Real-time monitoring for blending uniformity of trimebutine CR tablets using near-infrared and Raman spectroscopy

Chemometrics using near-infrared (NIR) and Raman spectroscopy have found significant uses in a variety quantitative and qualitative analyses of pharmaceutical products in complex matrixes. Most of the pharmaceutical can be measured directly with little or no sample preparation using these spectroscopic methods. During pharmaceutical manufacturing process, analytical techniques with no or less sample preparation are very critical to confirm the quality. This study showed NIR and Raman spectroscopy with principal component analysis (PCA) was very effective for the blending processing control. It is of utmost importance to evaluate critical parameters related to quality of products during pharmaceutical processing. The blending is confirmed by off-line determination of active pharmaceutical ingredient (API) by a conventional method such as high performance liquid chromatography (HPLC) and UV spectroscopy. These analytical methods are time-consuming and ineffective for real time control. This study showed the possibility for the determination of blend uniformity end-point of CR tablets with the use of both NIR and Raman spectroscopy. The samples were acquired from six positions during blending processing with U-type blender from 0 to 30 min. Using both collected NIR and Raman spectral data, principal component analysis (PCA) was used to follow the uniformity of blending and finally determine the end-point. The variation of homogeneity of six samples during blending was clearly found and blend uniformity end-point was successfully confirmed in the domains of principal component (PC) scores.

근적외분광분석법과 라만분광분석법을 이용한 트리메부틴말레인산 서방정의 혼합 과정 모니터링

본 연구에서는 위장관에 작용하는 트리메부틴말레인산염을 주성분으로 하는 서방정의 제조 과정 중 혼합과정의 혼합 진행 정도의 확인에 근적외분광분석법과 라만분광분석법을 적용하였다. 서방정의 제조의 혼합 과정에서 소량의 부형제로 콜로이달실리콘디옥사이드, 탈크, 스테아르산, 스페타르산마그네슘을 넣어 혼합하는 과정에서, 각 혼합 시간 별, 혼합기 내에서 구역 별 혼합물 시료를 채취한 후 주성분(active ingredient)인 트리메부틴말레인산염의 양을 HPLC로 분석하였고, 동시에 채취한 시료의 근적외스펙트럼과 라만스펙트럼을 측정하여 PCA (Principal Component Analysis)를 수행하였다. 혼합기로는 U자형 혼합기를 사용하였고, 상, 중, 하와 좌, 우 각각 6개의 영역에서 시료를 채취하여 주성분과 부형제의 분포에 따른 혼합물의 균일도를 확인하고자 하였다. HPLC법으로는 소량의 부형제의 혼합을 주성분을 분석하는 것으로 시간에 따른 혼합도를 확인할 수 없는 반면, 근적외스펙트럼과 라만 스펙트럼에서는 주성분과 각각의 부형제의 특징적인 피크들을 확인할 수 있었고, 이러한 특징적인 흡광도를 가진 영역을 이용하여 전체 혼합물에서의 부형제 영향에 의한 변화를 PCA를 수행하여 혼합의 진행 정도를 성공적으로 확인하였다. 산란의 영향에 의한 바탕선의 변이를 제거하기 위해 전처리 방법으로는 미분을 사용하였고, 근적외스펙트럼에서는 5000-7500 $cm^{-1}$를 사용하였고, 라만스펙트럼에서는 1000-1500 $cm^{-1}$를 이용하여, PCA를 수행하였을 때 효과적으로 혼합의 진행정도를 확인할 수 있었다.