Раман-спектроскопия как эффективный инструмент неразрушающего скрининга качества инъекционных лекарственных средств №1(90), 2018 год

Один из самых серьёзных вызовов современности — борьба с недоброкачественными и фальсифицированными лекарственными средствами (ЛС). Подобная продукция трудно поддаётся выявлению и не всегда вызывает ярко выраженную нежелательную реакцию. Часто такие лекарственные препараты не позволяют провести надлежащее лечение заболевания или патологии, против которых они предназначались. Недоброкачественные препараты могут иметь неверную концентрацию или опасные примеси в составе, содержать другие действующие компоненты или не содержать активных веществ вовсе. Всё это способно привести к ухудшению состояния здоровья, инвалидности или даже смерти пациента.

В 2008 году Росздравнадзором был предложен новый подход к организации экспертизы качества лекарственных средств. Он включает изу­чение и внедрение экспресс-методов для скрининга качества препаратов с последующим точечным использованием разрушающего контроля для тех медикаментов, которые не выдерживают испытаний экспресс-методами. Так, в начале 2009 года была создана рабочая группа по разработке и внедрению метода БИК-спектрометрии для анализа таблетированных лекарственных средств. С 2014 года ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора занимается изучением перспектив Рамановской спектроскопии для экспресс-контроля качества инъекционных лекарственных форм. Данная работа проводится совместно с российской компанией — разработчиком спектрального оборудования ООО «ИнСпектр», осуществляющей свою деятельность на базе ФГБУН Институт физики твёрдого тела РАН.

Рамановская спектроскопия основана на эффекте комбинационного рассеяния монохроматического света при его взаимодействии с молекулами. Метод позволяет получить спектры, характерные для каждой молекулы. Используя диапазон спектра в области так называемых «отпечатков пальцев», вещества могут быть идентифицированы и количественно определены.

Метод спектроскопии комбинационного рассеяния может быть с успехом использован как для твёрдых, так и для жидких лекарственных форм в зависимости от материала первичной упаковки и источника излучения, используемого в спектрометре. Наиболее распространены на рынке приборы с диодными и твердотельными лазерами длин волн 785 и 532 нм соответственно. Для вод­ных растворов оптимальным является использование зелёного лазера, поскольку его излучение не поглощается водой и позволяет регистрировать отдельно расположенные линии рассеяния молекул воды, используемые в качестве внутреннего стандарта в количественных расчётах. Такой спектрометр российской компании «ИнСпектр» и был выбран рабочей группой ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора в качестве базового элемента переносного программно-аппаратного комплекса (ПАК), получившего название «Мини-Рам 532» (рис. 1).

В рамках дальнейших исследовательских работ была показана возможность проводить измерения непосредственно через стекло ампулы (прозрачное или тёмное), подобраны математические алгоритмы обработки полученных спектров и разработан принцип количественного определения действующих веществ в инъекционных лекарственных препаратах.

Разработанные математические алго­ритмы предобработки и анализа спектров были интегрированы в программную оболочку, получившую простой и интуитивно понятный интерфейс. Новая программа получила название UniQue-Lab. Она способна не только управлять спектрометром и анализировать сигнал от испытуемых образцов с выдачей наглядных и легко интерпретируемых результатов, но также объединять в единую сеть неограниченное количество клиентских ПАК «Мини-Рам 532» с одной общей базой данных.

Управление программно-аппаратным комплексом не требует специальных навыков от оператора, а сама экспертиза занимает не более 5 минут. Метрологические характеристики получаемых результатов вплотную приближаются к таким общепризнанным стандартам, как жидкостная хроматография и спектроскопия в ультрафиолетовой области (рис. 2). К тому же после процедуры анализа образец может быть возвращён в реализацию либо использован по своему основному назначению.

Пользователю доступно как создание собственной базы эталонных моделей лекарственных препаратов, так и подключение к сертифицированной облачной базе данных, накопление которой происходит в Казанском филиале ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора с использованием образцов, прошедших полную лабораторную экспертизу.

Комплекс сконструирован и предназначен для применения в системе Государственного надзора за качеством лекарственных средств, но также с успехом может быть использован в качестве простого экспрессного метода скрининга на любой стадии цепи поставок медикаментов — от выходного непрерывного автоматического контроля продукции фармацевтических производств до экспресс-анализа потенциально некачественных медикаментов в лечебных учреждениях. Компактные размеры (222×145×55 мм; вес не превышает 1,5 кг) позволяют использовать прибор как в стационарных, так и в полевых условиях (рис. 3).

Помимо организации и осуществления государственного контроля качества лекарственных средств, Росздравнадзор стремится к разработке и популяризации технологий экспресс-анализа в целях формирования саморегулируемой системы защиты здоровья пациентов.

Использование ПАК «Мини-Рам 532» на основных участках цепи производства, транспортировки и реализации лекарственных препаратов позволит в значительной степени усилить противодействие распространению фальсифицированной и некачественной фармацевтической продукции и проложить дорогу технологиям будущего.