Assurance de la qualité des produits pharmaceutiques - Recueil de directives et autres documents - Volume 1
(1998; 278 pages) [English] View the PDF document
Table of Contents
Open this folder and view contentsIntroduction
Open this folder and view contents1. Réglementation pharmaceutique nationale
Open this folder and view contents2. Evaluation et homologation des produits
Open this folder and view contents3. Distribution
Close this folder4. Pharmacopée internationale et activités connexes
View the documentDirectives pour la préparation et l'examen des monographies destinées à figurer dans la pharmacopée internationale1
View the documentValidation des méthodes d'analyse des produits pharmaceutiques1
Open this folder and view contentsDirectives générales pour l'établissement, l'entretien et la distribution des substances chimiques de référence1
View the documentRecommandations générales pour la préparation et l'utilisation des spectres infrarouges dans l'analyse des produits pharmaceutiques1
View the documentListe des substances chimiques internationales de référence disponibles1
View the documentListe des spectres infrarouges internationaux de référence disponibles1
Open this folder and view contents5. Tests simplifiés
Open this folder and view contents6. Services de laboratoire
Open this folder and view contents7. Commerce international des produits pharmaceutiques
Open this folder and view contents8. Produits contrefaits
Open this folder and view contents9. Formation
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Recommandations générales pour la préparation et l'utilisation des spectres infrarouges dans l'analyse des produits pharmaceutiques1

1 Comité OMS d'experts des Spécifications relatives aux préparations pharmaceutiques. Trente-quatrième rapport. Genève, Organisation mondiale de la Santé, 1996 (OMS, Série de Rapports techniques, N° 863).

1. Introduction

Le domaine infrarouge du spectre électromagnétique utilisé en analyse pharmaceutique est l'infrarouge moyen, qui s'étend de 4000 à 600 cm-1 (longueur d'onde 2,5 - 16,7 µm). Les mesures spectrophotométriques dans cette région sont principalement utilisées pour l'identification. A l'exception des énantiomères, dont les spectres sont identiques en solution, chaque substance est caractérisée par un spectre infrarouge unique. Toutefois, le polymorphisme et d'autres facteurs comme la taille et l'orientation des cristaux, le procédé de broyage utilisé et la formation éventuelle d'hydrates, peuvent entraîner des modifications généralement mineures, mais parfois relativement importantes, du spectre de certains solides. La présence de petites quantités d'impuretés dans la substance à examiner n'affecte généralement qu'assez peu le spectre infrarouge. L'identification d'une substance consiste à comparer son spectre avec celui d'une substance de référence préparée simultanément ou avec un spectre étalon de référence.

Les termes densité optique (pu absorbance), transmission, absorptivité et spectre d'absorption sont définis dans la Pharmacopée internationale, 3e édition, volume 1, pages 33-34 sous le titre «Spectrophotométrie dans le visible et l'ultraviolet».

2. Appareillage

Les spectrophotomètres infrarouges classiques utilisent des réseaux ou des prismes pour disperser le rayonnement infrarouge. En outre, grâce aux progrès réalisés dans le matériel électronique de laboratoire, il est maintenant possible de coupler un interféromètre à un ordinateur pour générer un spectre infrarouge en opérant une transformation de Fourier sur l'interférogramme. Ces instruments sont appelés spectrophotomètres infrarouges à transformée de Fourier (FTIR). A quelques petites différences près concernant la fréquence inférieure de coupure, tous ces instruments fournissent des données comparables et on peut en général utiliser les uns ou les autres indifféremment pour les analyses qualitatives. Toutefois, chaque instrument possède des caractéristiques particulières en ce qui concerne le rapport signal/bruit et la résolution.

Les spectrophotomètres utilisables pour les épreuves d'identification fonctionnent normalement dans la région du spectre qui s'étend de 4000 à 600 cm-1 (2,5-16,7 µm), et dans certains cas jusqu'à 250 cm-1 (40 µm). Si l'on a recours à la technique de réflexion totale atténuée, l'appareil devra comporter un dispositif approprié à réflexion unique ou multiple. Ce dispositif et son support doivent pouvoir être alignés dans le spectrophotomètre de façon à obtenir une transmission maximale.

3. Méthode de vérification de l'échelle des fréquences et de la résolution

Enregistrer le spectre d'un film de polystyrène d'épaisseur convenable, généralement comprise entre 0,03 mm et 0,05 mm. Le spectre présente des maximums aux fréquences suivantes, exprimées en nombre d'onde (cm-1): 3027, 2924, 2851, 1944, 1871, 1802, 1601, 1583, 1181, 1154, 1069, 1028, 907, 699. Les écarts tolérés sont de ± 8 cm-1 dans la plage 4000-2000 cm-1 et ± 4 cm-1 dans la plage 2000-600 cm-1.

La différence entre le pourcentage de transmission au minimum d'absorption de 2870 cm-1 et au maximum de 2851 cm-1 doit être supérieure à 18, et la différence entre le pourcentage de transmission au minimum d'absorption de 1589 cm-1 et au maximum de 1583 cm-1, supérieure à 12.

4. Milieu ambiant

Eviter autant que possible l'exposition à l'humidité atmosphérique lors de la préparation des échantillons. Il est souhaitable de conserver les halogénures, les plaques de chlorure de sodium ou d'autres halogénures et tous les accessoires nécessaires sur gel de silice dans un dessiccateur à la température ambiante. Il est également souhaitable de préparer les échantillons dans une pièce où il est possible de régler la température et l'humidité. Une autre solution consiste à effectuer toutes les manipulations sous une lampe à infrarouges.

5. Utilisation de solvants

Les solvants utilisés en spectrophotométrie infrarouge ne doivent pas attaquer les cuves, qui sont généralement en chlorure de sodium, bromure de potassium ou un autre halogénure. Dans la mesure du possible, on utilisera des solvants pour spectrophotométrie.

Aucun solvant n'est complètement transparent sur toute l'étendue du spectre infrarouge. Le tétrachlorure de carbone R1 est pratiquement transparent (jusqu'à 1 mm d'épaisseur) de 4000 à 1700 cm-1 (2,5 à 5,9 µm). Le dichlorométhane R et le dibromométhane R peuvent également être utilisés comme solvants. Le sulfure de carbone IR2 (jusqu'à 1 mm d'épaisseur) est utilisable jusqu'à 250 cm-1 (40 µm), sauf dans les régions allant de 2400 à 2000 cm-1 (4,2 à 5 µm) et de 1800 à 1300 cm-1 (5,6 à 7,7 µm), où il absorbe fortement. On notera également qu'il présente une faible absorption entre 875 et 845 cm-1 (11,4 à 11,8 µm). Le domaine de transparence des autres solvants est relativement étroit.

1 R: qualité réactif.

2 IR: solvant de pureté convenable pour utilisation en spectrophotométrie infrarouge.

6. Préparation de la substance à examiner

Avant d'enregistrer le spectre infrarouge d'une substance, on doit lui faire subir une préparation, selon les instructions ci-après. Les liquides peuvent être examinés directement ou en solution dans un solvant convenable. Dans le cas des solides, les méthodes habituelles de préparation sont les suivantes: on peut disperser l'échantillon solide finement pulvérisé dans de l'huile de paraffine, le mélanger intimement avec un halogénure de potassium desséché et compresser le mélange dans un moule spécial de façon à obtenir une pastille ou un disque transparent, ou encore préparer une solution dans un solvant convenable. La préparation de la substance pour la technique de réflexion totale atténuée est décrite plus loin.

6.1 Méthode 1

Triturer la substance solide avec un halogénure de potassium sec et finement pulvérisé (en général du bromure de potassium). Lorsqu'on examine un chlorhydrate, il convient d'employer du chlorure de potassium pour éviter le risque d'échange d'halogénures.

La proportion de substance par rapport à l'halogénure doit être de 1 pour 200 à 300 environ, par exemple 1,5 mg pour 300 mg d'halogénure lorsqu'on utilise un instrument à prisme, ou 1,0 mg pour 300 mg d'halogénure avec un instrument à réseau ou à transformée de Fourier. Broyer soigneusement le mélange à l'aide d'un pilon et d'un mortier en agate pendant une minute. Dans des cas exceptionnels, il peut être indiqué d'utiliser un broyeur à billes, mais en général le risque de modifications polymorphiques est supérieur à l'avantage escompté du point de vue de la résolution. Répartir uniformément le mélange dans un moule spécial et appliquer, sous vide, une pression d'environ 800 MPa. Il est également possible de préparer des disques d'halogénure de potassium à l'aide d'une mini-presse actionnée à la main. Placer le disque obtenu sur un portoir approprié.

Un certain nombre de facteurs peuvent expliquer les défauts que l'on observe parfois dans les disques, par exemple un broyage insuffisant ou excessif, ou bien la présence d'impuretés ou d'humidité dans l'halogénure. A moins que sa préparation ne soulève des difficultés particulières, tout disque qui présente un défaut d'uniformité à l'inspection visuelle ou dont la transmission aux environs de 2000 cm-1 (5 µm), en l'absence d'une bande d'absorption spécifique, est inférieure à 75% sans compensation, doit être rejeté.

Il est souvent possible d'améliorer la qualité du spectre en plaçant dans le faisceau de référence un disque d'halogénure de potassium pur de la même épaisseur que le disque à examiner.

6.2 Méthode 2

Triturer une petite quantité de substance finement pulvérisée avec une quantité minimale d'huile de paraffine de qualité convenable (ex: Nujol) ou de tout autre liquide approprié, jusqu'à obtention d'une pâte lisse et crémeuse; 10 mg de substance suffisent la plupart du temps pour préparer une pâte satisfaisante qui devra apparaître opaque. Comprimer une partie de la pâte entre deux plaques de chlorure de sodium ou d'un autre halogénure convenable.

Si l'on est gêné dans les régions intéressantes du spectre par l'absorption de l'huile de paraffine utilisée, préparer une autre dispersion de la substance, par exemple dans un hydrocarbure fluoré convenable ou dans l'hexachlorobutadiène R et enregistrer le spectre de cette dispersion dans les régions où l'huile de paraffine absorbe fortement.

6.3 Méthode 3

Utiliser une pellicule capillaire de liquide maintenue entre deux lames de chlorure de sodium ou dans une cuve d'épaisseur convenable.

6.4 Méthode 4

Préparer une solution dans un solvant approprié et choisir une concentration et une épaisseur de cuve donnant un spectre satisfaisant dans un intervalle de longueur d'onde suffisamment large. En général, on obtient des spectres de bonne qualité avec des concentrations de 1 à 10% p/v pour une épaisseur de cuve de 0,1 à 0,5 mm. Pour compenser l'absorption du solvant, placer dans le faisceau de référence une cuve présentant un trajet optique identique et contenant du solvant pur, ou obtenir le spectre de celui-ci. Il est

également possible d'enregistrer les spectres d'absorption du solvant et de la solution par rapport à l'air et d'obtenir le spectre de la substance par différence. (Lorsqu'on utilise un FTIR, le spectre du solvant enregistré dans des conditions identiques peut être soustrait numériquement).

6.5 Méthodes

Les gaz sont examinés dans une cuve transparente au rayonnement infrarouge dont le trajet optique est d'environ 100 mm. Après avoir fait le vide dans la cuve, la remplir à la pression désirée en reliant le récipient contenant la substance à examiner à la cuve par une conduite convenable munie d'un robinet ou d'une soupape à aiguille. Au besoin, amener la cuve à la pression atmosphérique en y introduisant un gaz transparent au rayonnement infrarouge (par exemple de l'azote R ou de l'argon R). Pour éviter les erreurs dues à l'absorption de l'eau, du dioxyde de carbone ou d'autres gaz atmosphériques, placer dans le faisceau de référence une cuve identique vide ou remplie d'un gaz transparent au rayonnement infrarouge.

7. Identification au moyen d'une substance de référence

Préparer la substance à examiner et la substance de référence selon la même technique, puis enregistrer le spectre de chacune d'elles entre 4000 et 600 cm-1 (2,5 à 16,7 µm) environ. La concentration de la substance doit être telle que son pic d'absorption le plus élevé corresponde à une transmission d'environ 10%.

Si la position et l'intensité relative des maximums d'absorption du spectre de la substance examinée ne sont pas identiques à celles du spectre de la substance de référence obtenu par la méthode 1 ou 2, cela peut être dû à des différences de forme cristalline. Pour éviter ce genre de difficulté, appliquer l'une des méthodes suivantes à la substance à examiner et à la substance de référence.

• Mettre la substance de référence et l'échantillon en solution en choisissant des concentrations appropriées, comme il est indiqué dans la méthode 4.

• Déposer 2 à 3 gouttes de solution concentrée dans un solvant organique volatil sur un disque d'halogénure de potassium pur et évaporer à sec dans une étuve à 105 °C.

• Mélanger 2 à 3 gouttes de solution concentrée dans un solvant organique volatil avec 300 mg d'halogénure de potassium et évaporer à sec dans une étuve à 105 °C. Traiter de la même façon la substance de référence et la substance à examiner et préparer les disques comme il est indiqué dans la méthode 1.

• Recristalliser la substance de référence et la substance à examiner à partir d'un solvant approprié.

8. Identification au moyen d'un spectre de référence

Préparer la substance à examiner en suivant exactement les indications de la note qui accompagne le spectre international de référence et enregistrer le spectre entre 4000 et 600 cm-1 environ (2,5-16,7 µm) au moyen d'un appareil soumis à des contrôles fréquents de conformité aux normes établies de fonctionnement. Superposer le spectre d'un échantillon de polystyrène au spectre de la substance à examiner et noter la position des maximums d'absorption du polystyrène vers 2851 cm-1 (3,5 µm), 1601 cm-1 (6,25 µm) et 1028 cm-1 (9,73 µm). Il est possible de choisir d'autres bandes d'absorption du polystyrène s'il y a interférence avec la substance. Compte tenu de la position de ces maximums, on considère qu'il y a identité lorsque les principaux maximums d'absorption du spectre de la substance à examiner coïncident avec les maximums correspondants du spectre international de référence. En comparant les deux spectres, on veillera à tenir compte du fait que l'appareil sur lequel a été enregistré le spectre international de référence et celui qui a été utilisé pour la substance à examiner peuvent ne pas avoir le même pouvoir de résolution. Pour évaluer cette différence éventuelle, on utilisera le spectre international de référence du polystyrène, enregistré sur le même appareil que la collection des spectres internationaux de référence. Les variations les plus importantes dues à des différences de pouvoir de résolution se produisent en général dans la région située entre 4000 et 2000 cm-1 (2,5 à 5 µm). Toutefois, si les spectres obtenus par les méthodes 1 ou 2 révèlent que la position et l'intensité relative des maximums d'absorption du spectre de la substance examinée ne sont pas identiques à celles des maximums de la substance de référence, cela peut être dû à des différences de forme cristalline. Dans ce cas, la note accompagnant le spectre de référence indiquera qu'il convient d'utiliser l'une des méthodes décrites à la section 7.

9. Techniques de réflexion

9.1 Technique de la réflexion totale atténuée

La technique de réflexion totale atténuée convient particulièrement bien aux surfaces lisses et flexibles, comme celles de diverses matières plastiques, ou aux liquides et solutions fortement absorbants, mais on peut aussi l'employer pour déterminer le spectre d'absorption infrarouge de substances solides. Il faut en général pulvériser finement la substance. La poudre obtenue sera alors soit tassée directement contre l'élément réflecteur du dispositif, soit fixée à l'aide d'un ruban adhésif pour permettre un meilleur contact. Dans ce cas, la substance pulvérulente est étalée sur la face adhésive du ruban pour former une couche presque translucide, après quoi on presse la face du ruban portant la poudre contre l'élément réflecteur. On fixe ensuite la plaque de soutien ou bien on applique une pression modérée au moyen d'une pince convenable pendant une ou deux minutes, puis l'on place l'élément réflecteur sur le portoir. Le ruban utilisé doit contenir de préférence un adhésif au caoutchouc naturel. Certaines matières plastiques peuvent être placées directement sur l'élément réflecteur.

L'élément réflecteur est généralement en séléniure de zinc (indice de réfraction = 2,3) ou en germanium (indice de réfraction = 4,0). On veillera à ce que le dispositif soit correctement aligné avec les autres éléments optiques de l'appareil.

9.2 Réflexion diffuse

Cette technique est ainsi nommée parce que la surface de l'échantillon reflète la lumière dans de nombreuses directions différentes. Pulvériser finement la substance solide avec une matrice non absorbante (par exemple du bromure ou du chlorure de potassium). Placer le mélange directement dans le porte-échantillon de l'appareil. Le spectre de la matrice, enregistré dans des conditions identiques, doit être soustrait numériquement. Certaines matières plastiques peuvent être placées directement dans le porte-échantillon de l'appareil.

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