробоподготовки и сложных манипуляций с образцом
  • Выгодной: без затрат на вспомогательные материалы и обслуживание прибора
  • Быстрой: анализ образца занимает около 30 секунд
  • Точной: применение качественного прибора позволит снизить риск ошибки оператора
  • Соответствующей требованиям GMP: и приборы, и программное обеспечение соответствуют всем актуальным нормам и требованиям

Чтобы ознакомиться с прибором подробнее, прочитайте брошюру и посмотрите видео.


Напишите нам – и мы проведем демонстрацию прибора в Вашей лаборатории.

Добавить комментарии: