首頁 利泓專欄 拉曼(Raman)/FTIR/NIR應用文章 相較於HPLC更有機會成為品管工具的拉曼光譜技術
拉曼光譜可以很簡單地透過上圖來做說明,入射雷射光與分子鍵結產生交互作用之後,產生的非彈性碰撞,經過能量轉移之後,偵測器收到不同能量的散射光,即為『拉曼散射』,而拉曼散射所代表的波峰位置恰好等於鍵結的振動能量,因此我們可透過拉曼光譜來做為分子的指紋圖,進而達到『定性』的目的。
1.快速
2.非破壞性
3.大幅降低分析成本
快速:拉曼光譜單次分析最快可以在數秒間就取得有意義的光譜來進行定性,從原料藥及賦形劑在第一次進入倉庫的時候,相關人員可以在不打開包裝袋進行分析,避免汙染以及後續再次包裝所衍生的相關驗證問題。
每次製程中間體與最終產品過去都必須等待實驗室的數據結果,除了拉長批次之間的生產時間,無形之間也增加了人員配置所衍生的工時問題。拉曼光譜可以從實驗室延伸至產線端,提供最即時的分析結果,使生產更有效率。
非破壞性:拉曼光譜適用於液體與固體的分析,針對過去難溶性質的產品,例如錠劑或是膠囊,拉曼光譜可以直接取得藥錠的成分分布資訊,在進行溶離試驗之前,可以先行取得藥錠的品質,減少溶離試驗所衍生的相關溶劑與人員時間花費。拉曼光譜分析之後的樣品,可以在繼續進行其他必要的品管分析項目,減少產品的消耗。
降低成本:過去在實驗室最常使用的品管技術為HPLC,每一次的分析無形中都會使用到大量的移動相溶劑,包含上機標準品與樣品配製、平衡管柱、測試分析、實際分析、再生管柱與更換溶劑等等,以及後續處理廢液的花費。我們曾經統計過,一年可以節省高達四百八十萬新台幣的溶劑花費。此外單套HPLC需要的空間大約是拉曼光譜的四倍,若換算成同等品管工作的處理量,HPLC需要數十倍的實驗室空間。
1.原料藥的多晶性(Polymorphs)研究
所有的原料藥都是經過結晶純化的化合物,所以在原料藥生成的時候會因為結晶過程而有不同形態的堆疊方式,形成『多晶性(Polymorph)』,而拉曼光譜對於多晶性相當靈敏,可以輕易地從光譜的差異了解不同晶性的原料藥,藉此確認原料的生物相容性、溶解特性、穩定性等關鍵的特性。
2.賦形劑比例與製程會影響藥錠最終的表現
藥錠在打錠過程需要調整賦形劑比例或配方與打錠壓力來確保藥錠在使用時可以達到特定的效果。賦形劑可以增加黏性或是潤滑性,使藥錠在正常狀況下不至於碎裂,在服用時又可以在適當的時間化開。過去我們會使用崩散是驗貨是溶離試驗來確認,溶劑的花費與配製所需要的時間,加上溶離試驗的分析時間,往往拉長了配方開發的時間,並無形增加了成本。拉曼光譜可以在藥錠成形之後直接進行分析,達到快速篩選的效果,減少溶離試驗的次數。
Reference: Catalent Pharma Solutions webinar: Beyond HPLCs – Advanced Analytical Tools for the Development and Analysis of Drug Products