Identificação de matérias primas farmacêuticas usando um espectrômetro NIR miniaturizado (MicroNIR – VIAVI)

Utilizando também Algoritmos de Reconhecimento de Padrões Supervisionados de Inteligência Artificial tipo Máquina de Vetores de Suporte (SVM – Support Vector Machine)

Por ser uma técnica analítica rápida e não destrutiva, a espectroscopia de infravermelho próximo oferece grandes vantagens para a identificação de matérias-primas farmacêuticas (RMID) e análises dos requisitos de qualidade e segurança exigidos pela indústria. Neste estudo, demonstrou-se o uso de espectrômetros de infravermelho próximo, portátil e miniaturizado (MicroNIR- VIAVI) para RMID farmacêutico. Para a utilização do NIR, foi necessário realizar a transferência de modelos espectrais e a classificação em larga escala, com auxílio de modelagem SVM (Máquina de Vetores de Suporte).

Foram utilizados um conjunto de 19 compostos farmacêuticos, incluindo vários ingredientes farmacêuticos ativos (APIs), excipientes e seis espectrômetros MicroNIR para testar a capacidade de transferência do modelo. Para o teste de classificação em larga escala, foi usado outro conjunto de 253 compostos farmacêuticos, também compostos por APIs, e excipientes química e fisicamente diferentes. O SVM foi comparado com técnicas de modelagens quimiométricas convencionais, incluindo Modelagem Independente Suave de Analogia de Classes, Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais, Análise Discriminante Linear e análise discriminante quadrática. A modelagem de Máquina de Vetores de Suporte (SVM) usando um kernel linear, especialmente quando combinado com um esquema hierárquico, exibiu excelente desempenho tanto na transferência de modelos quanto na classificação em larga escala. Assim, os espectrômetros MicroNIR ultracompactos, portáteis e robustos, acoplados com a modelagem SVM, tornam completamente viável a identificação de compostos farmacêuticos RMID in loco e in-situ para identificações de cargas de grande volume.

Palavras Chave: Espectroscopia de Infra-vermelho próximo, NIR, MIcroNIR, Maquina de Vetores de Suporte, SVM, transferência de modelos, classificação em larga escala, identificação de fármacos, identificação de matérias primas, RMID.

Lan Sun, Chang Hsiung, Christopher G. Pederson, Peng Zou, Valton Smith, Marc von Gunten, and Nada A. O’Brien

Autorização: Viavi Solutions