Categoría: Pharma 4.0

Pharma-4-0-es 22 septiembre 2025

Visum Palm GxP: el nuevo analizador NIR para farmacéutica

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Visum Palm GxP: el nuevo analizador NIR para farmacéutica

El Visum Palm GxP es el último analizador NIR para farmacéutica diseñado por IRIS Technology Solutions. Este dispositivo portátil, robusto y validable, redefine la manera en que la industria farmacéutica ejecuta controles de calidad, libera lotes y verifica materias primas, ofreciendo velocidad, precisión y cumplimiento normativo en un solo equipo.

Con un rango espectral de 900 a 1700 nm y una relación señal/ruido de 4500:1, el Visum Palm GxP asegura resultados fiables en cada medición. Su arquitectura self-contained y su software embebido lo convierten en la herramienta ideal para entornos GMP, tanto en laboratorio como en producción o almacén.

Por qué elegir un analizador NIR para farmacéutica

La espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIR) se ha consolidado como una tecnología clave para la industria farmacéutica. Permite analizar muestras de forma no destructiva, sin necesidad de preparación y con resultados casi instantáneos. Un analizador NIR para farmacéutica aporta ventajas como:

  • Identificación rápida de materias primas, incluso a través de envases transparentes.

  • Control de procesos en línea y en tiempo real.

  • Evaluación de uniformidad de contenido y humedad (loss-on-drying).

  • Optimización de la liberación de lotes, reduciendo tiempos de espera en QC.

El Visum Palm GxP lleva estas capacidades a un nuevo nivel, combinando hardware de alta calidad con herramientas de software avanzadas para cumplir los requisitos más exigentes de la normativa internacional.

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Principales características del Visum Palm GxP: Especificaciones técnicas clave

El Visum Palm GxP ha sido desarrollado específicamente como analizador NIR para farmacéutica, cumpliendo con estándares como 21 CFR Parte 11, USP <1119>, Ph. Eur. <2.2.40> y GAMP 5. Entre sus especificaciones destacan:

  • Rango espectral: 900–1700 nm.

  • Diseño: analizador self-contained (ordenador, software embebido y pantalla táctil). No requiere de ordenador, móvil o tablet externo. Simplifica su operación diaria, así como las tareas de cualificaciones usuales en ambientes GMP.

  • Resolución espectral: 5 nm con 256 canales (la mejor resolución disponible en analizadores portátiles en el mercado)

  • Relación señal/ruido: 4500:1 (prácticamente el doble del estándar USP 1119).

  • Área de medición: 10 mm, con iluminación de 50 mm.

  • Tiempo de medición: 3 segundos.

  • Geometría: reflectancia difusa; transflectancia con accesorio opcional.

  • Peso: 1,8 kg, con protección IP54-IP66.

  • Autonomía: hasta 5 h con batería recargable y sustituible.

Estas prestaciones garantizan la fiabilidad del análisis, incluso en entornos de producción exigentes.

Cumplimiento regulatorio y seguridad

El Visum Palm GxP está diseñado para ser el analizador NIR portátil para farmacéutica más completo del mercado y ofrece funcionalidades avanzadas para cumplir con regulaciones GMP, específicamente con CFR 21 parte 11 (FDA):

  • Audit trail completo con trazabilidad de todas las operaciones y resultados (quién hizo qué y cuándo). Audit trail del dispositivo y un Audit trail únicamente de resultados.

  • Diagnóstico diario del estado de funcionamiento del dispositivo y alarmas.

  • Control de acceso basado en roles (Analista, Supervisor, Gestor de usuarios). Privilegios determinados desde fábrica.

  • Firma electrónica con doble autenticación (Analista y Supervisor)

  • Políticas de seguridad de contraseñas, recuperación y cierre automático de sesión por inactividad.

  • Copias de seguridad y restauración segura de datos.

Todas estas funcionalidades aseguran la integridad de los resultados y facilita auditorías regulatorias.

Software Visum Master™ GMP: inteligencia aplicada al NIR

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Un componente esencial del analizador NIR para farmacéutica Visum Palm GxP es su ecosistema de software:

  • Visum Master™ GMP permite crear librerías de identificación y métodos cuantitativos sin conocimientos avanzados de quimiometría. Es el único software disponible en el mercado que automatiza el proceso de desarrollo de librerías NIR gracias a su Model Builder incorporado.

  • Genera automáticamente informes completos y conformes con ICH Q2(R2), útiles para validaciones internas o externas.

  • Incluye diagnósticos automáticos, gestión de usuarios y herramientas para verificar exactitud de longitud de onda, ruido y linealidad fotométrica acorde a USP, Ph. Eur. y JP18.

El resultado es un flujo de trabajo simple y seguro, adaptable a diferentes procesos dentro de la planta farmacéutica. Vale la pena mencionar, que además Visum Master™ es un software de clase 4, lo que simplifica enormemente la tareas de cualificación en la implantación de un analizador NIR para farmacéutica.

Accesorios que amplían el potencial del analizador NIR para farmacéutica

El Visum Palm GxP dispone de una gama de accesorios diseñados para cubrir todas las necesidades del laboratorio y la producción:

  • Portamuestras de sobremesa para sólidos, granulados y polvos.

  • Portacubetas de 1–10 mm para el análisis de líquidos en trasnflectancia. Compatible con cubetas desechables o reutilizables, abiertas o selladas.

  • Mini sampler y aplanador de superficie.

  • Lector de códigos de barras opcional para trazabilidad ágil.

Estos elementos hacen que el dispositivo se adapte a múltiples formatos de muestra, desde polvos finos hasta granulados o líquidos, pero también a distintos modos de trabajar, ya se utilice como un analizador NIR de mano, de sobremesa o ambos.

Casos de uso del analizador NIR para farmacéutica Visum Palm GxP

El analizador NIR para farmacéutica Visum Palm GxP ofrece un abanico muy amplio de aplicaciones en la industria, cubriendo desde la recepción de materias primas hasta la liberación final de lotes. Su diseño portátil, su software validable y su elevada relación señal/ruido lo convierten en una herramienta indispensable para cumplir con los estándares GMP y optimizar los flujos de trabajo.

Identificación de materias primas

El analizador NIR para farmacéutica Visum Palm GxP permite identificar y verificar principios activos y excipientes en segundos, incluso sin abrir el envase cuando es translúcido o transparente. Esta capacidad disminuye drásticamente los tiempos de control de calidad, reduce el riesgo de contaminación cruzada y minimiza errores humanos en la etapa de inspección de entrada. Puedes consultar cómo funciona Visum Palm GxP para identificar materias primas farmacéuticas en el siguiente enlace.

La tecnología NIR es particularmente eficaz para materias primas de origen orgánico, aunque también puede emplearse para verificar sustancias inorgánicas si se presentan hidratadas, son higroscópicas o se encuentran en solución. Frente a otros métodos, el analizador NIR para farmacéutica es más rápido, económico y seguro que los analizadores Raman portátiles, que presentan limitaciones con compuestos iónicos puros (NaCl, KCl, HCl) o materiales que generan fluorescencia y dificultan la lectura Raman.

El Visum Palm GxP también facilita la creación de librerías de identificación robustas, incorporando variaciones naturales entre proveedores y lotes, y garantizando trazabilidad y cumplimiento con farmacopeas como USP o Ph. Eur. Esto permite que el analizador NIR para farmacéutica actúe como primera línea de defensa para la integridad de la cadena de suministro.

Uniformidad de contenido y cuantificación

La elevada relación señal/ruido (4500:1) y la resolución espectral de 5 nm convierten al Visum Palm GxP en un analizador NIR para farmacéutica idóneo para modelos cuantitativos. Estos modelos permiten evaluar uniformidad de contenido en tabletas, cápsulas, granulados, emulsiones, líquidos o mezclas en polvo, además de determinar la concentración exacta de APIs y excipientes.

El analizador NIR para farmacéutica posibilita el entrenamiento de modelos cuantitativos de forma totalmente automatizada y dispone de un conjunto de herramientas y métricas para abordar la calidad de los resultados obtenidos, includo de forma offline con espectros de muestras de validación externas. Además, el reporte automático se construye siguiendo las recomendaciones para la validación de métodos analíticos contempladas en la ICH Q2(R2) Validation of analytical procedures, ahorrando tiempo y esfuerzos en la preparación de la documentación del método.

Control de procesos en tiempo real

Como analizador NIR para farmacéutica, el Visum Palm GxP puede instalarse en puntos críticos de la línea de producción o utilizarse en el laboratorio para supervisar variables esenciales. Entre los parámetros que pueden controlarse destacan:

  • Humedad residual en granulados o polvos durante el secado.

  • Progreso del secado en lecho fluido.

  • Grado de recubrimiento en microgránulos o tabletas.

  • Homogeneidad de mezclas antes de la compresión o encapsulado.

La información obtenida por el analizador NIR para farmacéutica permite ajustar los procesos prácticamente en tiempo real, optimizando la calidad y reduciendo el riesgo de lotes fuera de especificación. Este enfoque PAT (Process Analytical Technology) fortalece el control estadístico de los procesos y contribuye a una fabricación más robusta.

Liberación de lotes

El analizador NIR para farmacéutica Visum Palm GxP acelera de forma notable la liberación de lotes. Al ser un método rápido y no destructivo, proporciona datos analíticos en cuestión de segundos sin comprometer la integridad del producto. Esto permite tomar decisiones inmediatas sobre la aceptación o rechazo de un lote, acortando el ciclo de control de calidad y mejorando la eficiencia global de la planta.

La portabilidad del analizador NIR para farmacéutica ofrece flexibilidad para realizar análisis tanto en el área de almacenamiento como en la línea de envasado o en el laboratorio. De esta forma, el Visum Palm GxP se adapta a diferentes escenarios sin perder la fiabilidad ni el cumplimiento normativo exigido.

Investigación y desarrollo

Además de sus aplicaciones rutinarias, el Visum Palm GxP es un excelente analizador NIR para farmacéutica en entornos de I+D. Permite evaluar la compatibilidad de excipientes, optimizar formulaciones y realizar estudios de estabilidad de manera ágil. Su rapidez y bajo consumo de muestra resultan ideales para proyectos piloto o escalado de nuevas formas farmacéuticas.

Ventajas frente a otros analizadores NIR portátiles

A diferencia de otros equipos genéricos, el Visum Palm GxP está diseñado exclusivamente como un analizador NIR para farmacéutica. Sus ventajas incluyen:

  • Validación y cumplimiento normativo integrados desde el diseño y pensado desde el inicio para facilitar todo tipo de cualificaciones o validaciones.

  • Rendimiento óptimo en entornos GMP, con auditoría y trazabilidad completas.

  • Hardware robusto, ideal para uso en almacenes, producción o laboratorio.

  • Doble funcionalidad: analizador de mano y de sobremesa en un único dispositivo.

  • Software intuitivo que simplifica el desarrollo de modelos, librerías y la gestión de datos.

Estas características convierten al Visum Palm GxP en la opción más segura para empresas que buscan un analizador NIR para farmacéutica con soporte integral.

Conclusión

El Visum Palm GxP es mucho más que un analizador NIR para farmacéutica: es una solución integral para control de calidad, identificación de materias primas y optimización de procesos en entornos GMP. Su diseño portátil y self-contained, doble funcionalidad (de mano y sobremesa), sus altas prestaciones y su cumplimiento regulatorio lo posicionan como la mejor opción para laboratorios y plantas que buscan rapidez, fiabilidad y seguridad en sus operaciones.

Si tu empresa necesita reforzar la eficiencia y el cumplimiento en los análisis NIR, el Visum Palm GxP representa la herramienta definitiva.

Por IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-es, Pharma-4-0-es 5 junio 2025

Espectroscopía Raman en la diafiltración de liposomas

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Espectroscopía Raman en la diafiltración de liposomas

 

La industria farmacéutica recurre frecuentemente a la encapsulación de principios activos (APIs) en sistemas liposomales para mejorar su estabilidad, biodisponibilidad y liberación controlada. Un paso clave en este proceso es la diafiltración, que permite eliminar compuestos no deseados tras la formación de liposomas, incluyendo disolventes orgánicos como el etanol, que es utilizado para disolver los lípidos que formarán la bicapa lipídica del liposoma. La cuantificación precisa del etanol residual mediante analizadores a base de espectroscopía Raman es esencial para garantizar la calidad del producto final, cumplir con estándares regulatorios y optimizar el tiempo y los recursos del proceso.

Espectroscopía Raman y sistema Visum Raman In-Line™

 

La espectroscopía Raman es una técnica vibracional basada en la dispersión inelástica de la luz láser, altamente específica para cada molécula, y por tanto adecuada para la identificación y cuantificación de componentes químicos incluso en matrices complejas. El sistema Visum Raman In-Line™, desarrollado por IRIS Technology Solutions, permite aplicar esta técnica directamente en entornos industriales o de laboratorio, gracias a su diseño compacto, robusto y adaptable. Su uso evita la preparación de muestras, permite análisis rápidos y en tiempo real, y es ideal para la monitorización continua de procesos con alta exigencia farmacéutica.

Cuantificación de etanol residual mediante espectroscopía Raman

 

El presente proyecto se enfocó en la implementación de un modelo de cuantificación de etanol residual mediante espectroscopía Raman en el proceso de diafiltración posterior a la formación de liposomas. Por motivos de confidencialidad nos referiremos a los dos principios activos encapsulados analizados como 1- AINE (anti-inflamatorio no esteroideo) y 2- Biomolécula.  Las muestras se analizaron utilizando el analizador Visum Raman In-Line™ en condiciones controladas de laboratorio. El sistema Raman se instaló sobre un rack móvil, con un portamuestras adaptado para viales tipo Falcon, que garantiza la seguridad operativa del láser.

El análisis espectral fue complementado con datos obtenidos mediante el método de referencia cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), utilizado para determinar la concentración real de etanol en las muestras, y así entrenar y validar los modelos predictivos Raman obtenidos. La concentración objetivo de etanol en el producto final debía ser inferior al 0,1% v/v, y las muestras analizadas y empleadas en el entrenamiento cubrieron un rango completo entre 0% y 10% v/v de etanol.

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Imagen sistema analizador Raman In-Line™ montado en un rack móvil.

Desarrollo del modelo predictivo con Visum Master™

 

Para el desarrollo del modelo predictivo se fabricaron muestras sintéticas en laboratorio mediante la mezcla controlada de agua con diferentes concentraciones de etanol, diseñadas específicamente para abarcar todo el rango operativo previsto en el proceso real. Estas muestras fueron utilizadas para garantizar que el modelo tuviera capacidad de predicción en todo el intervalo de interés.

Los espectros Raman obtenidos con el Visum Raman In-Line™ a partir de estas soluciones se utilizaron para desarrollar el modelo predictivo mediante el software Visum Master™, una plataforma automatizada que permite a cualquier usuario crear calibraciones sin necesidad de conocimientos avanzados en quimiometría. El software seleccionó automáticamente el algoritmo más adecuado, los preprocesamientos óptimos (derivadas de Savitzky-Golay, centrado medio, corrección de línea base, etc.) y configuró el modelo final a partir de las muestras de calibración y sus valores de referencia (determinados por HPLC).

Posteriormente, los modelos fueron validados con un conjunto independiente de muestras reales obtenidas durante la producción experimental de liposomas.

Resultados y evaluación del modelo predictivo Raman de etanol residual

Los modelos desarrollados mediante espectroscopía Raman para la cuantificación de principios activos y compuestos residuales muestran un excelente desempeño tanto en calibración como en validación externa. En el caso del etanol, el modelo alcanzó un coeficiente de determinación (R²) superior a 0.99 en calibración y validación, con un error cuadrático medio de predicción (RMSEP) inferior a 0.35% v/v, validando así su aplicabilidad para el seguimiento en tiempo real en procesos de secado o limpieza.

El bajo bias observado en todos los casos respalda la solidez de la calibración y la ausencia de errores sistemáticos, lo que hace viable la implementación de espectroscopía Raman como tecnología fiable para la identificación y monitorización cuantitativa de ingredientes activos en procesos farmacéuticos críticos.

Conclusiones

 

El uso de la espectroscopía Raman mediante el analizador industrial Visum Raman In-Line™ ha permitido desarrollar un modelo robusto y preciso para la monitorización del etanol durante la etapa de diafiltración en procesos farmacéuticos. La elevada correlación y baja desviación de los resultados validan la idoneidad del sistema para aplicaciones reales tanto en laboratorio y por tanto, montado en un rack móvil, como en procesos de monitorización en línea. La espectroscopía Raman puede extenderse a otros procesos farmacéuticos donde se requiera un control preciso de disolventes o compuestos críticos, mejorando la eficiencia operativa y la calidad del producto final.

Por IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-es, Innovation-es, Pharma-4-0-es 24 abril 2025

Identificación de materias primas farmacéuticas (RMID) con Visum Palm GxP™

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Identificación de materias primas farmacéuticas con Visum Palm GxP™

El análisis de identificación de materias primas o de verificación es un proceso crítico en la industria farmacéutica, ya que asegura la identidad y calidad de todos los materiales que se utilizarán en la producción. Una forma práctica y eficiente de realizarlo es mediante el analizador NIR portátil Visum Palm GxP™, que permite ejecutar la prueba directamente en el almacén y obtener resultados precisos en menos de 3 segundos, evitando la sobrecarga del laboratorio y reduciendo los tiempos del ciclo productivo.

Existen múltiples tecnologías empleadas habitualmente para la identificación de materias primas (NIR, FT-NIR o Raman), pero ninguna de ellas por sí sola constituye una solución universal que cubra todo el listado de materiales de un fabricante farmacéutico.

La técnica NIR es especialmente eficaz en la identificación de compuestos orgánicos, aunque también puede aplicarse a ciertos materiales inorgánicos bajo condiciones muy específicas, como en el caso de sustancias higroscópicas (sales), compuestos hidratados o disueltos en solución acuosa.

Por otro lado, la espectroscopía Raman representa una técnica alternativa con sus propias limitaciones, en especial en:

  • Compuestos orgánicos con fluorescencia (colorantes y ciertos APIs).

  • Sustancias con señales Raman débiles.

  • Compuestos inorgánicos puramente iónicos (NaCl, KCl, HCl).

En general, el NIR está ampliamente consolidado en entornos regulados por su eficacia, inmediatez y facilidad de uso por parte de cualquier operario. A ello se suma que no requiere medidas de seguridad adicionales (como en el caso del Raman, donde se necesitan gafas de protección) y resulta una opción mucho más económica para la identificación de materias primas farmacéuticas y el análisis cuantitativo.

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handheld nir raw material identification análisis de materias primas con visum palm gxp

¿Por qué Visum Palm GxP™ para identificación de materias primas farmacéuticas?

El Visum Palm GxP es un analizador self-contained (autónomo) que no necesita conectarse ni vincularse a ningún dispositivo externo (smartphone, ordenador, tablet u otro).

Dispone de doble funcionalidad, lo que permite su uso tanto como dispositivo portátil de mano (en contacto directo con la muestra) como en modo sobremesa. Ofrece una resolución espectral de 5 nm o 256 píxeles, lo que lo sitúa como el analizador NIR portátil con mayor capacidad espectral de su categoría.

Cumple con los principales marcos regulatorios internacionales: CFR 21 Parte 11, USP 1119, Ph. Eur. 2.2.40, JP18 y GAMP 5. Al ser un sistema autónomo con software clase 4, el procedimiento de cualificación farmacéutica resulta mucho más ágil y sencillo en comparación con otros analizadores que dependen de software externo o de unidades de procesamiento adicionales.

El área de medición es de 10 mm de diámetro, con un área de iluminación de 50 mm, lo que garantiza mayor cantidad de información química y lo convierte en una solución especialmente útil para la identificación de materias primas en bolsas grandes y translúcidas.

El sistema cuenta con un set de accesorios que permiten trabajar en sobremesa o como analizador de mano, incluyendo adaptadores para cubetas de espectrofotometría de laboratorio y viales para líquidos y polvos. Además, dispone de un reductor óptico diseñado para inspección de comprimidos y otras áreas de análisis reducidas.

El Visum Palm GxP no solo está optimizado para la identificación de materias primas farmacéuticas, sino que también ofrece soporte para análisis cuantitativos. Los reportes técnicos generados automáticamente siguen los lineamientos de la ICH Q2(R2) – Validation of Analytical Procedures – Scientific Guideline, asegurando trazabilidad y cumplimiento normativo.

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Figura 1: Base de apoyo para trabajar en modo sobremesa con Visum Palm GxP™. Permite acoplar portamuestras de sobremesa  para polvos, sólidos, granulados y líquidos.

Funcionalidades GxP y CFR 21 Parte 11

El Visum Palm GxP integra la serie más completa y actualizada de funcionalidades diseñadas específicamente para garantizar la identificación de materias primas y el cumplimiento normativo en entornos farmacéuticos regulados por GMP. Su arquitectura de software y hardware lo posiciona como la herramienta de referencia para asegurar calidad, trazabilidad y fiabilidad analítica en cada etapa del proceso.

Entre sus principales características destacan:

  • Audit Trail completo: registro detallado tanto del dispositivo como de los resultados, con archivos binarios encriptados para máxima seguridad.

  • Gestión avanzada de roles y privilegios: tres niveles predefinidos (Analista, Supervisor y Gestor de Usuarios) con posibilidad de crear usuarios ilimitados.

  • Control de accesos seguro: contraseñas robustas con procedimientos intuitivos de modificación y restauración.

  • Parámetros temporales configurables: gestión del tiempo de sesión y caducidad de contraseñas.

  • Sincronización horaria flexible: múltiples métodos para asegurar la precisión de fecha y hora en el dispositivo.

  • Asistente de cualificación integrado: validación guiada de exactitud en longitud de onda, ruido y linealidad fotométrica.

  • Firma electrónica de doble nivel: con validación independiente de Analista y Supervisor.

  • Procedimientos de backup y restauración: diseñados para mantener la integridad del sistema y la continuidad operativa.

Gracias a este conjunto de funcionalidades, el Visum Palm GxP se consolida como el analizador portátil más robusto del mercado, garantizando no solo el cumplimiento de normativas internacionales (CFR 21 Part 11, GAMP 5, farmacopeas), sino también la máxima eficiencia en identificación de materias primas farmacéuticas y en aplicaciones de análisis cuantitativo.

Modos de análisis con Visum Palm GxP™ para identificación de materias primas

El analizador Visum Palm GxP™ permite realizar en menos de 3 segundos un análisis de identificación de materias primas o de verificación de diferentes compuestos en estado sólido, granulado, polvo o líquido. El procedimiento consiste en comparar el espectro adquirido de la muestra con los espectros de referencia almacenados en la librería.

La comparación se lleva a cabo mediante un criterio matemático de similitud (HQI, Hit Quality Index), que convierte las diferencias espectrales en un valor numérico. Como resultado, el equipo proporciona la sustancia o clase con mayor grado de similitud obtenida (Figura 3) y muestra un listado de las demás sustancias ordenadas de mayor a menor coincidencia.

Asimismo, el sistema permite realizar un análisis de verificación, seleccionando previamente de la librería el material específico cuya identidad se desea confirmar. En este caso, el resultado se presenta como PASS o FAIL y, en caso de FAIL, el analizador indica también la sustancia correcta con mayor similitud (Figura 4).

Todos los resultados, incluidos los descartados o aquellos que no hayan sido firmados electrónicamente por el usuario mediante credenciales, quedan almacenados en el Audit Trail encriptado, garantizando trazabilidad, integridad de datos y cumplimiento regulatorio GMP.

Pantallas principales del Visum Palm™

análisis de materias primas

Figura 2: Menú Principal      Figura 3: Análisis identificación de materias primas   Figura 4: Análisis de verificación, PASS y FAIL con confirmación de sustancia correcta.

En casos específicos puede ocurrir que la tecnología no proporcione un resultado exacto, como sucede cuando se inspeccionan materiales químicamente muy similares o prácticamente idénticos, o cuando existen diferencias de granulometría. Para estas situaciones, el Visum Palm GxP™ ofrece la posibilidad de crear y utilizar librerías de clasificación.

A diferencia de los modos de identificación/verificación, la clasificación (Figura 5) permite distinguir de manera precisa diferencias espectrales muy sutiles, como el tamaño de partícula o la concentración de un analito específico, incluso cuando se trata del mismo API o excipiente presente en distintas concentraciones dentro de matrices similares. De esta forma, la clasificación complementa el análisis inicial de identificación de materias primas mediante un algoritmo más potente para casos complejos o problemáticos.

En todos los escenarios descritos, además del resultado, el sistema genera el espectro completo de la sustancia analizada en cada medición (Figura 6), asegurando trazabilidad y mayor valor analítico.

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Figura 5: Análisis de clasificación.            Figura 6: Espectro de cada análisis.

Desarrollar métodos y librerías de identificación de materias primas con el software Visum Master GMP™ para PC

Visum Master™ - Main Menu

Figura 7: Visum Master™ – Menú Principal           Figura 8: Visum Master™ – Model Builder

the spectra of each material and the reference to create the raw material identification library window

Figura 9: Inserte los espectros de cada material y la referencia (nombre) para crar la librería de identificación de materias primas.

El Visum Palm GxP™ es el único analizador NIR en el mercado que permite al usuario final desarrollar de manera sencilla y totalmente automática sus propias librerías de identificación de materias primas, clasificación o incluso métodos para ensayos cuantitativos, sin necesidad de emplear un software complejo o tener conocimientos previos en quimiometría. En otros términos, el usuario sólo ha de disponer de muestras y referencias (cualititativas o cuantitativas), dejándole el Model Builder incorporado el proceso de desarrollo.

Generar, mantener o actualizar librerías nunca ha sido tan simple como con Visum Master™, ya que permite generar librerías y métodos ilimitados para distintos tipos de análisis y de cada uno genera, también automáticamente, un informe técnico con toda la información sobre cómo lo hizo, el algoritmo utilizado, preatratamientos, variables latentes, métricas de calidad, dataset utilizada, control de calidad de outliers, gráfica y cuantificación de outliers detectados y eliminados, entre otros datos que son un insumo clave para preparar un informe de validación interno o externo, identificar necesidades de mejora o actualizaciones.

Para conocer más sobre cómo Visum Palm GxP puede ser una herramienta útil para identificación de materias primas, puedes contactar con IRIS o nuestros distribuidores a través del siguiente enlace.

Por IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-es, Pharma-4-0-es 9 abril 2024

Monitorización del proceso de mezclado mediante espectroscopia NIR en línea

Monitorización del proceso de mezclado
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Monitorización del proceso de mezclado mediante espectroscopía NIR en línea en tiempo real

El proceso de mezclado de polvos es el más popular para lograr la uniformidad del contenido en formas sólidas. A pesar de su aparente simplicidad, es decir, aprovechar las fuerzas de cizallamiento para mezclar API y excipientes con sólo mover el recipiente durante un cierto tiempo, cualquier especialista en galénica sabe que el comportamiento real de la mezcla no es tan sencillo. De hecho, la distribución final resulta de una combinación caótica de interacciones microscópicas entre las partículas y de mecánica de flujo macroscópica, por no mencionar que, una vez alcanzada la homogeneidad, existe un riesgo real de desmezcla como consecuencia de la afinidad entre partículas homólogas. Por ello, independientemente de las mejoras mecánicas en el diseño del mezclador, la comprobación sistemática de la homogeneidad de la mezcla es un requisito clave en el sector farmacéutico y nutracéutico. Es aquí donde la espectroscopía NIR cobra importancia como técnica de monitorización del proceso de mezclado en tiempo real.

Control del punto final del mezclado

Control tradicional del proceso de mezclado frente a monitorización del proceso de mezclado (PAT)

Hasta ahora, la forma tradicional de hacerlo ha sido detener periódicamente el proceso de mezclado después de varios ciclos para tomar algunas muestras de diferentes puntos, que se analizan posteriormente por cromatografía. Sin embargo, este enfoque tiene también algunos inconvenientes no deseados, como el tiempo de espera añadido (debido a los engorrosos procedimientos de laboratorio que conlleva), el tiempo de mezclado subóptimo (debido al prolongado mezclado arbitrario destinado a garantizar la homogeneidad) y los artefactos del mezclado (como la desmezcla y los grumos como consecuencia de mantener la carga en condiciones estáticas mientras se esperan los resultados del laboratorio).

Por el contrario, un enfoque PAT, como una monitorización del proceso de mezclado en tiempo real basada en la espectroscopia, podría considerarse la forma óptima de comprobar si se ha alcanzado la condición final. De hecho, tanto la FDA como la EMA han descrito este enfoque como un nuevo paradigma recomendado.

En principio, tal y como se describe detalladamente en la literatura científica, existen dos formas de implementar una determinación del punto final basada en PAT: mediante el uso de un modelo predictivo de machine learning supervisado (por ejemplo, un modelo PLS que predice cuantitativamente la concentración de API) o mediante el uso de un algoritmo agnóstico a la composición específica de la mezcla. El primero suele arrojar resultados más directos y precisos pero, a su vez, requiere desarrollar modelos específicos a partir de muestras de referencia adecuadas, lo que no siempre es factible, especialmente cuando hay demasiadas formulaciones diferentes. El enfoque agnóstico para la monitorización del proceso de mezclado, por el contrario, se basa en la similitud espectral; no es necesario disponer de antemano de datos reales sobre la composición específica de cada formulación.

El enfoque agnóstico: La desviación típica de los bloques móviles y el algoritmo dinámico de IRIS Technology Solutions

De hecho, la estabilidad espectral es agnóstica a la composición específica de cada formulación. No es necesario desarrollar ningún modelo de predicción cuantitativa para evaluar las concentraciones de los componentes porque el razonamiento subyacente establece que, independientemente de la composición, no se puede mejorar la homogeneidad una vez que los espectros permanecen inalterados, al menos para los componentes principales. De hecho, una mezcla puede considerarse homogénea una vez que sus espectros permanecen inalterados tras varios ciclos de mezclado.

Dado que la espectroscopia NIR es sensible a concentraciones del 0,1-1 % o superiores, durante el proceso de mezclado la monitorización de la homogeneidad de los componentes menores no puede evaluarse mediante dicha tecnología. Sin embargo, puede inferirse a partir de la homogeneidad de los componentes principales y validarse oportunamente con métodos de laboratorio tradicionales si es necesario.

La desviación estándar en bloque móvil (MBSD) es el algoritmo agnóstico más ampliamente descrito, al menos en la literatura científica. Por lo general, el criterio de punto final MBSD es bastante arbitrario. Incluso cuando se utiliza un criterio con fundamento estadístico [Evaluación crítica de métodos para la determinación del punto final en procesos de mezclado farmacéutico. M. Blanco, R. Cueva-Mestanza y J. Cruz. Anal. Methods, 2012, 4, 2694], debe cumplirse alguna hipótesis restrictiva sobre la distribución de la métrica de similitud para que sea correctamente aplicable. Además, la media de la desviación típica tiene un efecto bastante «suavizador» que podría velar en cierta medida la tendencia real de la similitud espectral.

El enfoque dinámico con Visum NIR In-Line™ para la monitorización del proceso de mezclado

El algoritmo patentado de IRIS Technology Solutions, por el contrario, se basa en la comprobación de la estabilidad de una métrica de similitud real (MSD: diferencia cuadrática media entre dos espectros sucesivos) mediante el uso de fuertes criterios estadísticos sobre la distribución MSD específica del mezclado. De hecho, nuestro enfoque de bloques móviles adapta dinámicamente el umbral a cada distribución estadística de similitud espectral en función de la formulación. En consecuencia, proporciona un criterio de punto final robusto para la monitorización del proceso de mezclado, independientemente del comportamiento específico de cada formulación, lo que resulta especialmente necesario cuando se producen anomalías en el mezclado, como la desmezcla o la formación de grumos.

En aras de la flexibilidad, los usuarios pueden establecer a su conveniencia tanto el tamaño del bloque móvil como la significación estadística. Siempre que sea posible, estos parámetros deben ajustarse en la fase de puesta en servicio, aunque los valores ajustados de fábrica deberían funcionar para las circunstancias más frecuentes.

 

Imagen 1: Módulo adaptador de ventana de zafiro para el analizador en línea Visum NIR In-line™ fabricado por IRIS Technology Solutions S.L.

Contrôle du point final du mélange

El módulo adaptador con ventana de zafiro permite integrar fácilmente el analizador Visum NIR In-Line™ mediante una conexión tri-clamp. Existen diferentes tamaños del módulo adaptador en función de las configuraciones propias de la máquina mezcladora.

A diferencia de otros analizadores del mercado, el Visum NIR In-Line™ es un analizador autónomo (ordenador integrado) y puede comunicarse con múltiples protocolos de comunicación. Además, cumple la normativa farmacéutica 21 CFR Parte 11 (FDA), los requisitos de la Farmacopea Americana (USP) y Europea (Ph. Eur.) y las Directrices 2014 y 2023 de la Agencia Europea del Medicamento (EMA).

En su versión Blender, el analizador Visum NIR In-Line™ es inalámbrico, funciona con baterías recargables y reemplazables con una autonomía de más de 3 horas y se conecta a través de Wi-Fi, como se muestra en la siguiente imagen.

 

Imagen 2: Analizador Visum NIR In-Line™ en un ciclo de monitorización del proceso de mezclado.

Control of the blending end point Überwachung des Mischprozesses durch visum NIR In-line

Tabla 1: Analizador en línea Visum NIR In-Line™ especificaciones técnicas

blending process monitoring

Conclusiones

El analizador NIR In-Line™  de IRIS Technology Solutions S.L. presenta un método dinámico más robusto y realista para la monitorización del proceso de mezclado que el algoritmo de desviación estándar de bloque móvil (MBSD), ya que se basa en la media cuadrática de dos espectros sucesivos y no en la media de la desviación estándar como índice de similitud utilizado por el enfoque MBSD.

Al disponer de un ordenador integrado, no es necesario conectarlo a otros dispositivos electrónicos u ordenadores externos, lo que lo convierte en una excelente herramienta autónoma para trabajar a nivel de producción en planta y en entornos GMP.

Además, dispone de un área de iluminación y adquisición de espectro mucho mayor que otros analizadores de espectroscopía NIR, especialmente los muy pequeños, con una resolución de 256 píxeles, obteniendo más información química y calidad espectral para una monitorización óptima de cada ciclo de mezclado.

Por IRIS Technology Solutions
Digitalization-es, Industry-4-0-es, Pharma-4-0-es 3 abril 2024

Control del proceso de recubrimiento de formas granulares mediante espectroscopia NIR

monitoring of the pellet coating process
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Control del proceso de recubrimiento de formas granulares mediante espectroscopia NIR

En la industria farmacéutica existen muchas formulaciones granulares que se recubren para conseguir una liberación sostenida o controlada del fármaco o principio activo farmacéutico (API) a lo largo del tiempo, un ejemplo claro y bien conocido es el Omeprazol. En este artículo hablaremos de estas formulaciones de liberación prolongada y de cómo es posible optimizar el tiempo de liberación y los análisis de potencia durante el proceso de recubrimiento mediante espectroscopia NIR.

proceso de recubrimiento de formas granulares

Proceso de peletización y análisis tradicional

Durante el proceso de granulación de las formas farmacéuticas de liberación modificada, la correcta aplicación del recubrimiento (por ejemplo, un recubrimiento de liberación entérica destinado a evitar la digestión o degradación gástrica) determinará la posterior eficacia del fármaco y el tiempo de liberación mg/API del mismo, por lo que se realizan controles a lo largo de este proceso para garantizar la calidad y, por tanto, la acción farmacológica esperada.

 

Actualmente, este control se realiza durante el proceso de recubrimiento con muestras obtenidas del equipo de recubrimiento en diferentes momentos y analizadas en el laboratorio mediante la técnica analítica de HPLC o cromatografía líquida y pruebas de disolución para demostrar que la liberación del principio o principios activos es satisfactoria. Ambos métodos exigen la preparación de la muestra antes del análisis, requieren personal especializado y consumibles (materiales), además de la duración (horas) de una prueba de disolución, cuyo objetivo principal es determinar la biodisponibilidad del fármaco, es decir, la cantidad relativa del fármaco que ha entrado en la circulación general tras su administración y la velocidad a la que se ha producido este acceso.

 

Por lo tanto, el principal problema de la analítica tradicional es que se tarda mucho en obtener los resultados y, por lo tanto, no permite rectificar a tiempo el proceso de recubrimiento en caso de fallos o, en el caso frecuente de detener el proceso para tomar muestras, se corre el riesgo de alterar la calidad del semiproducto.

 

Una herramienta alternativa y muy eficaz que permite supervisar en tiempo real el proceso de recubrimiento es la tecnología NIR, ya que la firma espectral de cada gránulo puede relacionarse con sus condiciones de recubrimiento, dosificación y tiempos de liberación sin necesidad de recurrir a los métodos tradicionales.

Desarrollo de un método NIRS para predecir el tiempo de liberación y la potencia

Con el fin de desarrollar un modelo predictivo para la determinación en tiempo real de los tiempos de liberación y la potencia (mg API/g pellet) que se libera a 1, 4 y 7 horas, se trabajó en coordinación con un importante laboratorio farmacéutico español y el analizador espectroscópico NIR portátil Visum Palm™ fabricado y comercializado por IRIS Technology Solutions S.L.

 

Los datos facilitados por el laboratorio consisten en los espectros NIR de varios lotes de dos medicamentos basados, por un lado, en un antihistamínico que, por motivos de confidencialidad, denominaremos «DS» y, por otro, en una forma de vitamina B6 que, por los mismos motivos, denominaremos «PH».  En ambos casos, la sustancia activa formaba parte del recubrimiento de los gránulos que constituían el vehículo.

 

Los espectros de los gránulos se adquirieron en diferentes momentos del proceso de recubrimiento, tanto de muestras húmedas como secas y, paralelamente, la muestra respectiva se sometió a los análisis habituales en estos casos para determinar la liberación del fármaco a 1, 4 y 7 horas y la potencia mg PI/g.

 

Los modelos predictivos desarrollados a partir de los datos espectrales mostraron que no es necesario secar las muestras para la adquisición de los espectros -por lo que el control puede realizarse directamente sobre la muestra húmeda, ahorrando tiempo y manipulación- y que existe una clara relación entre los espectros NIR, la potencia y los tiempos de liberación de 1h, 4h y 7h, como veremos a continuación.

Compuesto PH

Tabla 1: Parámetros de calidad de los modelos de predicción para la liberación a 1, 4, 7 horas y la potencia en las muestras con diferentes etapas del proceso de recubrimiento PH. El símbolo * indica que el modelo se construyó utilizando la media de los espectros NIR de las réplicas de cada muestra.

Figura 1: Curvas de regresión para PH a) Todas las muestras; b) Lotes 1,3,4 y 7; c) Espectros medios de los lotes 1,3,4 y 7; d) Lote 7.

processo de revestimento de formas granulares

Compuesto DS

El cuadro 2 muestra los parámetros de calidad de los modelos para el análisis de las muestras de DS húmeda. Todas las muestras se estudiaron simultáneamente: las muestras de los lotes 6, 8 y 10 juntas, y el lote 6 por separado. Los lotes 6, 8 y 10 se eligieron para el estudio de un conjunto de lotes porque tenían el mayor número de muestras. Además, se eligió el lote 6 para el análisis individual porque contenía el mayor número de muestras con los parámetros de liberación óptimos para el caso de estudio.

Tabla 2: Parámetros de calidad de los modelos de predicción para la liberación a 1, 4, 7 horas y la potencia en las muestras con diferentes etapas del proceso de recubrimiento DS.

La figura 2 muestra las curvas de regresión resultantes del estudio para la sustancia activa DS. Los valores de los parámetros de calidad para los modelos DS muestran, en general, una buena correlación. Como observación, se observa que el error aumenta cuando se utilizan datos de diferentes lotes, probablemente porque las condiciones de proceso de cada lote son diferentes debido a que los datos proceden de la fase de desarrollo y puesta a punto del proceso de producción. La predicción de la liberación a las 7 horas es peor que la de los demás parámetros, probablemente porque el final del proceso de liberación se ha alcanzado en muchos casos antes de ese momento.

 

 

Figura 2: Curvas de regresión para DS a) todas las muestras; b) Lotes 6, 8 y 10; c) Espectros medios de los lotes 6, 8 y 10; d) Lote 6.

Predicción de muestras secas

Tabla 3: Parámetros de calidad de los modelos de predicción para las muestras secas del lote 6 de DS y del lote 7 de PH.

Los modelos de predicción de las muestras secas para lotes individuales de PH y DS muestran una buena correlación. Cabe señalar que el error de predicción se debe a las pocas muestras de validación utilizadas.

 

Figura 3: Curvas de regresión para los simples secos de a) DS lote 6 y b) PH lote 7.

processus d'enrobage des formes granulaires
processus d'enrobage des formes granulaires

Conclusiones

  • Existe una clara correlación entre los espectros NIR y los tiempos de liberación de 1h, 4h y 7h, así como con la potencia, tanto para DS como para PH, aunque es ligeramente peor para PH.
  • En el caso de la liberación a las 7h, la correlación parece un poco más débil, posiblemente porque está cerca de la liberación máxima (en la meseta de liberación) o debido a diferencias en el pH de las muestras.
  • Las diferentes condiciones de producción por lotes afectan a la solidez de esta correlación, un factor de variabilidad inherente porque las muestras proceden de la fase de desarrollo del proceso de producción (fase de puesta a punto) y no del método NIRS.
  • Las pruebas de lotes individuales muestran una buena correlación tanto para las muestras húmedas como para las secas. Dado que los resultados en ambos casos son similares, puede concluirse que el secado no es necesario para correlacionar los parámetros estudiados (tiempo de liberación y potencia) con los espectros NIR.
  • Por último, del análisis de los resultados analizados puede concluirse que la espectroscopia NIR puede utilizarse para optimizar el control del proceso de recubrimiento de formas granulares y que, desde un punto de vista técnico, es un método sólido y basado en pruebas. Sin embargo, para todos los casos evaluados en este documento, los modelos definitivos deben realizarse una vez que el proceso de producción se haya desarrollado por completo.
Por IRIS Technology Solutions
Ai-es, Digitalization-es, Industry-4-0-es, Innovation-es, Pharma-4-0-es 5 septiembre 2023

Nuevo analizador NIR portátil Visum Palm™ asistido por IA

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Nuevo analizador NIR portátil Visum Palm™ asistido por IA

IRIS Technology Solutions presenta la última versión de su nuevo analizador NIR portátil Visum Palm™, que viene a complementar su gama de analizadores de procesos Visum® en tiempo real para la industria.

El nuevo Visum Palm™ es un espectrofotómetro NIR completamente portátil que permite realizar análisis de distintas sustancias, productos o mezclas en tiempo real, sin necesidad de recurrir a técnicas tradicionales de laboratorio y toma de muestras, permitiendo a la industria obtener resultados en el momento para tomar decisiones o corregir parámetros de los procesos productivos.

La nueva generación Visum Palm™ trae consigo un diseño innovador y un cambio radical en la forma en que los usuarios experimentan la tecnología NIR, ahora asistida por IA con el software Visum Master™, para que cada fabricante pueda crear de forma automatizada, sus propios modelos predictivos o calibraciones atento a sus necesidades de control y análisis.

 

Diseño, autonomía y robustez

El nuevo analizador NIR Visum Palm™ ofrece un diseño innovador y ergonómico, además de la posibilidad de realizar análisis en cualquier momento y lugar sin tener que conectarlo a ningún dispositivo electrónico externo. Esto es posible ya que incorpora una pantalla táctil y un ordenador embebidos, los cuales permiten todas las funcionalidades rutinarias del dispositivo.

 

El Visum Palm™ opera en el rango de 900 a 1700 nm, ya que es la banda que mejor combina disponibilidad de información química con precio y madurez tecnológica. Opera principalmente en modo reflectancia difusa, para lo que dispone de una óptica especialmente diseñada y patentada para extraer la máxima información posible de la muestra. Concretamente, dispone de una extensa área de iluminación (50 mm de diámetro) y un área de colección de 10 mm. Estas características lo diferencian de otros analizadores homólogos en cuanto a su idoneidad para analizar muestras heterogéneas, que es lo más frecuente en condiciones de trabajo reales. En aquellos casos donde la heterogeneidad es más evidente, el dispositivo es configurable para que calcule y reporte el promedio de una cantidad determinada de repeticiones.

 

El nuevo analizador NIR Visum Palm™ cuenta con protección IP65, por lo que es resistente ante el polvo, la humedad y al agua. Además, es lo suficientemente robusto para llevar y realizar análisis en prácticamente cualquier sitio interior o exterior e incluso viene provisto con una base de apoyo para utilizarlo en modo escritorio o de sobremesa.

 

Una nueva experiencia de usuario asistida por IA

A diferencia de los softwares de modelado y calibraciones más comunes del mercado, con los que el usuario tiene que tener determinados conocimientos técnicos sobre quimiometría o confiar dicha tarea a un tercero, el software Visum Master™ para ordenador hace aún más accesible la tecnología NIR automatizando el preprocesamiento, la selección del algoritmo de análisis multivariante y la validación. Esto permite que cualquier usuario pueda generar modelos simplemente introduciendo espectros y referencias (cuantitativas o cualitativas) para realizar análisis rutinarios en tiempo real en reemplazo de los análisis tradicionales.

visum_master

El nuevo software permite además ampliar y editar modelos preexistentes, sincronizarse con el analizador portátil para importar espectros, exportar modelos, descargar resultados de mediciones, generar automáticamente informes de validación de métodos analíticos e informes de auditoría para ambientes GMP y comprobar de forma guiada el rendimiento metrológico del dispositivo cuando se necesite.

 

Para la industria y ambientes GMP

Si bien la tecnología NIR tiene una infinidad de aplicaciones en numerosas industrias como la del plástico, alimentación, química, agroindustria, madera, biocombustibles, por mencionar las más relevantes pero no las únicas; es para la industria farmacéutica y ambientes GMP donde el nuevo dispositivo Visum Palm™ introduce novedades significativas a nivel de usabilidad y funcionalidad. Es compatible con 21 CFR Parte 11, permitiendo generar y visualizar un informe automático del Audit Trail, el registro de toda la actividad del dispositivo, donde se pueden incorporar comentarios y observaciones. Posibilita también al usuario generar automáticamente las validaciones de métodos analíticos desarrollados y realizar las comprobaciones metrológicas del dispositivo cuando se requiera y descargar sus resultados posteriormente.

“La tecnología NIR, hoy en día, debe ser fácil de utilizar y de entender y, al mismo tiempo, le tiene que dar libertad y autonomía al usuario para explotarla al máximo y facilitar su trabajo en el día a día. La tecnología debe ser un facilitador. Vamos a seguir dando más pasos en materia de automatizaciones y nuevas funcionalidades porque estamos convencidos de que es el camino correcto y lo que necesita la industria y las personas que la conforman”, dice Oonagh Mc Nerney, Directora de IRIS Technology Solutions, S.L.

 

El nuevo analizador NIR portátil Visum Palm™ ya está disponible aquí, donde además se puede encontrar información técnica del dispositivo, vídeos y contactar con IRIS Technology Solutions, S.L. para realizar una demostración o consulta específica.

Por IRIS Technology Solutions
Pharma-4-0-es, Industry-4-0-es 31 marzo 2022

Espectroscopía Raman y Tecnología NIR: aplicaciones en la Industria Farmacéutica

Espectroscopía Raman y la Tecnología NIR
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En el siguiente artículo abordaremos las principales aplicaciones con espectroscopía Raman y tecnología NIR, en tiempo real, para el control de procesos de fabricación y de calidad tanto para planta piloto – en sintonía con el concepto Quality by Design  (QbD) -, como en su escalado industrial. Además, el presente artículo, pretende ser un punto de partida para los profesionales de la industria que dispare interrogantes sobre cómo optimizar el control con tecnologías analíticas de procesos (PAT) para una gestión eficiente y la implantación de un modelo de fabricación en continuo.

 

Espectroscopía Raman y NIR

 

Ambas tecnologías tienen en común ser técnicas fotónicas – aprovechan las propiedades de los fotones o la luz y su interacción con la materia – de diagnóstico y no destructivas que permiten obtener en segundos información química y estructural de casi cualquier material o compuesto orgánico e inorgánico. De allí que se empleo en laboratorio se encuentra ampliamente extendido en distintas industrias y son técnicas analíticas conocidas por los profesionales de control de calidad.

 

Para aquellos que no son profesionales de laboratorio o se están introduciendo en la materia, es fundamental comenzar con unos breves conceptos y ejemplos para entender sus aplicaciones.

 

La espectroscopia Raman es una técnica basada en la dispersión inelástica de la luz. La dispersión inelástica o Raman se produce cuando la energía cambia durante la colisión entre la luz monocromática y la molécula y, por tanto, la frecuencia de la luz dispersada también cambia. Estos cambios proporcionan información sobre la identidad molecular y la estructura de las muestras o material analizado.

 

La espectroscopia del infrarrojo cercano NIR (Near Infrared) es una técnica basada en la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, dentro del rango de longitudes de onda de 780-2500 nm. Estas radiaciones absorbidas pueden relacionarse con diferentes propiedades de la muestra, ofreciendo información cualitativa y cuantitativa. El rango del infrarrojo cercano se caracteriza por los débiles sobretonos y las bandas combinadas que surgen de las intensas vibraciones fundamentales de los enlaces O-H, C-H, C-O, C=O, N-H y de los grupos metal-OH en el rango del infrarrojo medio.

 

Ahora bien, tanto los equipos que funcionan con espectroscopía Raman como NIR, son dispositivos ópticos (de visión) que funcionan con inteligencia artificial. La información que recogen del espectro del objeto analizado es interpretada por un modelo matemático – quimiometría- al que se llama “modelo predictivo” que le dice al sistema qué es lo que está mirando. Un ejemplo muy simple: si queremos controlar el contenido de Paracetamol de una forma de 1mg., el modelo matemático que analiza el proceso debe saber correlacionar el espectro correspondiente a dicho valor y para ello debe conocer lo que es 0,8 – 0,9 – 1,1 y así sucesivamente en el rango de interés a controlar. El modelo predictivo es un modelo matemático que esencialmente correlaciona un espectro con un valor de referencia. Este valor de referencia sale del análisis tradicional del laboratorio.

 

¡Pasemos a lo importante!: ¿Y para qué me sirven estos sistemas en mi fábrica?

 

Aplicaciones de la tecnología NIR en tiempo real:

 

1) Identificación de la materia prima: La identificación de las materias primas es una tarea rutinaria en la industria farmacéutica. Estas pruebas se llevan a cabo antes de que los materiales sean procesados, con el fin de evitar errores en la medida de lo posible y, por tanto, ahorrar tiempo y dinero. Esta comprobación de materiales se aplica no sólo a los materiales comprados (por ejemplo, los excipientes), sino también a algunas transferencias internas de materiales, por ejemplo, los API fabricados en otra planta. Esto último muy importante a tener en cuenta a la hora de preguntarnos por qué tenemos problemas en el mezclado de algunas fórmulas con determinadas materias primas.

 

2) Homogeneización: Una vez identificadas y pesadas, las materias primas suelen requerir la homogeneización de los distintos componentes. Este es un paso crítico en la fabricación de productos farmacéuticos en estado sólido, ya que tiene un impacto directo en la calidad y homogeneidad del producto final. El proceso de homogeneización se ve afectado principalmente por propiedades físicas como el tamaño, la forma y la densidad de las partículas. Punto final del mezclado y homogeneización no son lo mismo, no en términos de regulación según la European Medicines Agency (EMA). Desde IRIS Technology intentamos concienciar en este punto, que a veces se confunde, para proporcionar soluciones de control en línea que son homologables a los protocolos de control establecidos por la regulación comunitaria y española.

 

3) Granulación y tamaño: A veces los diferentes ingredientes de la formulación no se mezclan bien y se segregan durante la homogeneización. Por ello, es conveniente granular los ingredientes en polvo por compresión, granulación en seco o en presencia de un aglutinante en condiciones húmedas. La mayoría de los usos espectroscópicos se centran en la determinación del agua durante la granulación en húmedo o el secado después de la granulación.

 

4) Extrusión: La espectroscopia NIR se ha utilizado ampliamente en extrusión en caliente para controlar tanto el contenido de API como el estado sólido de los extruidos e identificar las interacciones entre los ingredientes.

 

5) «Tableting» o preparación de comprimidos: Esta etapa del proceso es la más cercana al producto final. Por lo tanto, a veces es más fácil controlar la calidad del producto directamente en la prensa, especialmente si hay un paso de recubrimiento posterior. En este momento, el NIR también puede desempeñar un papel importante.

 

6) Recubrimiento: El proceso de recubrimiento es un paso crucial en la fabricación de preparados sólidos orales. De hecho, el recubrimiento puede actuar como una pantalla física para evitar los efectos de la oxidación, la humedad y las condiciones de iluminación con el fin de mejorar la estabilidad del producto final o de los productos intermedios del proceso. El recubrimiento también puede desempeñar un papel activo en la protección (gastrorresistencia) y la liberación (liberación modificada) del fármaco in vivo. La homogeneidad y el grosor del recubrimiento son importantes para controlar el momento de la liberación del fármaco. Existen muchas técnicas offline para controlar el grosor del recubrimiento, como los cambios en el peso, la altura o el diámetro de los núcleos de los gránulos/tabletas recubiertos durante el proceso. La tecnología NIR en línea es especialmente útil para controlar los recubrimientos de base acuosa y es una técnica que permite ahorrar horas de análisis, que hemos abordado en particular en este otro artículo.

 

7) Control del producto final: Una parte importante del control de calidad del producto final abarca el análisis de todos los lotes producidos para evitar resultados fuera de especificaciones. Este punto de control, aunque ya es tarde para evitar pérdidas, también se puede efectuar con herramientas NIR portátiles (de mano) y en tan sólo segundos analizar a pie de línea decenas de unidades (homogeneidad, concentraciones u otros parámetros).

 

Aplicaciones de la espectroscopía Raman en tiempo real

 

Como veremos a continuación dicha técnica de análisis tiene algunas aplicaciones similares a la espectroscopía NIR y otras muy distintas por ser una técnica con una precisión muy superior al NIR y que en IRIS Technology empleamos en los sistemas que fabricamos cuando trabajamos con APIs con concentraciones muy bajas (típicamente <0,5) o bien en matrices acuosas donde la cantidad de agua genera mucho ruido en el análisis con un equipo NIR).

 

1) Espectroscopia Raman para la identificación de APIs: Como cada API tiene sus propias características Raman, la espectroscopia Raman puede identificar rápidamente y con alta precisión los principios activos, además de tener un error de predicción ínfimo y en algunos casos tiene un límite de detección tan bajo como ppm.

 

2) Espectroscopia Raman para el estudio cuantitativo y cualitativo de las formulaciones: La composición de los preparados farmacéuticos es relativamente compleja; sin embargo, la espectroscopia Raman sigue siendo uno de los métodos de detección rápida si los excipientes son simples o sólo una solución acuosa.

 

3) Espectroscopia Raman para la detección de sustancias ilícitas: La espectroscopia Raman puede utilizarse para la detección de trazas debido a su sensibilidad, rapidez y precisión. En general, las pequeñas cantidades de drogas ilícitas causan incidentes de seguridad de drogas, y la espectroscopia Raman puede utilizarse para la detección de drogas ilícitas.

Technologie NIR et spectroscopie Raman

Beneficios de la espectroscopía Raman y tecnología NIR en tiempo real

 

En general, hay dos ventajas fundamentales de la espectroscopía Raman y tecnología NIR en líneas de producción sobre los métodos tradicionales del laboratorio:

 

La primera ventaja sería el seguimiento de la fabricación continua o «continuous manufacturing». La industria farmacéutica trabaja principalmente de forma que el medicamento final es el resultado de varias etapas de producción independientes. Éstas también pueden tener lugar en diferentes zonas geográficas, lo que conlleva el envío y almacenamiento de los diferentes productos intermedios en contenedores hasta la siguiente instalación de fabricación. Esto aumenta el riesgo de degradación con el tiempo o debido a las condiciones ambientales (luz, humedad, etc.). Una forma de abordar este problema es pasar del trabajo independiente por lotes a la fabricación continua con la ayuda de tecnologías de supervisión como los equipos analíticos de control en tiempo real.

 

Un proceso continuo o fabricación continua es aquel en el que los materiales se cargan continuamente en el sistema, mientras que el producto final se descarga continuamente. A diferencia de la fabricación independiente por lotes, este concepto implica la conexión total de las unidades de producción, con el uso de sistemas PAT, junto con sistemas de control de procesos para supervisar y controlar la planta de fabricación integrada. Las unidades de proceso continuo suelen ser más eficientes, más productivas, con volúmenes reducidos y menos residuos en comparación con las unidades de proceso clásicas. Por lo tanto, este tipo de unidades de producción pueden responder más rápidamente a una escasez de medicamentos o a cambios repentinos en la demanda o las necesidades (como en una pandemia). Además, su pequeño tamaño permite transportarlas directamente a los lugares donde se necesitan los medicamentos. Sin embargo, es necesario conocer a fondo el proceso, incluidas las diferentes conexiones entre sus unidades de proceso.

 

La segunda gran ventaja es reducir el tiempo de muestreo y de análisis, y ésta es muy importante en los procesos de biotecnológicos en sus fases de investigación, desarrollo y producción. Hasta ahora, la mayoría de los datos se obtienen con instrumentos y métodos fuera de la línea.

 

Concretamente para el Raman, la espectroscopia Raman es una poderosa técnica instrumental utilizada en los diversos tipos de análisis farmacéuticos. La superioridad de la técnica depende de la molécula de interés, el nivel de concentración, la matriz o solución, otras especies interferentes presentes y el método de muestreo deseado. Para muchas aplicaciones, la espectroscopia Raman puede ser la mejor respuesta para las necesidades de identificación y control espectroscópico. El papel de la espectroscopia Raman como herramienta analítica cuantitativa aumenta debido a la simplicidad del muestreo, la facilidad de uso y la aplicabilidad a sistemas acuosos.

 

Como fabricantes e integradores de sistemas que operan con espectroscopía Raman y NIR, desde IRIS Technology, colaboramos con numerosas empresas farmacéuticas, alimentarias, químicas, entre otras, en el desarrollo de soluciones analíticas y la implantación de sistemas de control fisico químico, en proyectos llave en mano que van desde la selección de la tecnología, adaptaciones que puedan ser necesarias, el modelado de datos, la instalación, validación e incluso la homologación.

Aquí puedes conocer la gama completa de equipos analíticos Visum®.

Conoce el analizador Visum Raman In-Line™.

Esperamos que dicho artículo les haya sido de interés y como siempre, ante cualquier consulta e incluso sugerencias, puede escribirnos a info@iris-eng.com.

Por IRIS Technology Solutions
Big-data-es, Digitalization-es, Industry-4-0-es, Pharma-4-0-es 2 febrero 2022

La Inteligencia Artificial como herramienta de Mantenimiento Predictivo

Mantenimiento predictivo
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Por IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-es, Pharma-4-0-es 10 enero 2022

¿Monitorizar el proceso de recubrimiento de pellets farmacéuticos?

monitoring of the pellet coating process
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En la industria farmacéutica, hay muchas formulaciones microgranuladas que se recubren para lograr una liberación sostenida o una liberación controlada del fármaco o principio activo en el tiempo, un claro y conocido ejemplo es el Omeprazol. En el presente artículo hablaremos de estas formulaciones y de cómo evitar, durante el proceso de recubrimiento, los análisis de liberación y potencia utilizando tecnología NIR, donde al final explicaremos un caso concreto de aplicación.

Durante el proceso de pelletización de formas farmacéuticas de liberación modificada, la correcta aplicación del recubrimiento (por ejemplo, recubrimiento de liberación entérica) determinará la eficacia posterior del fármaco y el tiempo de liberación mg/API del mismo y por ello se realizan controles a lo largo de este proceso para garantizar la calidad y por ende la acción farmacológica esperada.

Actualmente, este control  se realiza durante el recubrimiento con muestras que se toman del equipo recubridor en tiempos distintos y se analizan en el laboratorio mediante la técnica de HPLC o de cromatografía líquida. Este método requiere preparar las muestras antes del análisis, exige personal especializado y consumibles (materiales) para los análisis. El mayor problema de cómo se realiza el control tradicionalmente, es que insume mucho tiempo hasta obtener los resultados y por ende no permite rectificar el proceso de recubrimiento en caso de fallas o, si se debe detener el proceso, se puede terminar alterando la calidad del semiproducto.

Una herramienta alternativa y muy eficaz que permite monitorizar en tiempo real el proceso de recubrimiento es mediante tecnología NIR, puesto que la signatura espectral de cada pellet se puede relacionar con sus condiciones de recubrimiento, dosis y tiempos de liberación sin necesidad de recurrir a los métodos tradicionales.

 

Caso de aplicación de espectroscopía NIR

Un caso de aplicación industrial con un importante laboratorio farmacéutico fabricante de formulaciones microgranuladas, demostró que hay una clara correlación entre los espectros NIR, los tiempos de liberación y la potencia (mg API/ g pellet) que es liberada. En este caso, se utiliza actualmente un control at-line con un analizador portátil NIR Visum Palm™.

Para la elaboración de los modelos quimiométricos predictivos fue necesario tomar muestras a lo largo del proceso de recubrimiento de distintos lotes directamente del equipo de recubrimiento donde se midieron, tanto las muestras húmedas como secas, con el analizador NIR portátil. 

Posteriormente se realizaron, de las mismas muestras, los ensayos de liberación y potencia y se elaboraron los modelos predictivos preliminares correlacionando los espectros NIR con los valores obtenidos por los ensayos tradicionales, resultando en un coeficiente de correlación (R²) de 0,99. Estos modelos predictivos demostraron que, por un lado, no es necesario secar las muestras para la predicción -por lo que se puede realizar el control directamente en la muestra húmeda – y por otro lado, que hay una clara relación entre los espectros NIR y los tiempos de liberación de 1h, 4h y 7h. Finalmente, el modelo para muestras húmedas se terminó de robustecer y de testear con más muestras y se instaló de forma remota en el analizador NIR portátil Visum Palm del cliente, quien como resultado del proyecto pudo realizar el control del recubrimiento y su potencial de liberación de forma at-line en tan sólo segundos y sin dependencia de los tiempos de análisis de laboratorio por HPLC.

Esperamos que esta información sobre la aplicabilidad de espectroscopía NIR para monitorizar la calidad del recubrimiento de pellets les haya sido de utilidad y os invitamos a hacernos llegar cualquier consulta que pueda tener sobre esta aplicación u otras a nuestro correo electrónico news@iris-eng. 

El mes que viene les hablaremos del control de formulaciones farmacéuticas (concentración de principios activos y excipientes) con espectroscopía NIR y Raman directamente en línea.

—
Joel Valdés Bravo
Technical Disclosure
IRIS Technology | Visum

 

 

Por IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-es, Pharma-4-0-es 4 octubre 2021

IRIS presenta nuevas aplicaciones PAT para la industria farmacéutica

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IRIS Technology presenta en Farmespaña Industrial aplicaciones de sus equipos analizadores PAT para la industria farmacéutica y dermocosmética.

 

Uniformidad de contenido en tiempo real.

El analizador VISUM Palm™ determina la uniformidad de contenido de productos sólidos, semisólidos y líquidos en tiempo real frente a los análisis tradicionales de laboratorio.

De esta forma es posible ahorrar tiempo en todas las fases de desarrollo del producto de principio a fin. También aumenta la fiabilidad de los controles de calidad analizando muchas más unidades por lote y opera con una incertidumbre inferior al 0,1%w/w. Disponible en versión in-line.

 

Biodisponibilidad en tiempo real.

El analizador VISUM Palm permite la predicción en tiempo real del potencial de liberación del principio activo (biodisponibilidad), reemplazando los test de disolución que duran más de 10 horas, por un proceso que ocupa unos segundos. El analizador VISUM Palm™ es compatible tanto en desarrollo de producto como en producción y en control de calidad, reduciendo significativamente el time-to-market.

 

Raman libre de fluorescencia.

El analizador VISUM Raman es una técnica no invasiva de mayor sensibilidad y especificidad que el NIR. Con esta tecnología es posible predecir con éxito formulaciones con concentraciones muy bajas de principios activos (<0,05), incluso donde existe fluorescencia. Nuestros equipos permiten la monitorización del producto de forma at-line o integrados a la línea de producción (in-line).

Compatible con todos los procesos de pharma. Desde el desarrollo de principios activos (upstream) hasta el desarrollo del medicamento, producción y control de calidad.

Ver la nota completa aquí.

Por IRIS Technology Solutions