不揭开原料药的“面纱”,SORS 也可一睹其“芳容”。

2018-11-10 10:59:44, 安捷伦 TSA 团队 安捷伦科技(中国)有限公司


作者:裴金菊

iPhone X 自发布以来,Face ID 功能引发全民热议,各种段子和漫画在微信朋友圈激起了大量的讨论。伴随着相关资料的陆续公开,关于 iPhone X 的各种疑问和谣言也被一一解答和澄清,Apple 表示化妆、戴帽子、戴眼镜、留胡子等个人“包装”并不会影响 Face ID 的识别,一切喧嚣也慢慢平静。当包装再次升级,假如是面对参加假面舞会的靓丽女孩,iPhone X 还能排除表面干扰辩认出谁是那位令您心动的她吗?

安捷伦可以。

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安捷伦强大的拉曼技术(Cobalt Light Systems)— 空间位移拉曼光谱(Spatially Offset Raman Spectroscopy, SORS)能够穿透比面具更加严密的包装,例如厚的或不透明的容器,直接识别其中物质的成分。

近年来,国家食品药品监督管理总局(CFDA)频频发布相关制药企业药品不合格的通告,多家药企被约谈,约谈时经常明确提到要严格把关原材料验证。

按照药典规范要求,每批进厂原料药都要 100% 验证。由于拉曼光谱无需打开包装就可以实现快速无损检测,因而它被广泛应用。可是,传统拉曼光谱只能穿透一些薄、透明的包装,而实际大多数包装都较厚且不透明,甚至存在荧光物质,例如桶、牛皮纸袋、集装袋、瓶子等,所以传统拉曼光谱检测受到原料药容器的限制,仍需打开容器取样测试,步骤繁琐、麻烦。

安捷伦强大的 SORS 技术简化检测步骤,您无需打开容器就可以直接鉴别容器内的物质,攻克了传统拉曼光谱的上述技术壁垒。接下来,就来简单了解一下 SORS 技术的原理及其在药原料药进厂验证上的应用。


(敲黑板)



SORS 技术原理

SORS 在不同位置采集两个谱图,首先在激光激发处采集拉曼谱图,即零位移光谱(zero offset),然后激光经过几个毫米空间位移后,再采集拉曼谱图,即位移光谱。将两个光谱按比例差减扣除掉容器的谱图后,剩下的即是容器内物质的谱图。SORS 拉曼谱图去掉了容器的干扰,直接和物质标准谱图进行匹配。

图 1.SORS 的工作原理图

 

SORS 在原料药进厂验证上的应用

蔗糖是一种非常常用的药物原料,常用做为赋形剂。如下实例中,样品是装在 1.5mm 壁厚的聚丙烯(Polypropylene , PP)瓶里的蔗糖。传统拉曼光谱仅测得 PP 的谱图,并未识别到蔗糖,而通过 SORS 直接获得了厚聚丙烯瓶内的蔗糖谱图,而没受到 PP 的干扰。因此,SORS 技术用于原料药进厂验证时,不需打开包装,直接在仓库验证,避免原料隔离、取样台使用、打开包装和重新密封的操作,节省时间,也大大减少人力成本。

图 2.传统拉曼和 SORS 直接检测聚丙烯瓶内蔗糖的结果


另外,一些特殊的原料药一旦打开其容器,原料药就会被暴露在空气中,可能造成微生物污染,影响其药效和安全性。一些对环境非常敏感的化学品,例如吐温,它在制药过程中常用作表面活性剂和赋形剂。由于吐温和空气中氧气反应形成过氧化物,会影响其效果,因而吐温通常存储在氮气保护的棕色瓶内。如下图,使用 SORS 技术直接检测棕色吐温 20 和吐温 80 的拉曼谱图,可以直接将 PS20 和 PS80 区分开,避免两者的错误使用。吐温本身的拉曼信号弱,再加上棕色瓶有荧光干扰,所以常规拉曼根本无法直接检测棕色瓶内的吐温。

图 3.SORS 直接检测棕色瓶里的 PS80

 

除了环境敏感的化合物,还有大部分的生物蛋白药必须要在无菌条件生产,而且不能破坏其无菌环境。采用强大的 SORS 技术能够穿透绝大部分容器,直接测试验证容器内的原料药,极大简化验证流程,更好的保障药品安全和操作者的人身安全,是目前原料药进厂验证最理想的方法。


使用 SORS,您的工作将会变成这种形式:


视频共 44s,无声;建议在 Wi-Fi 环境下观看。


如果说,在手机圈 Face ID 技术见证了一个成熟技术向另外一个新技术过渡,那么在制药界, SORS 技术见证了原料药进厂验证向最先进技术迈进。

了解更多 SORS 的信息,请点击文末左下角“阅读原文”。



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