Shimadzu Analysis Guidebook Pharmaceutical Analyses

Význam tématu

V moderní farmaceutické výrobě je nezbytné zajistit kvalitu a bezpečnost léčivých přípravků na každém kroku – od čistoty výrobních zařízení přes sledování reziduálních rozpouštědel až po odbornost v toxikologickém a forenzním vyšetřování. Různorodost matric (tablety, krémy, krevní vzorky) vyžaduje široké spektrum analytických metod, od spektroskopických technik (UV/VIS, FTIR, Raman) přes chromatografické přístupy (GC, HPLC, LC/MS, GC/MS) až po elementární analýzu (ICP) a mikroskopická měření. Efektivní detekce i stopových kontaminantů přispívá ke splnění regulačních požadavků (GMP, GLP, USP, EP), ke kontrole cross-kontaminace a k rychlé odezvě v situacích forenzního a klinického výzkumu.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje soubor aplikovaných analytických postupů využitelných v oblasti farmaceutické výroby, kontroly kvality a forenzní toxikologie. Popisuje:

• Analýzu barevného kontaminantu na tabletách (FTIR-ATR, transmisní mikroskopie).
• Spektroskopii kapalin (UV/VIS) pro stanovení meze kvantifikace povrchových nečistot a léčiv.
• Kvantifikaci reziduálních rozpouštědel v lécích (headspace GC podle USP procedur A a B).
• Mapování tenkých vrstev tablet Ramanovou mikroskopií a identifikaci TiO₂ (rutile) a Fe₂O₃.
• Validaci UV/VIS spektrofotometrů pro GLP/GMP požadavky (JIS, JP, EP, USP).

Použitá metodika a instrumentace

Spektrální metody: UV/VIS spektrofotometry Shimadzu UV-2600/2700; FTIR spektrometry IRPrestige-21 (ATR a transmisní mikroskopie); Raman mikroskop Kaiser 5000. Chromatografické metody: GC-MS (Shimadzu QP2010, TQ8030) a headspace HS-20, HPLC/LC-MS (UFLC, Nexera, LCMS-2020), UHPLC s kolonkami Shim-pack XR-ODS/VP-ODS, iontová chromatografie Shim-pack IC; Total Organic Carbon analyzátor TOC. Elementární analýza: ICP-OES ICPE-9000. Předzpracování: extrakce, sól-fáze, živicové kolony, deproteinace, derivatizace pro GC/MS.

Hlavní výsledky a diskuse

• FTIR-ATR a transmisní FTIR potvrdily karnaubský vosk jako příčinu žluto-oranžového skvrnění obalovací vrstvy tablety; Raman mikroskopie prokázala přítomnost TiO₂ rutile a Fe₂O₃ v povrchové vrstvě.
• UV/VIS spektrofotometrie stanovila meze kvantifikace pro čisticí prostředky (0,16 mg/L), aspirin (0,42 mg/L) a isopropylantipyrin (0,09 mg/L), umožňující validaci čištění podle GMP.
• Headspace GC (HS-20 + GC-2010 Plus) metodami USP <467> procedura A a B úspěšně detekovala třídy reziduálních rozpouštědel (Class 1–2) s vynikající opakovatelností (RSD < 3 %) a dostatečnou citlivostí (S/N > 5).
• Ramanové mapování odhalilo tiavý rozpad CO-vibračních módů v místě kontaminace a odlišné prostorové rozložení TiO₂.
• Performance Validation Software pro UV spektrofotometry zjednodušilo testování 9 kritických parametrů (vlnová délka, lineární odezva, drift, zářez) podle JIS, JP, EP a USP.
• GC–MS toxikologická knihovna s retenčními indexy a spektry > 1000 látek usnadňuje rychlé forenzní screenování, včetně obtížně separovatelných isomerů a syntetických drog.

Přínosy a praktické využití metody

• FTIR a Raman mikroskopie umožňují identifikaci kontaminantů z povrchů tablet i vrstvených matric.
• UV/VIS stanovení meze kvantifikace podporuje čištění validačních procedur v GMP parcelech.
• Headspace GC plně vyhovuje farmakopeálním limitům pro reziduální rozpouštědla.
• Forenzní GC–MS knihovna a simultánní Scan/MRM techniky zkracují dobu vyšetření drog v biologických vzorcích.
• Performance Validation Software šetří čas při předepsaných periodických testech spektrofotometrů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší nasazení ultrarychlých UHPLC–MS technologií pro bioanalýzu a farmakokinetiku, rozvoj softwarové automatizace datové analýzy a využití vysokorozlišovacích metod (LC-HRMS, GC×GC). Kombinace spektroskopických a chromatografických přístupů s umělou inteligencí umožní pokročilé sledování kvality výrobního procesu a forenzní vyšetřování.

Závěr

Řada pokročilých analytických technik pro kontrolu kvality farmaceutických preparátů i toxikologii přináší vysokou citlivost, specifitu a automatizaci. Integrace spektroskopie (UV, FTIR, Raman), chromatografie (GC, HPLC, LC/MS) a elementární analýzy (ICP) v rámci regulovaných postupů zásadně zvyšuje spolehlivost a efektivitu p rocesů kvality i forenzního vyšetřování.

Reference

• USP <467> Residual Solvents, United States Pharmacopeia 31 – National Formulary 26
• General Rules for Molecular Absorptiometric Analysis, JIS K 0115
• Japanese Pharmacopoeia 16th edition, General Tests – Ultraviolet‐visible Spectrophotometry
• European Pharmacopoeia 7.0, Absorption Spectrophotometry – Ultraviolet and Visible
• ICH Q3C(R6) Guideline for Residual Solvents
• Shimadzu Applications and Instrument Manuals
• WADA Technical Document TD2004MRPL