З нагоди виходу 100-го номера журналу вітаємо колектив редакції з цією знаменною подією та бажаємо йому нових успіхів у висвітленні технічної інформації, спрямованої на вдосконалення технології виробництва та підвищення якості фармацевтичної продукції.
У цьому напрямку значне місце відводиться інформації про досягнення у розвитку інструментальних методів аналізу хімічного складу, що безпосередньо стосується продукції японської приладобудівної корпорації SHIMADZU. Фахівці вітчизняної фармгалузі добре знайомі з обладнанням SHIMADZU.
На 54 фармацевтичних підприємствах України станом на 15 лютого 2024 р. встановлено 449 аналітичних приладів корпорації. У статті представлено короткий огляд новітніх моделей основних видів аналітичного обладнання SHIMADZU.
Як відомо, найпоширенішим приладом визначення хімічного складу проб у лабораторіях фармацевтичної галузі є рідинний хроматограф. Це добре ілюструється часткою зазначених приладів у загальному лабораторному парку. Так, із 449 аналітичних приладів SHIMADZU, встановлених на підприємствах фармацевтичної галузі України, 210 — рідинні хроматографи з різними детекторами.
Фото №1. Рідинний хроматограф LC-2060C-3D
Корпорація SHIMADZU пропонує для потреб фармацевтичної галузі кілька серій рідинних хроматографів як модульної, так і інтегрованої конструкції. У цій статті ми розглянемо новітні прилади інтегрованого типу, а саме прилади серій LC-2050 і LC-2060. Особливістю приладів зазначених серій є вдосконалення керування за допомогою програмного забезпечення із вбудованими функ-ціями штучного інтелекту. Головне призначення цих функцій — забезпечити новий підхід до виконання аналітичної роботи, зокрема з метою скорочення часу, який працівник проводить у лабораторії для виконання серії операцій від запуску обладнання до його відключення, адже аналітичну роботу можна виконувати з будь-якого місця, наприклад з офісу або дому.
Функція автоматичного запуску у поєднанні з FlowPilot автоматично запускає систему у фіксовані дату та час, при цьому захищаючи колонки. За допомогою LabSolutionsDirect та Web Monitor в комбінації зі смарт пристроями або ПК можна виконувати такі операції, як запуск системи, завантаження методу, хід проведення аналізу. Використовуючи LabSolutions CS, аналітик може отримувати доступ до даних, а також виконувати аналітичні операції, перебуваючи за межами лабораторії. Опціональний монітор рухомої фази прогнозує витрату розчинника та попереджає у разі його нестачі, звіряючись із залишковим об’ємом. Він також видає попередження та повідомляє про помилку в разі досягнення заданого залишкового обсягу під час проведення аналізу, щоб запобігти нестачі рухомої фази.
Нові серії приладів передбачають використання функцій GxP і, зокрема, режим «Заборона локального запуску» для забезпечення цілісності даних щодо фармацевтичного виробництва. Коли увімкнено режим «Заборона локального запуску», на додаток до існуючої функції GxP повністю відключається робота кнопки запуску аналізу та окремої кнопки аналізу на сенсорній панелі пристрою. Цю функцію не можна скасувати, якщо її активовано. Для її скасування необхідно замінити плату керування. Режим «Заборона локального пуску» встановлює інженер-наладчик на запит покупця.
Нові моноблочні прилади випускаються у двох серіях, щоб передусім користувач міг орієнтуватися на величину максимального тиску. Прилади всіх моделей серії LC-2050 розраховані на максимальний тиск 50 МПа, а прилади серії LC-2060 —на 70 МПа.
Серія LC-2050 складається з чотирьох моделей. Прилад моделі LC-2050 має вбудований спектрофотометричний детектор. Другий прилад цієї серії — LC-2050C — також оснащено вбудованим спектро-фотометричним детектором, але відрізняється тим, що його автоінжектор має можливість охолодження проб. Третій прилад цієї серії —LC-2050C 3D Plus — має вбудований діодно-матричний детектор і автоінжектор із можливістю охолодження проб. Четвертий пристрій цієї серії — LC-2050C LT— не має детектора, але обладнаний автоінжектором з можливістю охолодження проб.
Серія LC-2060 складається з трьох моделей. Прилад моделі LC-2060C має вбудований спектро-фотометричний детектор і автоінжектор із можливістю охолодження проб. Прилад моделі LC-2060C 3D (фото № 1) має вбудований діодно-матричний детектор і автоінжектор із можливістю охолодження проб. Третя версія приладу LC-2060C 3DMT має принципову відмінність від двох інших моделей цієї серії, що полягає в наявності системи подвійного потоку з можливістю автоматичного перемикання між режимами ВЕЖХ і УВЕЖХ.
Усі хроматографи серій LC-2050та LC-2060 мають високоефективну систему автоматичного дозування проб, що насамперед допомагає скоротити цикл інжектування, який становить лише 14 с. Важливим критерієм є також величина перехресного забруднення, що становить лише 0,0025%. Об’єм проби, що вводять, варіює від 0,1 до2000мкл. У разі завантаження автодозатора віалами об’ємом 1 мл прилад вміщує 336 проб, віалами об’ємом 1,5 мл — 216 проб, віалами об’ємом 4 мл — 112 проб, а384-лунковими планшетами —1536 проб.
Для виконання аналізу проб на вміст органічних сполук важливим інструментальним засобом є газовий хроматограф. Окрім хроматографів із традиційними детекторами, в лабораторіях підприємств фармацевтичної галузі все частіше використовують газові хромато-мас-спектрометри. Останнім часом затребуваними стали високо-чутливі триквадрупольні газові хромато-мас-спектрометри. Корпорація SHIMADZU вже має досвід постачання фармпідприємствам України нових газових хромато-мас-спектрометрів із потрійним квадруполем моделей GCMS-TQ8040NX та GCMS-TQ8050NX (фото № 2).
Фото №2. Триквадрупольний газовийхромато-мас-спектрометр GCMS-TQ8050NX
Прилад моделі GCMS-TQ8050NX характеризується неперевершеною чутливістю, адже відношення сигнал:шум для 100 фг октафторнафталіну перевищує 40 000:1. Це забезпечує унікальну можливість даного приладу виявляти сліди та здійснювати їхній точний кількісний аналіз.
Значного поширення на підприємствах фармацевтичної галузі набули молекулярні спектрометри, які працюють як в абсорбційному режимі, так і в режимі флуоресценції. Декілька моделей спектрофотометрів УФ-Вид-діапазону корпорації SHIMADZU дозволяють вирішувати будь-які завдання, визначені Фармакопеєю для приладів даного типу.Залежно від конкретних аналітичних завдань користувач може вибрати спектрофотометр UV-1900i з фіксованою спектральною смугою пропускання 1 нм або прилади зі змінною спектральною смугою моделейUV-2600 і UV-2700. Останні дві моделі відрізняються показниками фотометричного діапазону (відповідно 5 та 8 А) та значеннями частки розсіяного світла (відповідно 0,005 та 0,00002%). Для проведення аналізу за спектрами флуоресценції корпорація SHIMADZU пропонує використовувати спектрофлуориметр RF-6000 зі змінною спектральною смугою пропускання. Велика швидкість сканування (до 60 000 нм/хв) дозволяє ефективно виконувати кінетичні дослідження, а висока чутливість (відношення сигнал: шум за Раманівською лінією води >1000:1) дає змогу будувати калібрувальні залежності для вкрай низьких концентрацій, наприклад флуоресцеїну в концентрації порядка 10-13моль/л. Програмне забезпечення передбачає розрахунок квантового виходута визначення квантової ефективності флуоресценції.
Фото №3. ІЧ-Фур’є спектрометр IRXross
Для роботи в ІЧ-діапазоні випускаються три моделі ІЧ-Фур’є спектрометрів: компактний прилад IRSpirit (габарити 39 х 25 х 21 см;маса 8,5 кг) з максимальною роздільною здатністю 0,9 см-1 і доволі високою чутливістю (сигнал: шум>30 000:1); прилад IRTracer-100 із розширеним діапазоном хвильових чисел (12 500 — 240 cм-1), що має високу роздільну здатність (0,25 см-1) і високу чутливість (сигнал:шум > 60000:1); а також прилад IRXross, що недавно з’явився на вітчизняному ринку (фото №3), який працює у стандартному діапазоні хвильових чисел (7800 — 350 см-1), але при цьому має високу роздільну здатність (0,25 см-1) та чутливість (сигнал:шум > 55 000:1).
У сегменті приладів для елементного аналізу корпорація SHIMADZU випускає: атомно-абсорбційні спектрометри, атомно-емісійні спектрометри, масспектрометри з індуктивно-зв’язаною плазмою та рентген-флуоресцентні спектрометри. Найбільшою популярністю користуються атомно-абсорбційні прилади,що дозволяють виконувати аналізіз необхідною точністю та чутливістю. Єдиним недоліком приладів цього типу є невисока продуктивність, що робить їх незручними для проведення багатокомпонентного аналізу. У цьому випадку використовують альтернативні (перераховані вище) методи елементного аналізу. З атомно-абсорбційних спектрометрів найефективнішим є прилад АА-7800F-AAC (фото № 4), в якому передбачено автоматичну зміну двох атомізаторів (полум’яного та електротермічного) та юстування їхніх позицій. Це надає користувачеві максимальну зручність у роботі та забезпечує точний і високочутливий аналіз проб на вміст багатьох елементів за мінімальної втрати часу.
Хотілося б звернути увагу ще на один тип приладів, які часто застосовують у фармацевтичній галузі. Йдеться про аналізатори загального органічного вуглецю (ТОС-аналізатори).
Фото №4. Атомно-абсорбційний спектрометр АА-7800F-AAC
На сьогодні багато підприємств успішно використовують лабораторні ТОС-аналізатори виробництва корпорації SHIMADZU, що працюють за методом низько-температурного каталітичного окислення. Вони призначені для визнчення вмісту загального органічного вуглецю у воді різного ступеня чистоти та у твердих пробах. Чутливість цих приладів (серія TOC-L) сягає 0,004мг/л. Для контролю особливо чистої води корпорація SHIMADZU розробила потоковий ТОС-аналізатор моделі ТОС-1000 (фото № 5). Найважливішою перевагою приладу є висока чутливість. Діапазон вимірюваних концентрацій становить 0,1 —2000мкг/л. Принцип його роботи — УФ-окислення проби за допомогою ексимерної (ксенон) лампи,що не містить ртуті, та подальше вимірювання електропровідності.
Фото №5. Поточний ТОС-аналізаторТОС-1000е
Вимірювані параметри: ТГС, питома електропровідність і температура. На відміну від потокового аналізатора попередньої моделі для роботи приладу ТОС-4200 не потрібен газ-носій. Діапазон швидкості потоку аналізованої води — від 30 до500 мл/хв. Ще однією важливою перевагою аналізатора ТОС-1000 є регульований цикл вимірювання.Оператор може встановити такі значення: 2,5 хв; 5 хв; 10 хв; 15 хв; 30 хв; 1 год; 2 год; 4 год; 12 год; 24год. Діапазон значень температури вимірюваного потоку становить від 10 до 50°С. Невеликі габарити (27 х 14 х 18 см) та маса (менш ніж 3 кг) надають широкі можливості для встановлення приладу у виробничому приміщенні.
Для вирішення інших аналітичних завдань у лабораторіях фармацевтичної галузі використовують такі прилади виробництва SHIMADZU: аналізатори розмірів частинок, термоаналізатори, дифрактометри, а також обладнання для механічних випробувань матеріалів.
О.Б. Сухомлинов,
директор компанії «ШимЮкрейн»
