Farmaceutický a biofarmaceutický průmysl patří mezi nejpřísněji regulované oblasti vůbec. Každý krok – od vývoje účinné látky až po úpravy finálního léčiva – vyžaduje maximální přesnost, reprodukovatelnost a spolehlivost analytických výsledků. I drobné odchylky či nepatrné množství nečistot mohou mít zásadní vliv na účinnost a bezpečnost léčiva, a tím i na zdraví pacientů. Proto se v moderní farmacii nelze obejít bez špičkových analytických technologií, které obstarají detailní charakterizaci surovin a meziproduktů, a zároveň zajistí důslednou kontrolu kvality v celém výrobním procesu.
S vývojem technologií a rozšiřováním možností analytických přístrojů rostou také nároky, jak ze strany samotných uživatelů, tak i regulátorů. Citlivost a spolehlivost metod zůstávají tím nejdůležitějším, avšak ani zdaleka už nejsou jediným klíčovým faktorem. Dnes hraje zásadní roli i integrita dat – jejich úplná sledovatelnost a bezpečné ukládaní, které jsou nezbytné pro dodržení standardů GMP a regulací typu 21 CRF Part 11. Zejména u větších firem hrají velkou roli také jednoduchost a rychlost daných analytických metod. V těchto firmách často pracuje s danou technologií velký kolektiv lidí, a proto je jednoduché a intuitivní ovládání přístrojů klíčové, protože snižuje riziko chyb a umožňuje efektivní práci i méně zkušeným uživatelům.
Ať už se jedná o jakoukoli část farmaceutického procesu – kontrolu kvality vstupních surovin, kontrolu kvality finálních produktů, dohled nad výrobou nebo analýzy potřebné při výzkumu a vývoji léčiv – Bruker se svým portfoliem pokrývá všechny tyto oblasti. Ačkoli existují stovky metod a typů přístrojů, níže se budeme soustředit především na ty spektroskopické (molekulová vibrační spektroskopie), přesněji na jejich nové možnosti a jejich konkrétní přínosy.
Před započetím jakéhokoli výrobního procesu je důležitá kontrola kvality (QC), která tvoří základní pilíř farmaceutické výroby i výzkumu. Díky ní je možné ověřit čistotu a složení vstupních surovin, sledovat stabilitu meziproduktů a zajistit, aby finální produkty splňovaly přísné standardy bezpečnosti a účinnosti. Spektroskopické metody se v této oblasti ukazují jako neocenitelný nástroj – ať už infračervená spektroskopie, Ramanova spektroskopie, anebo v ideálním případě jejich kombinace.
Infračervený spektrometr ALPHA II (obr. 1) má i přes své kompaktní rozměry vynikající citlivost. Stabilní konstrukce s patentovaným interferometrem RockSolid™ mu zajišťuje mimořádnou odolnost vůči vibracím – přístroj lze tedy bez obav používat nejen v rušné laboratoři, ale i přímo ve skladu, a to bez nutnosti kalibrace optické cesty. K jednoduchosti ovládání a efektivitě analýz přispívá software OPUS Touch. Umožňuje spouštět připravené metody doslova na několik klepnutí, bez nutnosti hlubších znalostí spektroskopie. Pokročilé funkce a analýzy se nastavují v plné verzi OPUS a poté lze tyto postupy jednoduše převést do prostředí OPUS Touch, kde se z nich stává snadno použitelná rutina. ALPHA II se však díky své citlivosti a univerzálnímu modulárnímu designu neomezuje pouze na kontrolu kvality, ale skvěle se uplatní také při rutinním výzkumu a vývoji.
Obrázek 1: FTIR spektrometr Alpha II
Teď z pohledu jiné techniky - Ruční Romanův spektrometr BRAVO (obr.2). BRAVO je ideálním nástrojem pro kontrolu kvality farmaceutických surovin přímo na místě – ve skladu, při příjmu materiálů nebo na výrobní lince. Umožňuje rychlou a spolehlivou identifikaci látek bez nutnosti složité přípravy vzorku. Možná je dokonce analýza přes obaly. Přístroj využívá technologii Duo LASER™, která na měření současně využívá dva lasery – 785 nm a 852 nm. Díky překryvu spekter z těchto laserů, matematickým algoritmům a technologii SSE (Sequentially Shifted Excitation) dokáže přístroj mimořádně efektivně potlačovat fluorescenci, jež bývá problémem u mnoha vzorků, a poskytuje tak čistá a přesná Ramanova spektra. Software BRAVA je vybaven přednastavenými jednoduchými workflows pro kontrolu kvality, které zvládne obsluhovat i pracovník bez předchozích zkušeností se spektroskopií. Díky tomu lze provádět rychlé a spolehlivé měření přímo na místě, přičemž výsledky jsou konzistentní a snadno zaznamenatelné. Po změření spekter může přístroj komunikovat s řídicím PC buď přes Wi-Fi, nebo prostřednictvím dokovací stanice. Lze nastavit, aby se po připojení k PC automaticky stáhla všechna naměřená data a vygenerovaly reporty.
Obrázek 2: Ramanův spektrometr BRAVO
Výše zmíněná integrita dat a dodržování farmaceutických předpisů i lékopisů je v tak přísně regulovaném prostředí naprostou nezbytností. Bruker se proto snaží farmaceutickým zákazníkům v tomto ohledu maximálně vycházet vstříc. Software OPUS proto nabízí možnost práce v tzv. validovaném režimu. Tento režim splňuje požadavky norem GMP a směrnice FDA 21 CFR Part 11. V praxi to znamená například pokročilou správu uživatelských práv a rozdělení uživatelů do více úrovní podle jejich pravomocí – od operátora, který pouze vykonává rutinní analýzy, přes manažera laboratoře, který tvoří metody, knihovny a schvaluje výsledky, až po IT administrátora, který spravuje uživatelské nastavení.
Zavedené jsou elektronické podpisy a také systém čtyř očí. Každá významná změna dat, ať už jde o úpravu spektra, změnu v používané metodě nebo knihovně, musí být řádně zkontrolována a elektronicky podepsána minimálně dvěma uživateli. I samotné podpisy mohou mít více úrovní, kde důležité operace musí podepsat i manažer laboratoře. Samozřejmostí jsou také auditní záznamy, které zaznamenávají každý zásah do systému. Tyto záznamy lze zpětně přehledně kontrolovat a filtrovat podle data, času, konkrétního operátora či provedené akce. Díky tomu žádný detail nezůstane nevysvětlený ani podezřelý a je vždy možné v průběhu auditu přesně doložit, jakým způsobem byla data získána a zpracována. Bruker tak nabízí jedno z nejpropracovanějších a zároveň nejtransparentnějších validovaných prostředí na trhu. Celý systém má jasně danou logiku a strukturu, takže dává „hlavu a patu“ nejen uživatelům v laboratoři, ale i auditorům
Kontrola kvality ale neprobíhá jen na začátku a na konci, tedy při vstupu surovin a při kontrole výsledných produktů U komplexních a složitých výrobních procesů je nutné sledovat každý krok. Právě tu nachází uplatnění trojice procesních Ramanovych spektrometrů Bruker – Process Guardian (obr. 3), HyperFlux a SuperFlux.
Obrázek 3: Procesní Ramanův spektrometr Process Guardian
Tyto přístroje byly speciálně navrženy pro nepřetržité on-line a in-line monitorování v reálném čase. Pomocí optických sond, dlouhých vláken a více měřicích kanálů dokážou současně sledovat procesy na různých úrovních výroby, ať už přímo na lince, v potrubí nebo dokonce ve fermentorech. V tom spočívá i jejich největší výhoda – patentovaná technologie HTVS (High Throughput Virtual Slit. Při použití klasické okrouhlé štěrbiny a standardního optického vlákna totiž dochází k výrazné ztrátě signálu, která může přesáhnout i 90 %.Technologie HTVS však tuto ztrátu dramaticky snižuje, což v praxi uživatelům přináší až 10–30× rychlejší měření a zároveň 3–6× lepší detekční limity bez ztráty spektrálního rozlišení. Tato technologie otevírá nové aplikační možnosti tam, kde bylo monitorování pomocí procesního Ramana dosud nemožné, ať už z důvodu citlivosti nebo špatného časového rozlišení.
Systémy lze díky konfigurovatelnému výkonu laseru od 5 do 495 mW přesně přizpůsobit na měření konkrétních procesů a materiálů. Přístroje navíc zvládají práci i v náročném prostředí, včetně výbušných či rizikových zón. Součástí systému je také monitoring vlastního stavu, který průběžně sleduje klíčové parametry přístroje a v případě potřeby generuje alarmy a upozornění. Podobně systém zasáhne i tehdy, pokud naměřené hodnoty ve výrobním procesu překročí nastavené limity. Všechny tyto informace mohou být poskytovány vzdáleným klientům, což umožňuje rychle reagovat na jakékoli odchylky od standardního procesu a zajišťuje plynulý a bezpečný provoz.
Bruker takto nabízí kompletní, integrovaný balík řešení pro kontrolu kvality ve farmacii a biofarmacii. Jednoduchost použití, vysoká citlivost, integrita dat a intuitivní workflow zvládne i operátor bez hlubších znalostí spektroskopie. V tomto článku jsme v podstatě jen povrchně přiblížili spektroskopické portfolio – Bruker disponuje také pokročilými spektrometry a mikroskopy pro R&D, specializovanými analytickými přístroji, analyzátory plynu a bezpečnostními systémy. Naším cílem není dodávat jen kvalitní přístroj – snažíme se nabídnout komplexní řešení, včetně spolehlivého servisu a široké aplikační podpory.
Ing. Martin KLIMIČEK, OPTIK INSTRUMENTS s.r.o., martin.klimicek@optikinstruments.cz
Staňte se součástí komunity, přispívejte, vzdělávejte se ...
Více informací >Zajímate se o naše produkty, aplikace či události? Přihlaste se k odběru novinek.
