Untersuchung funktioneller Parameter pharmazeutischer Hilfsstoffe mittels Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS)

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden die Möglichkeiten der Charakterisierung von pharmazeutischen Hilfsstoffen mit der Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) untersucht. Im Mittelpunkt stand dabei die Erstellung von NIR-Kalibrationsmodellen zur Bestimmung physikalischer Parameter. Es wurden sowohl quantitative als auch qualitative Modelle erstellt. <br /> Zur Bestimmung der mittleren Partikelgröße x50 und der Percentile x10 und x90 wurden Kalibrationsmodelle für a-Lactose-Monohydrat und Mikrokristalline Cellulose berechnet. Als Referenzmethode wurde die Laserbeugungsspektroskopie verwendet. Sowohl für die Lactosen als auch die Mikrokristallinen Cellulosen erbrachten die mit NIR ermittelten Ergebnisse größere Standardabweichungen der Partikelgröße als die Messungen der Referenzmethode.<br /> Für hochdisperse Siliciumdioxide wurden NIR-Modelle zur Bestimmung der spezifischen Oberfläche entwickelt. Als Referenzmethode wurde das Gasadsorptionsverfahren (BET) verwendet. Aus der spektralen Methode resultierten größere Abweichungen in der Vorhersage als aus der Referenzmethode. <br /> Maltodextrine und sprühgetrocknete Glucosesirupe wurden für die Modellerstellung zur Bestimmung des DE-Werts verwendet. Die Standardabweichungen der NIR-Modelle lagen unter den von den Monographien maximal zugelassenen Abweichungen. Damit ist der DE-Wert mit gleicher Präzision wie mit der titrimetrischen Methode (Lane-Eynon) vorhersagbar. Für alle quantitativ bestimmten Parameter wurde zur Überprüfung der Ergebnisse der Testsetvalidationsmethode eine Crossvalidation durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Validationsmethode zeigten für die Modelle der Partikelgröße vergleichbare Werte mit der Testsetvalidation. Die spezifische Oberfläche wurde mit der Methode der Testsetvalidation besser vorhergesagt, die Bestimmung des DE-Werts hingegen lieferte mit der Cross-validaton bessere Ergebnisse. <br /> Zur Unterscheidung der Siliciumdioxide unterschiedlicher Herstellungsarten wurden sowohl hochdisperse (hydrophil und hydrophob), als auch gefällte Produkte untersucht. Eine Auftrennung in zwei Cluster wurde erreicht. <br /> Magnesiumstearate unterschiedlicher Herkunft (pflanzlich/ tierisch) wurden zur Untersuchung der Kristallinität verwendet. Der Kristallhabitus (Nadeln, Plättchen/ Gemische, amorph) wurde mit der Röntgendiffraktometrie als Referenzmethode bestimmt. Die Spektren konnten in drei Cluster aufgetrennt werden. <br /> Die Sorten Mais-, Kartoffel- und Weizenstärke wurden in einem Modell auf spektrale Unterschiede geprüft. Die Spektren lieferten eine Auftrennung der Stärken in drei Cluster.