Введение в применение полностью автоматизированных высокоскоростных поляриметров в системе контроля качества в фармацевтической промышленности

Хиральные лекарственные средства занимают значительное место в современной фармацевтической отрасли. Многие активные фармацевтические субстанции (АФС), антибиотики, витамины и препараты на основе аминокислот обладают хиральной структурой, что обусловливает их оптическую активность. В «Китайской фармакопее» удельное оптическое вращение часто используется в качестве ключевого параметра для идентификации и проверки чистоты различных веществ. Поляриметр является одним из основных аналитических приборов в лабораториях контроля качества (КК) фармацевтических предприятий. Серия полностью автоматических высокоскоростных поляриметров DS-P900T от компании CHNSpec Technology разработана с учетом разнообразных потребностей фармацевтической индустрии: от входного контроля сырья и операционного контроля промежуточных продуктов до анализа готовой продукции перед ее выпуском.

При входном контроле сырья фармацевтические компании должны подтверждать подлинность хиральных АФС. Для этого готовят раствор образца с концентрацией, установленной соответствующим стандартом, и измеряют его удельное оптическое вращение с помощью поляриметра. Сравнение полученного значения с пределами, указанными в фармакопее, позволяет идентифицировать вещество и оценить его чистоту. Так, наличие энантиомерных примесей приводит к отклонению величины удельного оптического вращения. Некоторые АФС имеют интенсивную окраску, из-за чего их растворы плохо пропускают свет; следовательно, прибор должен быть способен анализировать образцы с низким коэффициентом светопропускания. Модели данной серии среднего и высокого классов адаптированы для работы с такими образцами, что делает их подходящими для анализа окрашенных растворов АФС.

В процессе синтеза, когда образуются хиральные промежуточные соединения, лабораториям контроля качества требуется возможность быстрого анализа большого количества образцов для отслеживания хода химической реакции. Благодаря скорости измерения 8° в секунду прибор способен выполнить шесть повторных измерений в среднем за 26 секунд, что значительно повышает эффективность обработки серии образцов. В памяти прибора можно хранить обширную библиотеку методик: для каждого промежуточного продукта задается свой набор параметров, что позволяет быстро переключаться между образцами и сокращает время на настройку оборудования.

Фармацевтическая отрасль предъявляет строгие требования к целостности данных, согласно которым все первичные результаты измерений и действия операторов должны быть полностью прослеживаемыми. Модели среднего и высшего классов оснащены системой управления доступом пользователей с четырьмя уровнями полномочий, защищенной паролем; также предусмотрена возможность разграничения прав для различных учетных записей и использования электронных подписей. Кроме того, доступно дополнительное программное обеспечение для ведения журнала аудита (audit trail), которое фиксирует любые изменения параметров прибора, корректировки методик измерения или действия, связанные с анализом образцов. Каждая запись о результатах испытания привязывается к конкретной учетной записи пользователя, что упрощает последующие проверки и аудит. Прибор поддерживает интеграцию с лабораторными информационными системами управления (LIMS), что позволяет передавать данные испытаний напрямую. Это исключает ошибки, возникающие при ручном вводе данных, и соответствует требованиям к цифровым процессам контроля качества (QC), принятым в фармацевтической отрасли.

Температура является критически важным фактором при проведении фармацевтического поляриметрического анализа; большинство фармакопейных стандартов устанавливают температуру проведения испытаний на уровне 20°C. Поскольку оптическое вращение некоторых веществ сильно зависит от температуры, модели среднего и высшего классов оснащены функцией термостатирования (в диапазоне от 10°C до 60°C) с точностью ±0,1°C. При использовании поляриметрической кюветы с термостатированием прибор поддерживает заданную стандартную температуру образца, тем самым минимизируя отклонения результатов, вызванные температурными колебаниями.

Требования фармацевтических лабораторий могут существенно различаться. Для научно-исследовательских лабораторий (R&D) небольших фармацевтических компаний, где основное внимание уделяется предварительному скринингу, объемы образцов невелики, а строгие требования к ведению журнала аудита могут отсутствовать, зачастую достаточно базовой модели прибора для измерения оптического и удельного вращения. Напротив, для лабораторий контроля качества (QC), выпускающих продукцию в обращение и обязанных соблюдать строгие нормативные требования, рекомендуются модели среднего или высшего классов; они обладают необходимым функционалом, включая термостатирование, использование электронных подписей и ведение журнала аудита.

На практике фармацевтические испытания должны строго соответствовать фармакопейным методикам. После приготовления раствора образца его необходимо проанализировать в течение установленного времени, чтобы предотвратить деградацию вещества. При заполнении кюветы следует избегать образования пузырьков воздуха, а оптические окна поляриметрической кюветы должны оставаться чистыми. Для обеспечения достоверности результатов прибор должен регулярно проходить автоматическую многоточечную калибровку с использованием стандартных кварцевых пластин.

Хотя поляриметрия не требует использования громоздкого или чрезмерно сложного оборудования, она служит важнейшим инструментом в фармацевтической отрасли для идентификации и скрининга хиральных соединений. Полностью автоматизированные высокоскоростные поляриметры объединяют в себе функции экспресс-анализа, контроля температуры и управления данными в соответствии с нормативными требованиями, что позволяет эффективно решать разнообразные задачи, стоящие перед лабораториями контроля качества в фармацевтике.