NIR-Technologie im Analysesystem Apo-Ident
Das HiperScan-Produkt Apo-Ident umfasst ein kostengünstiges NIR-Spektrometer auf MEMS-Basis (MEMS-Technologie), sowie einen chemometrischen Klassifikator, mit dem zur Zeit etwa 1100 pharmazeutische Substanzen identifiziert werden können. Für die Erstellung des Klassifikators werden verschiedene Typen spektraler Daten verwendet, wobei die Verwaltung der Substanz-, Proben- und Modellinformationen über eine ebenfalls bei Hiperscan entwickelte Informationsdatenbank (CID) realisiert wird. In dieser Datenbank sind alle für die Erstellung und Pflege relevanten Informationen abgelegt. Alle Überarbeitungen und Erweiterungen sind für eine Aktualisierung bzw. ein Update des Klassifikators an dieser Stelle dokumentiert und nachvollziehbar. Der Klassifikator beinhaltet verschiedene chemometrische Modelle, wobei für die Erstellung und Validierung über 310 000 Feststoff-Spektren (in diffuser Reflexion gemessen) und etwa 90 000 Transflexionsspektren von halbfesten und flüssigen Substanzen verwendet werden. Durch eine entsprechende Datenvorbehandlung ist die Übertragbarkeit der Messungen zwischen verschiedenen Spektrometern gegeben. Dieses Vorgehen ermöglicht auch die zuverlässige Nutzung des Analysensystems zur pharmazeutischen Ausgangsstoffprüfung in der Apotheke.
Die Informationen in den Spektren werden durch eine Hauptkomponentenanalyse (PCA, Chemometrie) auf das Wesentliche, nämlich die chemische Information, reduziert. Systematische Störeinflüsse werden eliminiert. Anschließend wird der Klassifikator mit einem unabhängigen Testsatz an Spektren überprüft und validiert. Sowohl die Spezifität als auch die einwandfreie Funktion des Softwaremoduls wird dabei überprüft.
Der Klassifikator für die Applikation Apo-Ident wird kontinuierlich von HiperScan überarbeitet und gepflegt, sodass regelmäßig Updates an Kunden ausgeliefert werden können. Diese beinhalten außerdem eine komplette Dokumentation aller für die Erstellung und Validierung verwendeter Substanzen und Proben. Für die Identifikation mit Apo-Ident in den Apotheken bzw. beim Anwender ist keine Probenvorbehandlung notwendig. Eine aufwendige Laborausstattung und der Umgang mit Chemikalien kann auf ein Minimum beschränkt werden. Ein Großteil der apothekenrelevanten Substanzen und Wirkstoffe wird somit schnell und einfach identifiziert. Grenzen sind dem System bei der Bestimmung von Geringstmengen in Verreibungen, Lösungen und Salbengrundlagen und der Identifizierung anorganischer Salze gegeben. Im relevanten Messbereich von 1000 – 1900 nm wird hier keine oder nur unzureichend Energie absorbiert. (NIRS)
Trotz des hohen Aufwandes, der zur Erstellung eines geeigneten chemometrischen Klassifikators notwendig ist, konnte HiperScan die Identifizierung von pharmazeutischen Substanzen in Apotheken als Anwendung der NIR-Spektroskopie erschließen. Dies wurde durch die Bündelung von Ressourcen und die stete Zusammenarbeit von HiperScan mit externen Fachleuten, Behörden und zahlreichen Apotheken ermöglicht. Das Analysesystem Apo-Ident ist seit 2009 auf dem Markt und wird derzeit erfolgreich in über 1300 Apotheken in Deutschland und Österreich eingesetzt.
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