Categoria: Pharma 4.0

Pharma-4-0-pt-pt 30 Setembro 2025

Visum Palm GxP: O Novo Analisador NIR para Farmacêutica

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Visum Palm GxP: O Novo Analisador NIR para Farmacêutica

O Visum Palm GxP é o mais recente analisador NIR para farmacêutica desenvolvido pela IRIS Technology Solutions. Este dispositivo portátil, robusto e totalmente validado redefine como a indústria farmacêutica realiza o controlo de qualidade, a libertação de lotes e a verificação de matérias-primas, oferecendo rapidez, precisão e conformidade regulatória num único instrumento.
Com uma faixa espectral de 900 a 1700 nm e uma relação sinal-ruído de 4500:1, o Visum Palm GxP garante resultados fiáveis em cada medição. A sua arquitetura autónoma e software integrado tornam-no a ferramenta ideal para ambientes GMP, seja no laboratório, na área de produção ou no armazém.

Por que Escolher um Analisador NIR para Farmacêutica

A espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) tornou-se uma tecnologia essencial para a indústria farmacêutica. Permite análise não destrutiva de amostras, não exige preparação e fornece resultados em segundos. Um analisador NIR para farmacêutica proporciona vantagens claras:


• Identificação rápida de matérias-primas, mesmo através de embalagens transparentes.
• Controlo de processos em tempo real, em linha.
• Avaliação da uniformidade de conteúdo e da humidade (perda por secagem).
• Libertação mais rápida de lotes, reduzindo prazos de QC.

O Visum Palm GxP leva estes benefícios mais longe ao combinar hardware premium com ferramentas de software avançadas, cumprindo os requisitos mais exigentes das normas internacionais.

analisador NIR para farmacêutica

Principais Características do Visum Palm GxP: Especificações Técnicas

Desenvolvido especificamente como um analisador NIR para farmacêutica, o Visum Palm GxP cumpre com 21 CFR Parte 11, USP <1119>, Ph. Eur. <2.2.40> e normas GAMP 5. Destaques:


• Faixa espectral: 900–1700 nm
• Design: analisador autónomo (computador, software e touchscreen integrados), eliminando a necessidade de PC, tablet ou dispositivo externo. Simplifica a operação diária e a qualificação em ambientes GMP.
• Resolução espectral: 5 nm com 256 canais — a mais alta disponível entre analisadores NIR portáteis.
• Relação sinal-ruído: 4500:1 (quase o dobro do padrão USP <1119>).
• Área de medição: 10 mm com iluminação de 50 mm.
• Tempo de medição: 3 segundos.
• Geometria: reflectância difusa; transflectância com acessório opcional.
• Peso: 1,8 kg, proteção IP54–IP66.
• Autonomia: até 5 horas, bateria recarregável e substituível.

Estas características asseguram fiabilidade analítica mesmo em condições exigentes de produção.

Conformidade Regulatória e Segurança de Dados

O Visum Palm GxP foi concebido como o mais completo analisador NIR para farmacêutica portátil, oferecendo funcionalidades avançadas para conformidade GMP, especialmente com a FDA 21 CFR Parte 11:


• Audit trail completo com rastreabilidade de operações e resultados (quem fez o quê e quando). Inclui registo de dispositivo e registo apenas de resultados.
• Diagnósticos diários com alarmes de estado operacional.
• Controlo de acesso baseado em funções (Analista, Supervisor, Gestor de Utilizadores) com privilégios pré-configurados.
• Assinaturas eletrónicas com dupla autenticação (Analista e Supervisor).
• Políticas seguras de password, encerramento automático de sessão e funções de recuperação.
• Backup e restauração seguros de dados.

Estas capacidades asseguram integridade de dados e simplificam auditorias regulatórias.

Visum Master™ GMP: Inteligência Aplicada ao NIR

analisador NIR para farmacêutica

Um componente crítico do analisador NIR para farmacêutica Visum Palm GxP é o seu ecossistema de software:


• O Visum Master™ GMP permite criar bibliotecas de identificação e modelos quantitativos sem necessidade de conhecimento avançado em quimiometria. É o único software que automatiza o desenvolvimento de bibliotecas NIR graças ao Model Builder integrado.
• Gera automaticamente relatórios completos em conformidade com ICH Q2(R2), suportando validações internas e externas.
• Inclui diagnósticos automáticos, gestão de utilizadores e ferramentas de verificação de precisão de comprimento de onda, ruído e linearidade fotométrica de acordo com USP, Ph. Eur. e JP18.

Como software Classe 4, o Visum Master™ simplifica tarefas de qualificação, tornando a implementação de um analisador NIR para farmacêutica mais rápida e eficiente.

Acessórios para Expandir o Potencial do Analisador NIR para Farmacêutica

O Visum Palm GxP dispõe de uma gama completa de acessórios para necessidades laboratoriais e de produção:


• Suportes de bancada para sólidos, grânulos e pós.
• Suportes de cubetas (1–10 mm) para análise de líquidos em modo transflectância, compatíveis com cubetas descartáveis ou reutilizáveis, abertas ou seladas.
• Mini amostrador e nivelador de superfície.
• Leitor de código de barras opcional para rastreabilidade otimizada.

Estes acessórios permitem ao analisador NIR para farmacêutica lidar com diferentes formatos de amostra — de pós finos a líquidos ou grânulos — alternando facilmente entre configuração portátil e de bancada.

Casos de Uso do Analisador NIR para Farmacêutica Visum Palm GxP

O analisador NIR para farmacêutica Visum Palm GxP oferece uma ampla gama de aplicações em toda a indústria, desde a receção de matérias-primas até à libertação final de lotes. A sua portabilidade, software validado e excecional relação sinal-ruído tornam-no indispensável para atender às normas GMP e otimizar fluxos de trabalho. Vamos ver as aplicações mais relevantes da espectroscopia no infravermelho próximo na indústria farmacêutica e de ciências da vida:

Identificação de Matérias-Primas

O Visum Palm GxP permite aos operadores identificar e verificar princípios ativos e excipientes em segundos, mesmo sem abrir embalagens translúcidas ou transparentes. Isso reduz o tempo de QC, minimiza o risco de contaminação cruzada e diminui os erros humanos durante inspeções de receção.

A tecnologia NIR é particularmente eficaz para matérias-primas orgânicas, podendo também verificar substâncias inorgânicas quando hidratadas, higroscópicas ou em solução. Em comparação com outras técnicas, um analisador NIR para farmacêutica é mais rápido, económico e seguro do que analisadores Raman portáteis, que apresentam dificuldades com compostos iónicos puros (NaCl, KCl, HCl) ou substâncias que fluorescem.

O Visum Palm GxP simplifica o desenvolvimento de bibliotecas de identificação robustas, acomodando variações entre fornecedores e lotes, garantindo total rastreabilidade e conformidade com farmacopeias como USP e Ph. Eur. Como resultado, o analisador NIR para farmacêutica torna-se a primeira linha de defesa para a integridade da cadeia de fornecimento.

Uniformidade de Conteúdo e Quantificação

Com a sua elevada relação sinal-ruído (4500:1) e resolução de 5 nm, o Visum Palm GxP é um analisador NIR para farmacêutica ideal para quantificação. Suporta o desenvolvimento de modelos quantitativos automatizados para avaliar a uniformidade de conteúdo em comprimidos, cápsulas, grânulos, emulsões, líquidos ou misturas em pó, bem como a concentração exata de APIs e excipientes.

O analisador NIR para farmacêutica permite treino automático de modelos e fornece ferramentas e métricas avançadas para avaliar a qualidade dos resultados, mesmo offline com espectros de validação. A emissão automática de relatórios segue as diretrizes do ICH Q2(R2) – Validação de Procedimentos Analíticos, reduzindo o tempo e o esforço necessários para documentação de métodos.

Controlo de Processo em Tempo Real

Como analisador NIR para farmacêutica em fabricação, o Visum Palm GxP pode ser instalado em pontos críticos de produção ou usado no laboratório para monitorizar variáveis essenciais:

• Humidade residual em grânulos ou pós durante a secagem.
• Progresso de secagem em leitos fluidizados.
• Espessura de revestimento em microgrânulos ou comprimidos.
• Uniformidade da mistura antes da compressão ou encapsulamento.

As informações fornecidas pelo analisador NIR para farmacêutica permitem ajustes quase em tempo real, melhorando a qualidade do produto e reduzindo o risco de lotes fora de especificação. Esta abordagem de Tecnologia Analítica de Processos (PAT) reforça o controlo estatístico do processo e apoia uma produção mais robusta.

Libertação de Lotes

O Visum Palm GxP acelera a libertação de lotes graças à sua análise rápida e não destrutiva. Ao fornecer resultados analíticos em segundos sem comprometer a integridade do produto, o analisador NIR para farmacêutica possibilita decisões imediatas sobre a aceitação ou rejeição de lotes. Isso encurta os ciclos de QC e melhora a eficiência geral da fábrica.

Por ser portátil, o analisador NIR para farmacêutica pode analisar lotes em armazenamento, em linhas de embalagem ou no laboratório, adaptando-se a qualquer cenário sem sacrificar fiabilidade ou conformidade regulatória.

Investigação e Desenvolvimento

Além do QC de rotina, o Visum Palm GxP é um excelente analisador NIR para farmacêutica em ambientes de I&D. Apoia estudos de compatibilidade de excipientes, otimização de formulações e testes de estabilidade, fornecendo rapidamente insights sobre o comportamento de novos produtos com consumo mínimo de material. Isso o torna ideal para projetos-piloto e para a escala de novas formas de dosagem.

Vantagens sobre Outros Analisadores NIR Portáteis

Ao contrário de dispositivos genéricos, o Visum Palm GxP foi concebido exclusivamente como um analisador NIR para farmacêutica. As suas principais vantagens incluem:

• Validação e conformidade regulatória integradas, facilitando qualificações e validações desde o início.
• Desempenho ideal em ambientes GMP, com auditoria e rastreabilidade completas.
• Hardware robusto, ideal para armazéns, áreas de produção ou laboratórios.
• Dupla funcionalidade: operação portátil e de bancada num único instrumento.
• Software intuitivo para construção de modelos, gestão de bibliotecas e controlo de dados.

Estas qualidades tornam o Visum Palm GxP a escolha mais segura para organizações que procuram um analisador NIR para farmacêutica com suporte total.

Conclusão

O Visum Palm GxP é muito mais do que apenas um analisador NIR para farmacêutica. É uma solução integrada para controlo de qualidade, identificação de matérias-primas e otimização de processos em ambientes GMP. O seu design portátil e autónomo, a dupla funcionalidade, o alto desempenho e a conformidade regulatória posicionam-no como a ferramenta definitiva para laboratórios e fábricas que procuram rapidez, fiabilidade e segurança nas suas operações.

Se a sua empresa pretende aumentar a eficiência e a conformidade na análise NIR, o Visum Palm GxP é a escolha definitiva como analisador NIR para farmacêutica.

De IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 11 Junho 2025

Espectroscopia Raman no Processo de Diafiltração de Lipossomas

Raman spectroscopy
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Espectroscopia Raman na diafiltração de lipossomas

A indústria farmacêutica recorre frequentemente à encapsulação de ingredientes farmacêuticos ativos (APIs) em sistemas lipossomais para melhorar sua estabilidade, biodisponibilidade e liberação controlada. Uma etapa fundamental nesse processo é a diafiltração, que remove compostos indesejados após a formação dos lipossomas, incluindo solventes orgânicos como o etanol, utilizado para dissolver os lipídios que formam a bicamada lipossomal. A quantificação precisa do etanol residual por meio de analisadores baseados em espectroscopia Raman é essencial para garantir a qualidade do produto final, cumprir os padrões regulatórios e otimizar o tempo e os recursos do processo.

Espectroscopia Raman e o Sistema Visum Raman In-Line™

A espectroscopia Raman é uma técnica vibracional baseada na dispersão inelástica da luz laser. É altamente específica para cada molécula, o que a torna ideal para a identificação e quantificação de componentes químicos, mesmo em matrizes complexas. O sistema Visum Raman In-Line™, desenvolvido pela IRIS Technology Solutions, permite a aplicação da espectroscopia Raman diretamente em ambientes industriais ou laboratoriais graças ao seu design compacto, robusto e adaptável. Elimina a necessidade de preparação de amostras, possibilita análise rápida e em tempo real, e é ideal para o monitoramento contínuo de processos farmacêuticos com altos requisitos regulatórios.

 

Quantificação de Etanol Residual com Espectroscopia Raman

Este projeto concentrou-se na implementação de um modelo para quantificação do etanol residual utilizando espectroscopia Raman durante o processo de diafiltração, após a formação dos lipossomas. Por motivos de confidencialidade, os dois princípios ativos encapsulados analisados são referidos como: 1) AINE (anti-inflamatório não esteroidal) e 2) Biomolécula. As amostras foram analisadas em condições laboratoriais controladas utilizando o sistema Visum Raman In-Line™. O sistema Raman foi montado em um suporte móvel, com um porta-amostras adaptado para frascos do tipo Falcon, garantindo segurança no uso do laser durante a operação.

A análise espectral foi complementada com dados obtidos por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), o método de referência utilizado para determinar a concentração real de etanol nas amostras. Esses dados foram utilizados para treinar e validar os modelos preditivos da espectroscopia Raman. A concentração-alvo de etanol no produto final foi fixada abaixo de 0,1% v/v, e as amostras de treino cobriram toda a faixa de 0,1% a 10% v/v de etanol.

Raman spektroskopisi

Imagem do sistema analisador Raman In-Line™ montado em suporte móvel.

Desenvolvimento de modelos preditivos com o Visum Master™

Para desenvolver o modelo preditivo, amostras sintéticas foram preparadas em laboratório misturando água com diferentes concentrações de etanol, especialmente projetadas para cobrir toda a faixa operacional esperada no processo real. Essas amostras garantiram que o modelo pudesse fazer previsões precisas em toda a faixa de interesse.

Os espectros Raman obtidos com o Visum Raman In-Line™ dessas soluções foram utilizados para desenvolver o modelo preditivo com o Visum Master™, uma plataforma de software automatizada que permite a qualquer usuário criar calibrações sem necessidade de conhecimento avançado em quimiometria. O software selecionou automaticamente o algoritmo mais apropriado, os melhores métodos de pré-processamento (derivadas de Savitzky-Golay, centralização da média, correção de linha de base, etc.) e configurou o modelo final com base nas amostras de calibração e seus valores de referência (determinados por HPLC).

Os modelos resultantes foram posteriormente validados com um conjunto independente de amostras reais coletadas durante a produção experimental de lipossomas.

Resultados e Avaliação do Modelo Preditivo Raman para Etanol Residual

Os modelos desenvolvidos com espectroscopia Raman para quantificação de princípios ativos e compostos residuais apresentaram excelente desempenho tanto na calibração quanto na validação externa. Para o etanol, o modelo alcançou um coeficiente de determinação (R²) acima de 0,99 em ambas as fases, com erro quadrático médio de predição (RMSEP) inferior a 0,35% v/v, confirmando sua aplicabilidade para o monitoramento em tempo real durante processos de secagem ou limpeza.

O viés consistentemente baixo em todos os casos sustenta a robustez da calibração e a ausência de erros sistemáticos, confirmando a viabilidade da espectroscopia Raman como uma tecnologia confiável para o monitoramento quantitativo de ingredientes ativos em processos farmacêuticos críticos.

Conclusões

O uso da espectroscopia Raman por meio do analisador industrial Visum Raman In-Line™ permitiu o desenvolvimento de um modelo robusto e preciso para o monitoramento do etanol durante a etapa de diafiltração em processos farmacêuticos. A alta correlação e o baixo desvio dos resultados confirmam a adequação do sistema para aplicações reais tanto em laboratório — montado em suporte móvel — quanto em processos de monitoramento em linha. A espectroscopia Raman também pode ser aplicada a outros processos farmacêuticos que exigem controle preciso de solventes ou compostos críticos, aumentando a eficiência operacional e a qualidade final do produto.

De IRIS Technology Solutions
Innovation-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 24 Abril 2025

Identificação de matérias-primas farmacêuticas (RMID) com Visum Palm GxP™

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Identificação de matérias-primas farmacêuticas (RMID) com Visum Palm GxP™

A análise de identificação de matérias-primas ou de verificação é um processo crítico na indústria farmacêutica, pois assegura a identidade e a qualidade de todos os materiais que serão utilizados na produção. Uma forma prática e eficiente de realizá-la é através do analisador NIR portátil Visum Palm GxP™, que permite executar o teste diretamente no armazém e obter resultados precisos em menos de 3 segundos, evitando a sobrecarga do laboratório e reduzindo os tempos do ciclo produtivo.

Existem múltiplas tecnologias habitualmente empregadas para a identificação de matérias-primas (NIR, FT-NIR ou Raman), mas nenhuma delas, por si só, constitui uma solução universal que cubra toda a lista de materiais de um fabricante farmacêutico.

A técnica NIR é especialmente eficaz na identificação de compostos orgânicos, embora também possa ser aplicada a certos materiais inorgânicos sob condições muito específicas, como no caso de substâncias higroscópicas (sais), compostos hidratados ou dissolvidos em solução aquosa.

Por outro lado, a espectroscopia Raman representa uma técnica alternativa com suas próprias limitações, especialmente em:

• Compostos orgânicos com fluorescência (corantes e certos APIs).
• Substâncias com sinais Raman fracos.
• Compostos inorgânicos puramente iônicos (NaCl, KCl, HCl).

Em geral, o NIR está amplamente consolidado em ambientes regulamentados por sua eficácia, imediatismo e facilidade de uso por qualquer operador. Soma-se a isso o fato de não requerer medidas de segurança adicionais (como no caso do Raman, em que são necessários óculos de proteção) e ser uma opção muito mais econômica para a identificação de matérias-primas farmacêuticas e a análise quantitativa.

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analisador NIR Portátil Identificação de matérias-primas

Por que Visum Palm GxP™ para identificação de matérias-primas farmacêuticas?

O Visum Palm GxP é um analisador self-contained (autônomo) que não precisa ser conectado nem vinculado a nenhum dispositivo externo (smartphone, computador, tablet ou outro).

Dispõe de dupla funcionalidade, permitindo seu uso tanto como dispositivo portátil manual (em contato direto com a amostra) quanto em modo de bancada. Oferece uma resolução espectral de 5 nm ou 256 pixels, posicionando-se como o analisador NIR portátil com maior capacidade espectral de sua categoria.

Cumpre com os principais marcos regulatórios internacionais: CFR 21 Parte 11, USP 1119, Ph. Eur. 2.2.40, JP18 e GAMP 5. Por ser um sistema autônomo com software classe 4, o procedimento de qualificação farmacêutica resulta muito mais ágil e simples em comparação com outros analisadores que dependem de software externo ou de unidades de processamento adicionais.

A área de medição é de 10 mm de diâmetro, com área de iluminação de 50 mm, o que garante maior quantidade de informação química e o converte em uma solução especialmente útil para a identificação de matérias-primas em sacos grandes e translúcidos.

O sistema conta com um conjunto de acessórios que permitem trabalhar em bancada ou como analisador manual, incluindo adaptadores para cubetas de espectrofotometria de laboratório e frascos para líquidos e pós. Além disso, dispõe de um redutor óptico projetado para inspeção de comprimidos e outras áreas de análise reduzidas.

O Visum Palm GxP não está apenas otimizado para a identificação de matérias-primas farmacêuticas, mas também oferece suporte para análises quantitativas. Os relatórios técnicos gerados automaticamente seguem as diretrizes da ICH Q2(R2) – Validation of Analytical Procedures – Scientific Guideline, assegurando rastreabilidade e conformidade normativa.

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Figura 1: Base de apoio para trabalhar em modo de bancada com Visum Palm GxP™. Permite acoplar porta-amostras de bancada para pós, sólidos, granulados e líquidos.

Funcionalidades GxP e CFR 21 Parte 11

O Visum Palm GxP integra a série mais completa e atualizada de funcionalidades projetadas especificamente para garantir a identificação de matérias-primas e o cumprimento normativo em ambientes farmacêuticos regulados por GMP. Sua arquitetura de software e hardware o posiciona como a ferramenta de referência para assegurar qualidade, rastreabilidade e confiabilidade analítica em cada etapa do processo.

Entre suas principais características destacam-se:

• Audit Trail completo: registro detalhado tanto do dispositivo quanto dos resultados, com arquivos binários criptografados para máxima segurança.
• Gestão avançada de perfis e privilégios: três níveis predefinidos (Analista, Supervisor e Gestor de Usuários) com possibilidade de criar usuários ilimitados.
• Controle seguro de acessos: senhas robustas com procedimentos intuitivos de modificação e restauração.
• Parâmetros temporais configuráveis: gestão do tempo de sessão e validade das senhas.
• Sincronização horária flexível: múltiplos métodos para garantir a precisão de data e hora no dispositivo.
• Assistente de qualificação integrado: validação guiada de exatidão em comprimento de onda, ruído e linearidade fotométrica.
• Assinatura eletrônica de duplo nível: com validação independente de Analista e Supervisor.
• Procedimentos de backup e restauração: projetados para manter a integridade do sistema e a continuidade operacional.

Graças a esse conjunto de funcionalidades, o Visum Palm GxP consolida-se como o analisador portátil mais robusto do mercado, garantindo não apenas o cumprimento de normas internacionais (CFR 21 Part 11, GAMP 5, farmacopeias), mas também a máxima eficiência na identificação de matérias-primas farmacêuticas e em aplicações de análise quantitativa.

Modos de análise com Visum Palm GxP™ para identificação de matérias-primas

O analisador Visum Palm GxP™ permite realizar em menos de 3 segundos uma análise de identificação de matérias-primas ou de verificação de diferentes compostos em estado sólido, granulado, em pó ou líquido. O procedimento consiste em comparar o espectro adquirido da amostra com os espectros de referência armazenados na biblioteca.

A comparação é realizada por meio de um critério matemático de similaridade (HQI, Hit Quality Index), que converte as diferenças espectrais em um valor numérico. Como resultado, o equipamento fornece a substância ou classe com maior grau de similaridade obtido (Figura 3) e apresenta uma lista das demais substâncias ordenadas da maior para a menor coincidência.

Da mesma forma, o sistema permite realizar uma análise de verificação, selecionando previamente na biblioteca o material específico cuja identidade se deseja confirmar. Nesse caso, o resultado é apresentado como PASS ou FAIL e, em caso de FAIL, o analisador indica também a substância correta com maior similaridade (Figura 4).

Todos os resultados, incluindo os descartados ou aqueles que não tenham sido assinados eletronicamente pelo usuário mediante credenciais, ficam armazenados no Audit Trail criptografado, garantindo rastreabilidade, integridade dos dados e conformidade regulatória GMP.

Telas principais do Visum Palm™

análisis de materias primas

Figura 2: Menu Principal  Figura 3: Análise de identificação de matérias-primas  Figura 4: Análise de verificação, PASS e FAIL com confirmação da substância correta.

Em casos específicos, pode ocorrer que a tecnologia não forneça um resultado exato, como acontece quando se inspecionam materiais quimicamente muito semelhantes ou praticamente idênticos, ou quando existem diferenças de granulometria. Para essas situações, o Visum Palm GxP™ oferece a possibilidade de criar e utilizar bibliotecas de classificação.

Ao contrário dos modos de identificação/verificação, a classificação (Figura 5) permite distinguir com precisão diferenças espectrais muito sutis, como o tamanho de partícula ou a concentração de um analito específico, mesmo quando se trata do mesmo API ou excipiente presente em diferentes concentrações dentro de matrizes semelhantes. Dessa forma, a classificação complementa a análise inicial de identificação de matérias-primas por meio de um algoritmo mais potente para casos complexos ou problemáticos.

Em todos os cenários descritos, além do resultado, o sistema gera o espectro completo da substância analisada em cada medição (Figura 6), assegurando rastreabilidade e maior valor analítico.

raw material analysis

Figura 5: Análise de classificação.  Figura 6: Espectro de cada análise.

Desenvolver métodos e bibliotecas de identificação de matérias-primas com o software Visum Master GMP™ para PC

Visum Master™ - Main Menu

Figura 7: Visum Master™ – Menu 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: Insira os espectros de cada material e a referência (nome) para criar a biblioteca de identificação de matérias-primas.

O Visum Palm GxP™ é o único analisador NIR no mercado que permite ao usuário final desenvolver de maneira simples e totalmente automática suas próprias bibliotecas de identificação de matérias-primas, classificação ou até métodos para testes quantitativos, sem necessidade de utilizar um software complexo ou ter conhecimentos prévios em quimiometria. Em outras palavras, o usuário só precisa dispor de amostras e referências (qualitativas ou quantitativas), deixando ao Model Builder incorporado o processo de desenvolvimento.

Gerar, manter ou atualizar bibliotecas nunca foi tão simples como com o Visum Master™, pois permite criar bibliotecas e métodos ilimitados para diferentes tipos de análise e, de cada um, gera também automaticamente um relatório técnico com todas as informações sobre como foi feito, o algoritmo utilizado, pré-tratamentos, variáveis latentes, métricas de qualidade, dataset utilizada, controle de qualidade de outliers, gráfico e quantificação de outliers detectados e eliminados, entre outros dados que são um insumo-chave para preparar um relatório de validação interno ou externo, identificar necessidades de melhoria ou atualizações.

Para saber mais sobre como o Visum Palm GxP pode ser uma ferramenta útil para identificação de matérias-primas, você pode entrar em contato com a IRIS ou com nossos distribuidores através do seguinte link.

De IRIS Technology Solutions
Pharma-4-0-pt-pt 9 Abril 2024

Monitorização dos processos de mistura por espetroscopia NIR em linha e em tempo real

Monitorização dos processos de mistura
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Monitorização dos processos de mistura por espetroscopia NIR em linha e em tempo real

O processo de mistura de pós é o processo mais popular para obter uniformidade de conteúdo em formas sólidas. Apesar da sua aparente simplicidade, ou seja, tirar partido das forças de cisalhamento para misturar IFAs e excipientes movendo simplesmente o recipiente durante algum tempo, qualquer especialista em galénica sabe que o comportamento real da mistura não é assim tão simples. De facto, a distribuição final resulta de uma combinação caótica de interacções microscópicas das partículas e da mecânica de fluxo macroscópica, para não mencionar que, uma vez atingida a homogeneidade, existe um risco real de não mistura como consequência da afinidade entre partículas homólogas. Por conseguinte, independentemente das melhorias mecânicas na conceção do misturador, a verificação sistemática da homogeneidade da mistura é um requisito fundamental no sector farmacêutico e nutracêutico. Daí a importância de monitorização dos processos de mistura por espetroscopia NIR em tempo real.

Monitorização do processo de mistura

Controlo tradicional vs. monitorização dos processos de mistura por espetroscopia NIR

Até agora, a forma tradicional de o fazer tem sido parar periodicamente o processo de mistura após vários ciclos (tempos) para recolher algumas amostras de diferentes pontos, que são subsequentemente analisadas por cromatografia. No entanto, esta abordagem também tem alguns inconvenientes indesejáveis, como o aumento do tempo de espera (devido aos procedimentos laboratoriais complicados envolvidos), o tempo de mistura sub-ótimo (devido à mistura prolongada arbitrária para garantir a homogeneidade) e os artefactos de mistura (como a não mistura e a formação de grumos como consequência da manutenção da carga em condições estáticas enquanto se aguardam os resultados laboratoriais).

Em contrapartida, uma abordagem PAT, como a monitorização  do processos de mistura em tempo real com base na espetroscopia NIR, pode ser considerada a melhor forma de verificar se a condição do ponto final foi atingida. De facto, tanto a FDA como a EMA descreveram esta abordagem como um novo paradigma recomendado para o controlo dos processos de mistura de pós.

Em princípio, tal como descrito em pormenor na literatura científica, existem duas formas de implementar uma determinação do ponto final baseada em PAT: utilizando um modelo preditivo de machine learning supervisionado (por exemplo, um modelo PLS que prevê quantitativamente a concentração de API) ou utilizando um algoritmo de monitorização do processo de mistura agnóstico à composição específica da mistura. O primeiro produz normalmente resultados mais directos e precisos, mas requer, por sua vez, o desenvolvimento de modelos específicos a partir de amostras de referência adequadas, o que nem sempre é viável, especialmente quando existem muitas formulações e misturas diferentes. A abordagem agnóstica para monitorização dos processos de mistura, por outro lado, baseia-se na semelhança espetral; não são necessários previamente dados reais sobre a composição específica da formulação.

A abordagem agnóstica: Desvio-padrão de bloco móvel (MBSD) e o algoritmo dinâmico da IRIS Technology Solutions

De facto, a estabilidade espetral é agnóstica em relação à composição específica de cada formulação. Não há necessidade de desenvolver qualquer modelo de previsão quantitativa para avaliar as concentrações dos componentes porque o raciocínio subjacente afirma que, independentemente da composição, a homogeneidade não pode ser melhorada quando os espectros permanecem inalterados, pelo menos para os componentes principais. De facto, uma mistura pode ser considerada homogénea quando os seus espectros permanecem inalterados após vários ciclos de mistura.
Uma vez que a espetroscopia NIR é sensível a concentrações de 0,1-1 % ou superiores, a homogeneidade dos componentes minoritários não pode ser avaliada por espetroscopia NIR. No entanto, pode ser inferida a partir da homogeneidade dos componentes principais ou maioritários e validada oportunamente com métodos laboratoriais tradicionais, se necessário.
O desvio-padrão do bloco móvel (MBSD) é o algoritmo agnóstico mais amplamente descrito, pelo menos na literatura científica, e utilizado pela maioria dos fabricantes de analisadores NIR. Normalmente, o critério do ponto final do MBSD é bastante arbitrário. Mesmo quando é utilizado um critério baseado em estatísticas [Avaliação crítica de métodos para a determinação do ponto final em processos de mistura farmacêutica. M. Blanco, R. Cueva-Mestanza e J. Cruz. Anal. Methods, 2012, 4, 2694], é necessário cumprir algum pressuposto restritivo sobre a distribuição da métrica de semelhança para que esta seja corretamente aplicável. Além disso, o desvio-padrão médio tem um efeito de “suavização” que pode ocultar, em certa medida, a verdadeira tendência da semelhança espetral.

A abordagem dinâmica para monitorizar processos de mistura com Visum NIR In-Line™.

O algoritmo patenteado da IRIS Technology Solutions para a monitorização e otimização do processo de mistura, por outro lado, baseia-se no teste da estabilidade de uma métrica de semelhança real (MSD: diferença média quadrada entre dois espectros sucessivos) utilizando critérios estatísticos fortes na distribuição MSD específica da mistura. Com efeito, a nossa abordagem de blocos móveis adapta dinamicamente o limiar a cada distribuição estatística da semelhança espetral em função da formulação. Consequentemente, fornece um critério de ponto final robusto para Monitorização dos processos de mistura independentemente do comportamento específico da formulação, o que é particularmente necessário quando ocorrem anomalias de mistura como a não mistura, segregação ou aglomeração.

Por uma questão de flexibilidade, os utilizadores podem ajustar o tamanho do bloco móvel e a significância estatística de acordo com a sua conveniência. Sempre que possível, estes parâmetros devem ser ajustados na fase de arranque do sistema de análise do processo de mistura, embora as predefinições de fábrica funcionem para a maioria das aplicações ou circunstâncias.

Figura 1: Módulo adaptador de janela de safira para o analisador Visum NIR In-Line ™ fabricado pela IRIS Technology Solutions S.L.

Contrôle du point final du mélange

O módulo adaptador com janela de safira permite uma fácil integração do analisador Visum NIR In-Line™ através de uma ligação de tripla fixação. Estão disponíveis diferentes tamanhos do módulo adaptador, consoante as configurações próprias do misturador.

Ao contrário de outros analisadores no mercado, o Visum NIR In-Line™ é um analisador autónomo e pode comunicar com vários protocolos de comunicação. Também cumpre os regulamentos farmacêuticos 21 CFR Parte 11 (FDA), os requisitos da Farmacopeia Americana (USP) e da Farmacopeia Europeia (Ph. Eur.) e as Directrizes da Agência Europeia de Medicamentos (EMA) de 2014 e 2023.

Na sua versão Blender, o analisador Visum NIR In-Line™ é sem fios, alimentado por baterias recarregáveis e substituíveis com uma autonomia de mais de 3 horas e ligado através de Wi-Fi, como mostra a imagem abaixo.

Figura 2: Analisador Visum NIR In-Line™ monitorização dos processos de mistura.

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

Tabela 1: Especificações técnicas do analisador em linha Visum NIR In-Line™

blending process monitoring

Conclusões

O analisador Visum NIR In-Line™ da IRIS Technology Solutions S.L. apresenta um método dinâmico mais robusto e realista de monitorização de processos de mistura do que o algoritmo de desvio padrão de bloco móvel (MBSD) baseado na média quadrática de dois espectros sucessivos e não na média do desvio padrão como índice de semelhança utilizado pela abordagem MBSD.

Como tem um computador incorporado, não precisa de ser ligado a outros dispositivos electrónicos ou computadores externos, o que o torna uma excelente ferramenta autónoma para trabalhar ao nível da produção da fábrica e em ambientes GMP.

De IRIS Technology Solutions
Digitalization-pt-pt, Industry-4-0-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 3 Abril 2024

Controlo do processo de revestimento de formas granulares por espetroscopia NIR

processus d'enrobage des formes granulaires
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Controlo do processo de revestimento de formas granulares por espetroscopia NIR

Na indústria farmacêutica, existem muitas formulações granulares que são revestidas para obter uma libertação sustentada ou controlada do medicamento ou do ingrediente farmacêutico ativo (API) ao longo do tempo, sendo o omeprazol um exemplo claro e bem conhecido. Neste documento, discutiremos estas formulações de libertação prolongada e como é possível otimizar o tempo de libertação e as análises de potência durante o processo de revestimento utilizando a espetroscopia NIR.

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Processo de peletização e análise tradicional

Durante o processo de peletização de formas de dosagem de libertação modificada, a aplicação correcta do revestimento (por exemplo, um revestimento de libertação entérica destinado a evitar a digestão ou degradação gástrica) determinará a eficácia subsequente do fármaco e o tempo de libertação do fármaco, pelo que são efectuados controlos ao longo de todo este processo para garantir a qualidade e, consequentemente, a ação farmacológica esperada.

 

Atualmente, este controlo é efectuado durante o processo de revestimento, com amostras obtidas do equipamento de revestimento em momentos diferentes e analisadas em laboratório, utilizando a técnica analítica de HPLC ou cromatografia líquida e testes de dissolução para demonstrar que a libertação do(s) ingrediente(s) ativo(s) é satisfatória. Ambos os métodos requerem a preparação da amostra antes da análise, requerem pessoal especializado e consumíveis (materiais), para além da duração (horas) de um ensaio de dissolução, cujo principal objetivo é determinar a biodisponibilidade do fármaco, ou seja, a quantidade relativa do fármaco que entrou na circulação geral após a administração e a taxa a que este acesso ocorreu.

Por conseguinte, o principal problema da análise tradicional é o facto de a obtenção dos resultados ser morosa e, por conseguinte, não permitir uma retificação atempada do processo de revestimento em caso de falhas ou, no caso frequente de paragem do processo para recolha de amostras, existir o risco de a qualidade do semi-produto ser alterada.

 

Uma ferramenta alternativa e muito eficaz que permite a monitorização em tempo real do processo de revestimento é a tecnologia NIR, uma vez que a assinatura espetral de cada pellet pode ser relacionada com as suas condições de revestimento, dosagem e tempos de libertação, sem necessidade de recorrer aos métodos tradicionais.

Desenvolvimento de um método NIRS para prever o tempo de libertação e a potência

A fim de desenvolver um modelo preditivo para a determinação em tempo real dos tempos de libertação e da potência (mg API/g pellet) que é libertada às 1, 4 e 7 horas, trabalhámos em coordenação com um importante laboratório farmacêutico espanhol e com o analisador espetroscópico NIR portátil Visum Palm™ fabricado e comercializado pela IRIS Technology Solutions S.L.

Os dados fornecidos pelo laboratório consistem nos espectros NIR de vários lotes de dois medicamentos baseados, por um lado, num anti-histamínico que, por razões de confidencialidade, designaremos por “DS” e, por outro lado, numa forma de vitamina B6 que, pelas mesmas razões, designaremos por “PH”. Em ambos os casos, a substância ativa fazia parte do revestimento das pastilhas que constituem o veículo.

Os espectros dos pellets foram adquiridos em diferentes momentos do processo de revestimento, tanto das amostras húmidas como das secas e, paralelamente, a respectiva amostra foi submetida às análises habituais nestes casos para determinar a libertação do fármaco às 1, 4 e 7 horas e a potência mg PI/g.

Os modelos preditivos desenvolvidos com base nos dados espectrais mostraram que não é necessário secar as amostras para a aquisição dos espectros – pelo que o controlo pode ser efectuado diretamente na amostra húmida, poupando tempo e manuseamento – e que existe uma relação clara entre os espectros NIR, a potência e os tempos de libertação de 1h, 4h e 7h, como veremos mais adiante.

Composto PH

Tabela 1: Parâmetros de qualidade dos modelos de previsão para a libertação em 1, 4, 7 horas e a potência nas amostras com diferentes fases do processo de revestimento PH. O símbolo * indica que o modelo foi construído utilizando os espectros NIR médios das réplicas de cada amostra.

Figura 1: Curvas de regressão para PH a) Todas as amostras; b) Lotes 1,3,4 e 7; c) Espectros médios dos lotes 1,3,4 e 7; d) Lote 7.

processo de revestimento de formas granulares

Composto DS

O quadro 2 apresenta os parâmetros de qualidade dos modelos para a análise das amostras húmidas de DS. Todas as amostras foram estudadas simultaneamente: amostras dos lotes 6, 8 e 10 em conjunto e do lote 6 em separado. Os lotes 6, 8 e 10 foram escolhidos para o estudo de um conjunto de lotes porque tinham o maior número de amostras. Além disso, o lote 6 foi escolhido para análise individual porque continha o maior número de amostras com os parâmetros de libertação ideais para o estudo de caso.

Quadro 2: Parâmetros de qualidade dos modelos de previsão para a libertação em 1, 4, 7 horas e a potência nas amostras com diferentes fases do processo de revestimento DS.

A figura 2 apresenta as curvas de regressão resultantes do estudo para a substância ativa DS. Os valores dos parâmetros de qualidade para os modelos DS apresentam, em geral, uma boa correlação. Como observação, nota-se que o erro aumenta quando são utilizados dados de lotes diferentes, provavelmente porque as condições de processo de cada lote são diferentes devido ao facto de os dados serem provenientes da fase de desenvolvimento e afinação do processo de produção. A previsão da libertação às 7 horas é pior do que a dos outros parâmetros, provavelmente porque o fim do processo de libertação foi atingido em muitos casos antes desse momento.

 

Figura 2: Curvas de regressão para DS a) todas as amostras; b) lotes 6, 8 e 10; c) espectros médios dos lotes 6, 8 e 10; d) lote 6.

Previsão de amostras secas

Quadro 3: Parâmetros de qualidade dos modelos de previsão para as amostras secas do lote 6 da DS e do lote 7 da PH.

Os modelos de previsão das amostras secas para lotes individuais de PH e DS apresentam uma boa correlação. É de notar que o erro de previsão se deve ao número reduzido de amostras de validação utilizadas.

 

Figura 3: Curvas de regressão para Dry simples de a) DS lote 6 e b) PH lote 7.

processus d'enrobage des formes granulaires
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Conclusions

  • Existe uma correlação clara entre os espectros NIR e os tempos de libertação de 1h, 4h e 7h, bem como com a potência, tanto para o DS como para o PH, embora seja ligeiramente pior para o PH.
  • No caso da libertação de 7 horas, a correlação parece ser um pouco mais fraca, possivelmente porque se situa perto da libertação máxima (no patamar de libertação) ou devido a diferenças no pH das amostras.
  • As diferentes condições de produção dos lotes afectam a robustez desta correlação, um fator de variabilidade inerente porque as amostras provêm da fase de desenvolvimento do processo de produção (fase de afinação) e não do método NIRS.
  • Os ensaios de lotes individuais mostram uma boa correlação tanto para as amostras húmidas como para as secas. Uma vez que os resultados em ambos os casos são semelhantes, pode concluir-se que a secagem não é necessária para correlacionar os parâmetros estudados (tempo de libertação e potência) com os espectros NIR.
  • Por fim, a partir da análise dos resultados analisados, pode concluir-se que a espetroscopia NIR pode ser utilizada para otimizar o controlo do processo de revestimento de formas granulares e que, do ponto de vista técnico, é um método robusto e baseado em provas. No entanto, para todos os casos avaliados neste documento, os modelos definitivos têm de ser efectuados quando o processo de produção estiver completamente desenvolvido.
De IRIS Technology Solutions
Ai-pt-pt, Digitalization-pt-pt, Industry-4-0-pt-pt, Innovation-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 5 Setembro 2023

Novo analisador NIR portátil assistido por IA Visum Palm™

Novo analisador NIR
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Visum Palm™ novo analisador NIR portátil assistido por IA

A IRIS Technology Solutions apresenta a versão mais recente do seu analisador NIR portátil Visum Palm™ para complementar a sua gama Visum® de analisadores de processos em tempo real para a indústria.

O novo Visum Palm™ é um espetrofotómetro NIR totalmente portátil que permite a análise em tempo real de diferentes substâncias, produtos ou misturas, sem a necessidade das tradicionais técnicas laboratoriais e de amostragem, permitindo à indústria obter resultados no local para tomar decisões ou corrigir os parâmetros do processo de produção.

A nova geração do Visum Palm™ traz consigo um design inovador e uma mudança radical na forma como os utilizadores experienciam a tecnologia NIR, agora assistida por IA com o software Visum Master™, para que cada fabricante possa criar automaticamente os seus próprios modelos preditivos ou calibrações de acordo com as suas necessidades de controlo e análise.

Design, autonomia e robustez

O analisador Visum Palm™ oferece um design inovador e ergonómico, bem como a possibilidade de realizar análises em qualquer altura e lugar sem ter de o ligar a qualquer dispositivo eletrónico externo. Isto é possível porque incorpora um ecrã tátil e um computador incorporados, que permitem todas as funcionalidades de rotina do dispositivo.

O Visum Palm™ funciona na gama de 900 a 1700 nm, uma vez que esta é a banda que melhor combina a disponibilidade de informação química com o preço e a maturidade tecnológica. Funciona principalmente no modo de reflectância difusa, para o qual possui ópticas especialmente concebidas e patenteadas para extrair o máximo de informação possível da amostra. Especificamente, possui uma grande área de iluminação (50 mm de diâmetro) e uma área de recolha de 10 mm. Estas características diferenciam-no de analisadores semelhantes em termos de adequação à análise de amostras heterogéneas, que é o caso mais frequente em condições reais de trabalho. Nos casos em que a heterogeneidade é mais evidente, o dispositivo é configurável para calcular e comunicar a média de um determinado número de repetições.

O analisador Visum Palm™ está em conformidade com a norma IP65, o que o torna resistente ao pó, à humidade e à água. Também é suficientemente robusto para ser transportado e testado em praticamente qualquer lugar, no interior ou no exterior, e até vem com um suporte para utilização em secretária ou mesa.

Uma nova experiência de utilizador assistida por IA

Ao contrário da maioria dos softwares de modelagem e calibração comuns no mercado, que exigem que o usuário tenha algum conhecimento técnico de quimiometria ou confie a tarefa a terceiros, o software Visum Master™ baseado em PC torna a tecnologia NIR ainda mais acessível, automatizando o pré-processamento, a seleção de algoritmos de análise multivariada e a validação. Isto permite a qualquer utilizador gerar modelos através da simples introdução de espectros e referências (quantitativas ou qualitativas) para análise de rotina em tempo real, substituindo a análise tradicional.

visum_master

O novo software também permite alargar e editar modelos pré-existentes, sincronizar-se com o analisador portátil para importar espectros, exportar modelos, descarregar resultados de medições, gerar automaticamente relatórios de validação de métodos analíticos e relatórios de auditoria para ambientes de BPF e verificar o desempenho metrológico do dispositivo de forma orientada, quando necessário.

Para a indústria e ambientes GMP

Embora a tecnologia NIR tenha uma miríade de aplicações em numerosas indústrias, como a dos plásticos, alimentar, química, agroindústria, madeira, biocombustíveis, para mencionar as mais relevantes, mas não as únicas; é para a indústria farmacêutica e ambientes GMP que o novo dispositivo Visum Palm™ introduz novidades significativas ao nível da usabilidade e funcionalidade. Está em conformidade com o 21 CFR Part 11, permitindo a geração e visualização de um relatório automático de Audit Trail, o registo de toda a atividade do dispositivo, onde podem ser incorporados comentários e observações. Também permite ao utilizador gerar automaticamente as validações de métodos analíticos desenvolvidos e efetuar verificações metrológicas do dispositivo quando necessário e descarregar os resultados numa data posterior.

“Atualmente, a tecnologia NIR deve ser fácil de utilizar e de compreender e, ao mesmo tempo, deve dar ao utilizador a liberdade e a autonomia para a explorar ao máximo e facilitar o seu trabalho quotidiano. A tecnologia deve ser um fator de facilitação. Continuaremos a dar novos passos em termos de automatização e de novas funcionalidades, porque estamos convencidos de que este é o caminho certo a seguir e o que a indústria e as pessoas que nela trabalham precisam”, afirma Oonagh Mc Nerney, Diretor da IRIS Technology Solutions, S.L.

O novo analisador NIR portátil Visum Palm™ já está disponível aqui, onde também é possível encontrar informações técnicas sobre o dispositivo, vídeos e contactar a IRIS Technology Solutions, S.L. para uma demonstração ou um pedido de informação específico.

De IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 31 Março 2022

Tecnologia NIR e espetroscopia Raman: introdução e aplicações na indústria farmacêutica

espectroscopia raman tecnologia nir
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No artigo que se segue, abordaremos as principais aplicações da tecnologia NIR e espetroscopia Raman, em tempo real, para o controlo de processos de fabrico e de qualidade, tanto em instalações piloto – em sintonia com o conceito de Quality by Design (QbD) – como em escalas industriais. Além disso, este artigo pretende ser um ponto de partida para os profissionais da indústria levantarem questões sobre como otimizar o controlo com tecnologias analíticas de processo (PAT) para uma gestão eficiente e implementação de um modelo de fabrico contínuo.

 

Espectroscopia Raman e NIR

Ambas as tecnologias têm em comum o facto de serem técnicas fotónicas – tiram partido das propriedades dos fotões ou da luz e da sua interação com a matéria – de diagnóstico e não destrutivas, permitindo a obtenção de informação química e estrutural em segundos de praticamente qualquer material ou composto orgânico ou inorgânico. Por isso, a sua utilização em laboratórios está muito difundida em diferentes indústrias e são técnicas analíticas conhecidas pelos profissionais de controlo de qualidade.

Para quem não é profissional de laboratório ou está a entrar na área, é essencial começar com alguns breves conceitos e exemplos para compreender as suas aplicações.

A espetroscopia Raman é uma técnica baseada na dispersão inelástica da luz. A dispersão inelástica ou Raman ocorre quando a energia se altera durante a colisão entre a luz monocromática e a molécula e, por conseguinte, a frequência da luz dispersa também se altera. Estas alterações fornecem informações sobre a identidade e a estrutura molecular das amostras ou do material que está a ser analisado.

A espetroscopia de infravermelhos próximos (NIR) é uma técnica baseada na interação entre a radiação electromagnética e a matéria, na gama de comprimentos de onda de 780-2500 nm. Estas radiações absorvidas podem ser relacionadas com diferentes propriedades da amostra, fornecendo informações qualitativas e quantitativas. A gama do infravermelho próximo é caracterizada por sobretons fracos e bandas combinadas resultantes das fortes vibrações fundamentais das ligações O-H, C-H, C-O, C=O, C=O, N-H e grupos metal-OH na gama do infravermelho médio.

No entanto, tanto os aparelhos de espetroscopia Raman como os de espetroscopia NIR em tempo real são aparelhos ópticos (de visão) que funcionam com inteligência artificial. A informação que recolhem do espetro do objeto analisado é interpretada por um modelo matemático – quimiometria – chamado “modelo preditivo” que diz ao sistema o que está a ver. Um exemplo muito simples: se quisermos controlar o teor de Paracetamol de uma forma de 1mg, o modelo matemático que analisa o processo deve saber correlacionar o espetro correspondente a esse valor e, para isso, deve saber o que é 0,8 – 0,9 – 1,1 e assim por diante na gama de interesse a controlar. O modelo preditivo é um modelo matemático que essencialmente correlaciona um espetro com um valor de referência. Este valor de referência resulta da análise laboratorial tradicional.

 

Vamos ao que interessa: para que servem estes sistemas na minha fábrica?

Aplicações da tecnologia NIR em tempo real:

1) Identificação de matérias-primas: A identificação de matérias-primas é uma tarefa de rotina na indústria farmacêutica. Estes testes são efectuados antes de os materiais serem processados, de modo a evitar erros tanto quanto possível e, assim, poupar tempo e dinheiro. Este teste de materiais aplica-se não só a materiais adquiridos (por exemplo, excipientes), mas também a algumas transferências internas de materiais, por exemplo, APIs fabricados noutra fábrica. Este último é muito importante a ter em conta quando se pergunta porque é que temos problemas em misturar algumas formulações com determinadas matérias-primas.

2) Homogeneização: Uma vez identificadas e pesadas, as matérias-primas requerem normalmente a homogeneização dos diferentes componentes. Esta é uma etapa crítica no fabrico de produtos farmacêuticos em estado sólido, uma vez que tem um impacto direto na qualidade e homogeneidade do produto final. O processo de homogeneização é principalmente afetado pelas propriedades físicas, como o tamanho, a forma e a densidade das partículas. O ponto final da mistura e a homogeneização não são a mesma coisa, nem em termos de regulamentação de acordo com a Agência Europeia de Medicamentos (EMA). A partir da IRIS Technology tentamos sensibilizar para este ponto, que por vezes é confundido, para fornecer soluções de controlo em linha que sejam homólogas aos protocolos de controlo estabelecidos pela regulamentação europeia e espanhola.

3) Granulação e dimensionamento: Por vezes, os diferentes ingredientes da formulação não se misturam bem e segregam-se durante a homogeneização. Por isso, é desejável granular os ingredientes em pó por compressão, granulação seca ou na presença de um aglutinante em condições húmidas. A maioria das utilizações espectroscópicas centra-se na determinação da água durante a granulação húmida ou na secagem após a granulação.

4) Extrusão: A espetroscopia NIR tem sido amplamente utilizada na extrusão a quente para monitorizar o teor de API e o estado sólido dos extrudados e para identificar interacções entre ingredientes.

5) Compressão: Esta fase do processo é a mais próxima do produto final. Por conseguinte, é por vezes mais fácil controlar a qualidade do produto diretamente na prensa, especialmente se houver uma etapa subsequente de revestimento. Nesta altura, o NIR pode também desempenhar um papel importante.

6) Revestimento: O processo de revestimento é uma etapa crucial no fabrico de preparações orais sólidas. De facto, o revestimento pode atuar como um ecrã físico para evitar os efeitos da oxidação, da humidade e das condições de iluminação, a fim de melhorar a estabilidade do produto final ou dos produtos intermédios no processo. O revestimento pode também desempenhar um papel ativo na proteção (gastrorresistência) e na libertação (libertação modificada) do fármaco in vivo. A homogeneidade e a espessura do revestimento são importantes para controlar o tempo de libertação do fármaco. Estão disponíveis muitas técnicas offline para controlar a espessura do revestimento, tais como alterações no peso, altura ou diâmetro dos núcleos dos grânulos/comprimidos revestidos durante o processamento. A tecnologia NIR em linha é especialmente útil para monitorizar revestimentos à base de água e é uma técnica que poupa horas de análise, que discutimos em particular neste outro artigo.

7) Controlo do produto final: Uma parte importante do controlo de qualidade do produto final inclui a análise de todos os lotes produzidos para evitar resultados fora das especificações. Este ponto de controlo, embora seja demasiado tarde para evitar perdas, também pode ser realizado com ferramentas NIR portáteis (handheld) e em apenas alguns segundos analisar dezenas de unidades (homogeneidade, concentrações ou outros parâmetros) na linha de produção.

 

Aplicações da espetroscopia Raman em tempo real

Como veremos a seguir, esta técnica de análise tem algumas aplicações semelhantes à espetroscopia NIR e outras muito diferentes, pois é uma técnica com uma precisão muito superior à NIR e que a IRIS Technology utiliza nos sistemas que fabricamos quando trabalhamos com APIs com concentrações muito baixas (tipicamente <0,5) ou em matrizes aquosas onde a quantidade de água gera muito ruído na análise com equipamentos NIR).

1) Espectroscopia Raman para identificação de API: Uma vez que cada API tem as suas próprias características Raman, a espetroscopia Raman pode identificar de forma rápida e precisa os ingredientes activos, tem um erro de previsão muito baixo e, em alguns casos, tem um limite de deteção tão baixo como ppm.

2) Espectroscopia Raman para a análise quantitativa e qualitativa de formulações: A composição das preparações farmacêuticas é relativamente complexa; no entanto, a espetroscopia Raman continua a ser um dos métodos de deteção rápida se os excipientes forem simples ou apenas uma solução aquosa.

3) Espectroscopia Raman para a deteção de substâncias ilícitas: A espetroscopia Raman pode ser utilizada para a deteção de vestígios devido à sua sensibilidade, rapidez e precisão. Em geral, pequenas quantidades de drogas ilícitas causam incidentes de segurança, e a espetroscopia Raman pode ser utilizada para a deteção de drogas ilícitas.

Tecnologia NIR e espetroscopia Raman

Vantagens da aplicação da tecnologia NIR e Raman nas linhas de produção

Em geral, existem duas vantagens fundamentais da espetroscopia Raman e da tecnologia NIR nas linhas de produção em relação aos métodos laboratoriais tradicionais:

A primeira vantagem seria a monitorização do fabrico contínuo. A indústria farmacêutica funciona principalmente de tal forma que o medicamento final é o resultado de várias etapas de produção independentes. Estas podem também ter lugar em diferentes áreas geográficas, o que implica o transporte e a armazenagem dos diferentes produtos intermédios em contentores até à instalação de fabrico seguinte. Isto aumenta o risco de degradação ao longo do tempo ou devido às condições ambientais (luz, humidade, etc.). Uma forma de resolver este problema é passar do trabalho independente por lotes para o fabrico contínuo, com a ajuda de tecnologias de monitorização, como o equipamento de controlo analítico em tempo real.

Um processo contínuo ou fabrico contínuo é aquele em que os materiais são continuamente carregados no sistema, enquanto o produto final é continuamente descarregado. Ao contrário do fabrico por lotes autónomo, este conceito envolve a ligação total das unidades de produção, com a utilização de sistemas PAT, juntamente com sistemas de controlo de processos para monitorizar e controlar a unidade de fabrico integrada. As unidades de processo contínuo são geralmente mais eficientes, mais produtivas, com volumes reduzidos e menos desperdício em comparação com as unidades de processo clássicas. Por conseguinte, estes tipos de unidades de produção podem responder mais rapidamente à escassez de medicamentos ou a alterações súbitas da procura ou das necessidades (como numa pandemia). Além disso, as suas dimensões reduzidas permitem que sejam transportadas diretamente para onde os medicamentos são necessários. No entanto, é necessário um conhecimento profundo do processo, incluindo as diferentes ligações entre as suas unidades de processamento.

A segunda grande vantagem é a redução do tempo de amostragem e análise, o que é muito importante nos processos biotecnológicos nas suas fases de investigação, desenvolvimento e produção. Até à data, a maioria dos dados é obtida com instrumentos e métodos fora de linha.

Especificamente para Raman, a espetroscopia Raman é uma poderosa técnica instrumental utilizada em vários tipos de análise farmacêutica. A superioridade da técnica depende da molécula de interesse, do nível de concentração, da matriz ou solução, de outras espécies interferentes presentes e do método de amostragem desejado. Para muitas aplicações, a espetroscopia Raman pode ser a melhor resposta para as necessidades de identificação e controlo espetroscópico. O papel da espetroscopia Raman como ferramenta analítica quantitativa está a aumentar devido à simplicidade da amostragem, à facilidade de utilização e à aplicabilidade a sistemas aquosos.

Como fabricantes e integradores de sistemas que operam com espetroscopia Raman e NIR, a IRIS Technology colabora com inúmeras empresas farmacêuticas, alimentares, químicas, entre outras, no desenvolvimento de soluções analíticas e na implementação de sistemas de controlo, em projectos chave-na-mão que vão desde a tecnologia, adaptações que possam ser necessárias, modelação de dados, instalação, validação e até homologação.

Aqui pode encontrar a gama completa de equipamentos analíticos Visum®.

Esperamos que este artigo tenha sido do seu interesse e, como sempre, se tiver alguma dúvida ou mesmo sugestão, pode escrever-nos para info@iris-eng.com.

De IRIS Technology Solutions
Big-data-pt-pt, Digitalization-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 2 Fevereiro 2022

Artificial Intelligence as a Predictive Maintenance tool

maintenance prédictive
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Artificial Intelligence as a Predictive Maintenance tool

Together with the company mAbxience, specialized in the development, manufacture and marketing of biopharmaceuticals, we developed data models based on supervised machine learning techniques that after 4 years of work resulted in an AI-based Predictive Maintenance System in the plant facilities of the water for injections (WFI) process of mAbxience in Spain, published in the January-February Edition of the Pharmaceutical-Engineering Magazine.

The work demonstrates the effectiveness of machine learning models, built from the information generated by 31 sensors, 14 alarms and water quality indicators, to identify and predict anomalies within a warning time window (14 days) that is feasible for the preventive and predictive maintenance teams to make the corresponding adjustments in the areas and components of the plant identified by the algorithm.

Initial results show that the models are robust and able to identify the chosen anomalous events. In addition, the rule induction approach to machine learning (a technique that creates “if-then-else” rules from a set of input variables and one output variable) is “white box”, which means that the models are easily readable by humans and can be deployed in any programming language.

IRIS thanks mAbxience and the WFI plant technicians for their collaboration.

Read the full article here.

De IRIS Technology Solutions
Industry-4-0-pt-pt, Pharma-4-0-pt-pt 4 Outubro 2021

IRIS presents new PAT applications for the pharmaceutical industry

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IRIS Technology presents in Farmespaña Industrial applications of its PAT analyzers for the pharmaceutical and dermo-cosmetic industry.

Real-time content uniformity.

Real-time bioavailability.

Fluorescence-free Raman.

Read the complete note here.

De IRIS Technology Solutions