Еще до начала технологических достижений в науке, фитотерапия заложила основы фармацевтических преимуществ, существующих на сегодняшний день. Различные экстракты, получаемые из растительных материалов используются благодаря их лечебным и терапевтическим свойствам. Они являются основным звеном рынка биологически активных добавок и называются нутрицевтиками, которые представлены общественности как целостная альтернатива типовым фармацевтическим препаратам. Рынок пищевых добавок не так жестко регулируется управлениями по контролю за продуктами и лекарствами, как рынок фармацевтических препаратов. Тем не менее, в соответствии с требованиями по производству нутрицевтиков, производители растительных экстрактов также должны следовать требованиям GMP для обеспечения идентичности, чистоты, качества, прочности и состава, что обязывает их проводить соответствующие испытания перед реализацией и употреблением.
Рамановская спектроскопия (комбинационного рассеяния) может быть использована на анализе растительных образцов. Каждый образец отличается своим химическим составом и компонентами и некоторые из них флуоресцируют больше, чем другие. Традиционные рамановские спектрометры с длиной волны излучения 785 нм не позволяют идентифицировать, например, экстракт из виноградных косточек ввиду наличия сильной флуоресценции (см. рис. 1 – красный спектр). Однако ручной спектрометр NanoRam-1064 компании B&W Tek, использующий лазер с длиной волны 1064 нм, минимизирует влияние флуоресценции (см. рис. 1 –синий спектр), позволяя регистрировать характерные пики и осуществлять быстрый входной контроль.
NanoRam-1064 полностью соответствует основным требованиям портативного рамановского анализатора фармакопей различных стран, а управляющее программное обеспечение соответствует нормам FDA 21 CFR часть 11 в области защиты и обработки получаемых данных.
Эксперимент
Ручной спектрометр NanoRam-1064 совместно с измерительным аксессуаром «Point-and-Shoot» был использован для анализа 4 различных типов растительных компонентов, запечатанных в прозрачных полиэтиленовых пакетиках: витамин K2 и экстракты из граната, радиолы розовой и виноградных косточек. Мощность лазерного излучения на выходе была установлена на 90% от максимального значения (≈ 380 мВт) для образца витамина K2 (с желтой пигментацией); и на 10% от максимального значения (≈ 42 мВт) для остальных образцов, поскольку все они имели темную окраску. В качестве режима анализа была выбрана «Идентификация», обеспечивающая большую надежность ввиду проведения многокомпонентных вычислений. Для каждого отдельного образца был создан свой метод. Каждый метод создавался путем измерения каждого образца в пяти различных точках для создания многокомпонентной модели. Далее каждый из образцов был проверен в режиме «Идентификация» по каждому из созданных методов с целью оценки надежности и правильности работы каждой модели.
Результаты
Чтобы метод (и его математическая модель) считался надежным и работоспособным, он должен доказать свою «уникальность» путем признания корректного образца пригодным, а всех остальных образцов – непригодным. Признание образца годным основано на статистическом уровне значимости (значение p-value). По умолчанию для доверительного интервала установлен порог уровня значимости p = 0.05. Рассчитываемое при анализе значение p-value будет соответствовать пригодности образца, если оно будет выше 0.05 – тогда прибор будет выдавать результат «Pass» («Годен»). Если же рассчитанное значение будет ниже установленного порога, то прибор будет выдавать результат «Fail» («Негоден»), говоря о том, что анализируемый образец не соответствует текущему методу и, следовательно, является других веществом. В таблице 1 представлены результаты проведенных измерений с отображением статуса прибора и значением уровня значимости. Данная таблица показывает, что каждый из созданных методов уникален только для одного типа образца.
Таблица 1. Матрица результатов измерения растительных компонентов.
Заключение
Ручной спектрометр NanoRam-1064 является эффективным инструментом для снижения влияние флуоресценции при анализе материалов, получаемых из растительных компонентов, позволяя проводить их легкую верификацию при входном контроле поступающего сырья.
Исследовательская группа
- Vanessa Mayle, Technical Content Specialist, B&W Tek, LLC
- Kristen Frano, Application Manager, B&W Tek, LLC