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Aplicações da espectroscopia de infravermelho próximo em ciências farmacêuticas
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| 1.99 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
A espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) é uma técnica de análise bastante
conhecida e utilizada em diversas indústrias, tais como a alimentar, química,
petroquímica, agroquímica. É também usada na indústria farmacêutica desde há
alguns anos (EMEA, 2003).
A Farmacopeia Americana - United States Pharmacopeia (USP) considera a NIRS
um ramo da espectroscopia vibracional, partilhando aplicações e princípios com
muitas medições espectroscópicas. As suas aplicações utilizam espectros medidos
em comprimento de onda. A interacção entre a radiação NIR e a matéria pode fornecer
informação qualitativa e quantitativa avaliada a partir da composição química
e física de amostras.
A técnica é rápida, simples, não destrutiva e analisa múltiplos componentes em
praticamente qualquer matriz, com níveis de exactidão e precisão comparáveis aos
métodos de referência primários. Não é necessária qualquer preparação ou manipulação
da amostra, nem utilização de reagentes (Foss, 2002).
Na indústria farmacêutica, o método de análise NIRS vem sendo aplicado há mais
de 20 anos, estando inicialmente focalizado na análise de matérias-primas, mais
recentemente tem sido também aplicado na análise de formulações sólidas e liquidas
para controlo de qualidade do produto final, bem como para monitorização de
operações de produção. As amostras de material recebido são inspeccionadas por
este método, e a identidade e qualidade do mesmo é confirmada, a partir de algoritmos
de padrões conhecidos. O método fornece informação quase em tempo real
para controlo de processos de produção, como sejam identificação de matériasprimas,
sistemas de recuperação de solventes ou secagem da mistura, por intermédio
de técnicas de regressão estatística (Reich, 2005). Para que um processo de análise se possa implementar em processos industriais é
necessário assegurar a sua robustez, pelo que um método NIRS deve ser desenvolvido
tendo em conta requisitos considerados na produção e controlo, como características
ópticas da amostra, sensibilidade e selectividade para o analito
(Foss,2002).
Os principais objectivos deste trabalho monográfico consistem:
Estudo da técnica em análise, espectroscopia de infravermelho próximo;
As suas aplicações nas diversas fases do processo de produção;
Caracterizar o potencial da tecnologia em estudo, na análise dos diversos
processos de controlo e produção farmacêutica.
A elaboração deste trabalho de revisão bibliográfica foi efectuada através duma
pesquisa sobre a temática, em publicações científicas, livros da especialidade e
monografias. Os artigos consultados foram pesquisados, na sua maioria, em motores
de busca disponibilizados pela Universidade Fernando Pessoa. As palavraschave
utilizadas na realização da pesquisa foram as seguintes: “Espectroscopia de
Infravermelho Próximo”, “Indústria Farmacêutica ”, “Aplicações NIRS”, “Tecnologias
de Análise de Processos PAT”, “Monitorização de Processos”. Near infrared spectroscopy (NIRS) is an analyses technique very well known and
used in many industries, like the chemical, petrochemical, biochemical and food
industry. It is also being used in pharmaceutical industries in the recent years
(EMEA, 2003).
The United States Pharmacopeia (USP) considers NIRS as a branch of vibrational
spectroscopy, sharing applications and principles with many spectroscopic measurements.
Its applications use spectra measured in wavelength. The interactions
between NIR radiation and matter may provide qualitative and quantitative information
evaluated from the chemical and physical composition of the samples.
This technique is fast, simple, non destructive and also analyzes multiple components
in virtually any matrix, providing levels of precision and accuracy comparable
with the primary reference methods. It’s not necessary any preparation or manipulation
of the sample, and the reagent application is also discarded (Foss,
2002).
In the pharmaceutical industry, NIRS method has been used for more than twenty
years, initially focused in the analysis of raw materials, and more recently applied
also to solid and liquid drug analysis, in the purpose of final quality control, and as
well in the production line processes monitoring. Samples of incoming materials
are inspected with this method, and the process of identity and quality of those
products is assured, being compared with tables from confirmed acceptable samples.
The process produces information almost in real time, using regression analysis,
in the processes monitoring applications, as in raw material identification, solvent
recovery systems or drying processes (Reich, 2005).
For the application of the processes in industrial environment it is necessary to
assure its strength, for that the NIRS must be developed bearing in mind the requirements
considered in the production and control, as in the optical features of
the sample, sensibility and selectiveness of the analyte (Foss, 2002). The main objectives of this monograph consist of:
Study of the analysis technique, near infrared spectroscopy;
Its applications in various stages of production;
To characterize the potential of the technology under study, the analysis of
the various control processes and pharmaceutical production.
The development of this literature review was conducted through a survey on the
topic in scientific publications, specialty books and monographs. The selected papers
were searched, mostly in search engines provided by the University. The
keywords used in the research were as follows: "Near Infrared Spectroscopy",
"Pharmaceutical Industry", "NIR Application", "Process Analytical Technology
PAT", "Process Monitoring".
Description
Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas
Keywords
Espectroscopia de infravermelho próximo Indústria farmacêutica Aplicações NIRS Tecnologias de análise de processos PAT Monitorização de processos Near infrared spectroscopy Pharmaceutical industry NIR application Process analytical technology PAT Process monitoring