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Development and validation of a method for testing content uniformity on pharmaceutical potent oral dosage forms by near-infrared spectroscopy
Peroza Meza, Carlos A.
Peroza Meza, Carlos A.
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Abstract
A transmission Near Infrared (NIR) spectroscopic method was developed for the non-destructive determination of drug content in tablets with less than 1% (m/m) drug content along with a sample size study to determine the real sample volume of the material being analyzed. Tablets used had nominal drug concentrations of about 0.5 %, 0.7%, and 1.0 % (m/m) and ranging in drug content from 0.71 to 2.51 mg per tablet. Transmission NIR spectra were obtained for 110 tablets that constituted the training set for the calibration model developed with partial least squares (PLS) regression. The reference method for the calibration model was a validated UV spectrophotometric method. Several data preprocessing methods were used to reduce the effect of scattering on the NIR spectra and base the calibration model on spectral changes related to the drug concentration changes. The final calibration model included the spectral range from 11,216 – 8,662 cm⁻¹, along with the Standard Normal Variate (SNV) and first derivative as spectral pretreatments. This model was used to predict an independent set of 48 tablets with a root mean standard error of prediction (RMSEP) of 0.14 mg, and a bias of – 0.05 mg per tablet. The sample volume study showed that nearly the 51 % of the total volume of a tablet is sampled with a 7 mm holder. The study also showed that transmission NIR spectroscopy can be used as an alternative tool for non-destructive testing of low drug content tablets for the analysis of large numbers of tablets during process development and as a tool to detect drug agglomeration and evaluate process improvement efforts.
Se desarrolló un método con espectroscopía de infrarojo cercano (NIR) en el modo de transmisión para la determinación no destructiva del contenido de droga en tabletas con menos del 1.0 % (m/m) junto con un estudio del volumen de muestreo para determinar el volumen real del material que está siendo analizado. Las tabletas usadas tenían una concentración nominal de droga de alrededor de 0.5 %, 0.7% y 1.0 % (m/m) y oscilando en contenido de droga desde 0.71 a 2.51 mg por tableta. Espectros por infrarrojo cercano fueron obtenidos en el modo de transmisión para 110 tabletas que constituyeron el set de entrenamiento para el modelo de calibración desarrollado con regresión de cuadrados parciales mínimos. El método de referencia para el modelo de calibración fue un método espectrofotométrico UV validado. Algunos métodos de preprocesamiento de datos fueron usados para reducir el efecto de dispersión en los espectros de infrarrojo cercano y basar el modelo de calibración en cambios espectrales relacionados a cambios en la concentración de droga. El modelo de calibración final incluyó el rango espectral desde 11,216 – 8,662 cm⁻¹, y como pretratamientos espectrales Variación Normal Estandar (VNE) y primera derivada. Este modelo fue usado para predecir un conjunto de 48 muestras con una media cuadrada del error estandar de predicción (MCESP) de 0.14 mg y un sesgo -0.05 mg por tableta. El estudio del volumen de muestreo mostró que cerca del 51 % del volumen total de una tableta es muestreado con un sostenedor de 7 mm. El estudio tambien mostró que la espectroscopía de infrarrojo cercano en el modo de transmisión puede ser usado como una herramienta alternativa para pruebas no destructivas de tabletas de bajo contenido de droga para el análisis de un gran número de tabletas durante el desarrollo de procesos y como una herramienta para detectar aglomeración de droga y evaluar esfuerzos de mejoramiento de procesos.
Se desarrolló un método con espectroscopía de infrarojo cercano (NIR) en el modo de transmisión para la determinación no destructiva del contenido de droga en tabletas con menos del 1.0 % (m/m) junto con un estudio del volumen de muestreo para determinar el volumen real del material que está siendo analizado. Las tabletas usadas tenían una concentración nominal de droga de alrededor de 0.5 %, 0.7% y 1.0 % (m/m) y oscilando en contenido de droga desde 0.71 a 2.51 mg por tableta. Espectros por infrarrojo cercano fueron obtenidos en el modo de transmisión para 110 tabletas que constituyeron el set de entrenamiento para el modelo de calibración desarrollado con regresión de cuadrados parciales mínimos. El método de referencia para el modelo de calibración fue un método espectrofotométrico UV validado. Algunos métodos de preprocesamiento de datos fueron usados para reducir el efecto de dispersión en los espectros de infrarrojo cercano y basar el modelo de calibración en cambios espectrales relacionados a cambios en la concentración de droga. El modelo de calibración final incluyó el rango espectral desde 11,216 – 8,662 cm⁻¹, y como pretratamientos espectrales Variación Normal Estandar (VNE) y primera derivada. Este modelo fue usado para predecir un conjunto de 48 muestras con una media cuadrada del error estandar de predicción (MCESP) de 0.14 mg y un sesgo -0.05 mg por tableta. El estudio del volumen de muestreo mostró que cerca del 51 % del volumen total de una tableta es muestreado con un sostenedor de 7 mm. El estudio tambien mostró que la espectroscopía de infrarrojo cercano en el modo de transmisión puede ser usado como una herramienta alternativa para pruebas no destructivas de tabletas de bajo contenido de droga para el análisis de un gran número de tabletas durante el desarrollo de procesos y como una herramienta para detectar aglomeración de droga y evaluar esfuerzos de mejoramiento de procesos.
Description
Date
2005