제약 업계 내에서 제품에 대한 이해를 통해 보다 나은 제품을 위해 최근 몇 년 동안 드라이브가 있었다. 이를 위해, 제품 혼합 및 제형의 활성 약학 성분들 (API)의 입자 크기를 측정하는 능력은 비용 절감에 대한 잠재력을 가지고 제품 효능에 가치있는 통찰을 제공했다. API 입자를 목적으로 하는 곳에 도착하도록 결정하는 주요 요소로서 입자크기 분포(PSD)는 특히 경구형과 비강흡입 약물(ONIDPs)개발과 제조에 중요하다. 입자의 크기 분석을 위하여 사용하는 가장 일반적인 방법은 혼합 분산액 내의 API 성분을 현미경을 통해 시각적으로 식별하는 것이다. 이러한 분석법은 주관적이고 부정확하며 많은 시간이 소요된다. 이 응용노트는 라만 분광기와 자동 이미지 분석 장치가 결합된 Morphologi G3-ID를 적용하여 흡입제제 내의 분말(DPI) 중 관심 입자를 확인하고 화학적으로 분리하여 정확성 높은 결과를 얻을 수 있는지 설명하고 있다.
2종의 API로 구성된 DPI시료를 알루미늄이 코팅된 현미경용 슬라이드 위에 Morphologi G3 분산 유닛(SDU)을 사용하여 고압으로 건식 분산 하였습니다. 입자의 크기 와 형상은 SOP를 통한 자동화된 이미지 분석을 이용해 얻을 수 있다 이러한 분석법은 관심범위는 1~10μm였습니다. 이 크기 범위의 모든 입자는 "class"로 그룹화하고, 라만 분광 분석을 통해 그들의 화학적 ID를 확인하였다. 스펙트럼들의 라이브러리는 순수한 성분들의 라만 스펙트럼을 취하여 만들어 졌습니다. 라이브러리와 입자 스펙트럼을 전처리를 통해 기준선의 변화와 피크 강도의 편차를 최소화 하기 위해 표준화시킵니다. 그 후 입자의 화학적 ID는 라이브러리의 스펙트럼과 비교하여 결정됩니다. 입자의 스펙트럼이 라이브러리 구성과 유사할수록 상관 관계는 1에 가까워 집니다. 입자들은 지정된 화학적 ID와 입자 크기 분포는 생성된 모집단의 따라서 분류됩니다.
자동화된 이미지 결과만으로는 제형 내의 두 API를 구별하는데 사용할 수 없습니다. 통계적으로 입형에는 차이가 없다고 말할 수 있다.
Figure 1은 샘플에 있는 두 개의 API 성분을 라이브러리를 만드는데 사용된 순수 구성분 스펙트럼과 비교하여 얻어진 상관 관계 결과의 산포도를 보여줍니다. 산포도는 형태학적/화학적 변수들의 차이를 조사하고 시각화 할 수 있습니다. The scattergram also imparts statistical information, whereby the darker the region, the more particles are represented. 산포도는 존재하는 어두운 부분의 통계학적 정보로 처리하여 더 많은 입자의 정도를 표시됩니다.
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화학적 정보는 두 개의 API 개체수의 차이를 Figure 1에서 분명하게 확인 할 수 있습니다. 그에 따라서. 혼합된 결과를 적합한 클래스 설정하여 각각의 PSD를 얻을 수 있다.
Figure 2는 화학적으로 정의된 각각의 API 개체군을 원의 크기로 변환한 직경 분포(CED)를 오버레이하여 보여줍니다. 샘플분석에서는 두 API 사이의 입자 크기에 많은 변화가 있지 않음을 알 수 있습니다
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그러나 API들의 상대적 비율을 평가할 때 차이점을 확인 할 수 있다. 5회 반복 측정하여 화학적 정보를 통해 분류하면 Figure 3에서 볼 수 있는 것처럼 두 API의 성분비가 다름을 알 수 있습니다. 이는 분석된 샘플의 제형에 존재하는 API 2의 상대적 비율이 API 1보다 높은 것을 명확하게 알 수 있다.
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자동화된 입자 이미지와 라만 분광기가 결합된 하나의 장비는 블랜드 또는 혼합물 내 개별 성분들의 독립적인 특징과 비교 할 수 있습니다. 이러한 장비를 이용하여 규제 해결을 위하여 제약 산업 전반의 보다 나은 제품의 이해를 얻기 위해 사용 될 수 있습니다. 그러나 이것은 제약 분야에 한정되지 않고 라만을 활용하는 분야에 적용할 수 있습니다.
