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Farmacologia: uma breve história
A nossa busca por medicamentos é quase tão antiga quanto a própria humanidade. Ingredientes medicinais de fontes vegetais, minerais e animais foram usados para fins curativos desde as primeiras civilizações avançadas. Os remédios fitoterápicos da China datam de alguns milhares de anos atrás, enquanto as populações indígenas dependem de fontes ambientais para a cura há vários milênios. Descrições sistemáticas de medicamentos foram-nos transmitidas pelos antigos gregos e pelo Império Romano, estabelecendo as bases para a farmacologia contemporânea. Somente no século XVI é que a ciência começou a se afastar dos modelos transmitidos desde a antiguidade.
O caminho para o desenvolvimento de drogas sintéticas começou com o surgimento da química orgânica no início do século XIX. Embora até então as terapias medicamentosas estivessem limitadas a substâncias naturais e compostos inorgânicos, isso mudou com a produção direcionada de drogas sintéticas orgânicas baseadas em substâncias isoladas de plantas medicinais. Dentro de um período muito curto, isso levou a um grande número de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) sintetizados. Os pesquisadores finalmente compreenderam a relação que liga a ação dessas substâncias às suas estruturas químicas.
A análise farmacêutica fornece informações sobre a identidade, pureza, conteúdo e estabilidade de materiais iniciais, excipientes e APIs. Os medicamentos apresentam-se sob diversas formas (por exemplo, pomadas, tinturas, comprimidos, loções, supositórios, infusões, sprays, etc.) e consistem na substância ativa e em pelo menos um excipiente farmacêutico. As impurezas são introduzidas principalmente durante a síntese dos ingredientes ativos.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), as especificações e métodos de teste para ingredientes ativos e excipientes comumente usados são descritos detalhadamente em monografias contidas nas farmacopeias nacionais de mais de 38 países. As farmacopeias são compêndios oficiais que contêm requisitos legais relativos à identidade, conteúdo, qualidade, pureza, embalagem, armazenamento e rotulagem de princípios farmacêuticos ativos e outros produtos utilizados para fins terapêuticos. São essenciais para quem pretende produzir, testar ou comercializar medicamentos.
Espectroscopia no infravermelho próximo – uma ferramenta compatível com 21 CFR Parte 11 para avaliar a qualidade de produtos farmacêuticos
A espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) tem sido um método estabelecido para controle de qualidade rápido e confiável na indústria petroquímica há mais de 30 anos. No entanto, muitas empresas ainda não consideram consistentemente a implementação do NIRS nos seus laboratórios de QA/QC. As razões podem ser a experiência limitada em relação às possibilidades de aplicação ou uma hesitação geral na implementação de novos métodos.
Contudo, as vantagens do NIRS são inúmeras, como a capacidade de medir múltiplos parâmetros em apenas 30 segundos, sem preparação de amostra! A interação luz-matéria não invasiva utilizada pelo NIRS, influenciada pelas propriedades físicas e químicas da amostra, torna-o um excelente método para a determinação de ambos os tipos de propriedades.
No restante deste post indicaremos onde a tecnologia NIRS pode ser utilizada no processo de produção farmacêutica e quais parâmetros podem ser analisados. Além disso, apresentamos aplicações comprovadas desenvolvidas de acordo com as diretrizes de implementação do NIRS do ASTM E1655 (desenvolvimento de método quantitativo) e ASTM E1790 (desenvolvimento de método qualitativo).
Para informações mais detalhadas sobre NIRS como técnica secundária e NIRS como ferramenta de controle de qualidade para produtos farmacêuticos, leia nossas postagens anteriores no blog.
Conformidade do NIRS com farmacopeias internacionais
Como método de teste secundário, o NIRS é recomendado em todas as principais farmacopeias – Europeia (Ph. EUR. 2.2.40), bem como farmacopeias americanas (USP<856/1856>) e japonesas (Capítulo 6, desde 2007).
Todos os instrumentos Metrohm NIRS são totalmente compatível com USP <856/1856> e todas as outras farmacopeias principais. Além disso, todos os instrumentos Metrohm NIRS atendem aos padrões de precisão de comprimento de onda, reprodutibilidade e ruído fotométrico. Numerosos padrões de referência e software de fácil utilização facilitam a verificação dos requisitos do instrumento especificados nas farmacopeias. A versão farmacêutica do Software Vision Air é totalmente validado e compatível com 21 CFR Parte 11.
Saiba mais sobre os instrumentos Metrohm NIRS para análises laboratoriais e de processos abaixo.
Onde o NIRS pode ser usado nos processos de fabricação farmacêutica e quais parâmetros podem ser analisados?
O NIRS é uma técnica de análise indispensável que pode ser utilizada ao longo de toda a cadeia produtiva: desde a verificação dos materiais recebidos na linha de produção, até o controle de qualidade dos produtos acabados. Um processo típico de produção de comprimidos farmacêuticos é mostrado em figura 1 com marcadores indicando onde o NIRS pode ser implementado.
As aplicações típicas do NIRS nas diferentes etapas do processo de produção farmacêutica são descritas em Figura 2.
Notas de aplicação relevantes da Metrohm para a indústria farmacêutica podem ser encontradas no link abaixo.
Aplicações e parâmetros para NIRS na produção farmacêutica
A espectroscopia NIR é a solução rápida para determinar inúmeros parâmetros simultaneamente em praticamente qualquer matriz de amostra. Além disso, esta técnica não requer preparação de amostra e é não destrutiva. tabela 1 contém uma lista de diferentes formas administradas de medicamentos com parâmetros comumente medidos e materiais relacionados para download para obter mais informações.
Tabela 1. O NIRS pode ser usado para determinar vários parâmetros em muitos tipos de formas administradas de produtos farmacêuticos.
| Forma de substância | Parâmetro | Método convencional | Relacionado NIRS Notas de aplicação |
|---|---|---|---|
| Pós ou granulados |
API, umidade |
Titulação HPLC/GC/KF |
|
| Comprimidos e cápsulas |
API, uniformidade de conteúdo, teor de umidade, perfil de dissolução |
Titulação HPLC/GC/KF |
|
| Cremes ou géis | API, teor de umidade | Titulação HPLC/GC/KF | AN-NIR-020 |
Soluções ou suspensões |
API |
HPLC/GC |
|
| Injetáveis | API | HPLC/GC | AN-NIR-042 |
| Produtos liofilizados | Teor de umidade | Titulação KF | AN-NIR-078 |
A seguir estão alguns exemplos de aplicações NIRS implementadas com sucesso em diversas empresas farmacêuticas em todo o mundo.
Inspeção de entrada de matéria (prima)
Identificação e qualificação da matéria-prima, mostrada em Figura 3, é uma das aplicações mais maduras da indústria farmacêutica. Os requisitos de boas práticas de fabricação exigem que cada unidade de pacote que chega ao armazém precisa ser verificado. Portanto, uma tecnologia analítica rápida como a espectroscopia NIR é necessária para medir muitas amostras em um curto período de tempo. NIRS é um método alternativo geralmente aceito pela USP.
O NIRS é um método analítico ideal para inspeção de matérias-primas:
- identificar testes de APIs, excipientes, embalagens
- controle quantitativo de materiais (por exemplo, umidade)
- Requisito GMP para testar 100% das matérias-primas
- controle de qualidade de materiais (por exemplo, fornecedor, tamanho de partícula, corantes)
Misturando
A mistura de APIs e excipientes pode ser facilmente monitorada sem destruição da amostra pelo NIRS (Figura 4). Esta aplicação concentra-se no desvio padrão entre espectros consecutivos. À medida que a mistura prossegue, as diferenças entre espectros consecutivos tornar-se-ão cada vez menores, aproximando-se da unidade. Este parâmetro indica quando a mistura é homogênea. Esta informação é importante para que os operadores otimizem o tempo de mistura e consequentemente aumentem a capacidade de mistura de uma instalação.
NIRS é um método analítico ideal para processos de mistura:
- determinação da homogeneidade da mistura
- espectros de amostra estatisticamente comparados com a biblioteca de material bem misturado
- mistura otimizada para melhor operação das próximas etapas de produção
Saiba mais sobre o Analisador Metrohm NIRS DS2500 aqui.
Produtos liofilizados
A determinação de umidade em produtos liofilizados é uma aplicação ideal para NIRS (Figura 5). O teor típico de água dos liofilizados está entre 0,5% e 3,0%. Para muitos produtos farmacêuticos liofilizados, este valor deve ser inferior a 2,0%. A água é um forte absorvedor de NIR, portanto os limites de detecção são baixos e as demandas da indústria farmacêutica podem ser facilmente atendidas.
Métodos primários como perda por secagem (LOD) ou titulação Karl Fischer são normalmente demorados, especialmente em comparação com NIRS (dados em segundos). Estas amostras possuem um valor relativamente alto combinado com um baixo teor de umidade. A análise NIRS apenas ilumina a amostra, portanto a mesma amostra pode ser usada para análise compendial sem qualquer dano. Este aplicativo tem um rápido retorno sobre o investimento (ROI) devido à alta frequência de amostragem.
O NIRS é um método analítico ideal para medir a umidade em produtos liofilizados:
- as amostras podem ser facilmente alteradas para fornecer conjuntos de calibração com quantidades variadas de umidade
- a análise completa leva menos de um minuto e não é destrutiva
Análise de comprimidos
Ao analisar comprimidos intactos com um espectrômetro NIR, é importante medi-los em transmissão difusa modo. Isso ilumina uma grande porção da amostra e investiga a composição interna do comprimido (Figura 6). Medir a mesma pastilha no modo de refletância reunirá as informações do revestimento externo da pastilha devido à baixa profundidade de penetração. Os parâmetros de uniformidade do conteúdo são medidos em um minuto e as bandejas dos comprimidos permitem medição autônoma de até 30 comprimidos.
Saiba mais sobre as diferenças nos modos de medição NIRS em nosso postagem anterior do blog.
Resumo
A espectroscopia no infravermelho próximo tem sido uma das técnicas analíticas mais importantes e versáteis na indústria farmacêutica. O maior benefício do uso do NIRS é a possibilidade de obter resultados de análises confiáveis em apenas alguns segundos, sem necessidade de preparação de amostras ou reagentes.
A versão farmacêutica do Software Vision Air da Metrohm é compatível com 21 CFR Parte 11 e é compatível com software de desenvolvimento de métodos de terceiros, como o Unscrambler.
