Kalibratie UV Vis-spectrofotometer

UV/VIS Excellence spectrometers worden gekalibreerd conform de gedefinieerde procedures in de Amerikaanse farmacopee 43 – NF 38 en de Europese farmacopee, uitgave 10. De volgende parameters worden gekalibreerd:

• Golflengte-nauwkeurigheid
• Fotometrische nauwkeurigheid
• Fotometrische reproduceerbaarheid
• Fotometrische lineariteit*
• Strooilicht
• Resolutie

Bovendien worden enkele parameters gekalibreerd zonder dat dat door de Amerikaanse of Europese farmacopees wordt vereist:

• Golflengte-reproduceerbaarheid
• Fotometrische ruis
• Platheid basislijn
• Fotometrische drift

Deze uitgebreide kalibraties garanderen dat alle aspecten van de prestaties van de spectrometers worden beoordeeld. Onze UV7 Excellence spectrometers voldoen aan alle strenge eisen die hieronder staan uitgelegd.

*De fotometrische lineariteit wordt in de 43e editie niet meer expliciet genoemd. De fotometrische nauwkeurigheid moet worden getest over het beoogde operationele bereik. Daarom beveelt METTLER TOLEDO nog steeds de test voor fotometrische lineariteit aan.

De nauwkeurigheid van de golflengte bepaalt het vermogen van het instrument om golflengtes natuurgetrouw te reproduceren. Dankzij de meting van de golflengte-nauwkeurigheid is het mogelijk om te bepalen of de golflengte-as verschoven of niet langer uitgelijnd is.

Het geschikte referentiemateriaal voor de bepaling van de golflengte-nauwkeurigheid moet smalle en goed gedefinieerde pieken vertonen. Hiervoor wordt vaak een oplossing van holmiumoxide gebruikt.

De Amerikaanse en Europese farmacopees omvatten verschillende acceptatiecriteria, afhankelijk van het gebruikte referentiemateriaal en het golflengtebereik. Voor vloeibaar referentiemateriaal gelden de volgende criteria:

Amerikaanse farmacopee: ± 1 nm onder 400 nm; ± 2 nm boven 400 nm
Europese farmacopee: ± 1 nm onder 400 nm; ± 3 nm boven 400 nm

Volgens de Amerikaanse en Europese farmacopees is bepaling van de golflengte-precisie of -reproduceerbaarheid niet vereist voor array-spectrometers. Dankzij de afwezigheid van bewegende delen lopen array-instrumenten geen risico op een verkeerde uitlijning tussen de metingen in.

De fotometrische nauwkeurigheid is een maatstaf voor het vermogen van het instrument om op juiste wijze de absorptie te meten. Deze absorptiewaarden moeten zo natuurgetrouw mogelijk zijn.

De fotometrische nauwkeurigheid kan worden bepaald door het meten van vaste of vloeibare filters met bekende concentratie- en absorptiewaarden. Ook wordt de gemeten absorptie vergeleken met de referentiewaarden.

Een oplossing van kaliumdichromaat van 60 mg/l wordt voor het ultraviolette bereik gebruikt. Een neutraal-dichtheid (ND) filter dekt het zichtbare bereik. De acceptatiecriteria zijn voor beide farmacopees identiek en afhankelijk van het absorptieniveau van het referentiemateriaal.

Kaliumdichromaat: ± 0,010 A onder 1,0 A; ± 1,0% (0.010*A) boven 1,0 A
Neutraal-dichtheid: ± 0,008 A onder 1,0 A; ± 0,8% (0.008*A) boven 1,0 A.

Volgens de Amerikaanse en Europese farmacopees is bepaling van de golflengte-precisie of -reproduceerbaarheid niet vereist voor array-spectrometers. Dankzij de afwezigheid van bewegende delen lopen array-instrumenten geen risico op een verkeerde uitlijning tussen de metingen in.

De fotometrische reproduceerbaarheid wordt in de Amerikaanse farmacopee ook wel fotometrische precisie genoemd. Deze waarde definieert het vermogen van een spectrometer om absorptiewaarden van verschillende metingen op betrouwbare en reproduceerbare wijze te leveren.

Hetzelfde referentiemateriaal wordt gebruikt om de fotometrische nauwkeurigheid te bepalen. De filters worden zesmaal gemeten. Op basis van de standaardafwijking van alle metingen wordt de reproduceerbaarheid vastgesteld.

De standaardafwijking mag niet hoger zijn dan 5 mA onder 1 A of 0,5% boven 1 A, ongeacht het gebruikte referentiemateriaal of het golflengtebereik.

Opmerking: bepaling van de fotometrische reproduceerbaarheid wordt niet door de Europese farmacopee vereist.

De fotometrische lineariteit is een meting van de lineariteit van de gemeten waarden (bijv. de absorptie) als functie van de toenemende concentratie. Dit is vooral belangrijk voor kwantitatieve toepassingen.

De fotometrische lineariteit kan worden bepaald met dezelfde procedures en filters die voor fotometrische nauwkeurigheidsmetingen worden gebruikt, maar dan met drie concentraties en verschillende filters in het bereik van 0 tot 2 A.

De Amerikaanse en Europese farmacopees definiëren verschillende acceptatiecriteria voor de fotometrische lineariteit:

Europese farmacopee: de correlatiecoëfficiënt R2 moet hoger zijn dan 0,999.
Amerikaanse farmacopee: de gemeten waarden moeten bij alle concentraties en filters aan de criteria voor fotometrische nauwkeurigheid voldoen.

Strooilicht wordt gedefinieerd als licht dat de detector bereikt, maar geen deel uitmaakt van de analyse. Dit licht veroorzaakt een vertekening van de overeenkomstige golflengte, zonder dat dat een oorzaak heeft in het gemeten monster. Dit betekent dat de absorptie van het monster door het strooilicht wordt veranderd en dat de monsterresultaten een systematische fout vertonen.

Strooilicht wordt bepaald door een cut-off filter te meten (een waterige oplossing van kaliumchloride) met gebruik van de specifieke golflengtemethode (specific wavelength method of SWM) en de methode voor de verhouding van het oplossingsfilter (solution filter ratio method of SFRM)

De acceptatiecriteria van de Amerikaanse en Europese farmacopee voor KCl zijn als volgt:

SWM: Amax ≥ 2,0 A
SFRM: Amax ≥ 0,7 A.

De resolutie definieert niet alleen het oplossend vermogen van een UV/VIS spectrometer, maar ook het vermogen om aangrenzende structuren in een spectrum op te lossen.

De resolutie wordt bepaald door het meten van een oplossing van tolueen in n-hexaan. Het absorptieminimum en -maximum van een scherpe en goed opgeloste piek wordt gebruikt om de resolutie te beoordelen.

De Amerikaanse farmacopee stelt dat de verhouding tussen de minimale en maximale absorptie bij de respectieve golflengten van 267 en 269 nm groter moet zijn dan 1,3 om voldoende resolutie te verkrijgen. De acceptatiecriteria van de Europese farmacopee staan daarentegen in de individuele monograaf vermeld.

In tegenstelling tot UV/VIS spectrometers die scannen, hebben array-instrumenten geen fysieke spleet die de spectrale bandbreedte (SBW) van het instrument mechanisch definieert. De equivalente SBW van een array-instrument kan worden berekend op basis van de resolutie van het instrument.
De resolutie van de UV7 Excellence spectrometer is bijvoorbeeld ≥ 1,9, wat overeenkomt met een SBW ≤ 1,0 nm.

Bovenstaande kalibraties kunnen handmatig of automatisch worden uitgevoerd. Alle handmatige methoden lopen het inherente risico van een lagere nauwkeurigheid. Handmatige workflows zijn tijdrovend en foutgevoelig. Geautomatiseerde prestatieverificatie levert de volgende voordelen:

• Snellere resultaten met traceerbare documentatie en resultaatvalidatie.
• Fouten bij het uitvoeren van workflows en het overschrijven van gegevens worden voorkomen, zodat kalibraties niet herhaald hoeven te worden.
• Compliance met data-integriteitsnormen. Dit is een aanzienlijk voordeel voor datamanagement dat aan de FDA-regels moet voldoen.
• Snel investeringsrendement dankzij een verhoogde productiviteit en beveiliging.

Compliance met de wet- en regelgeving is een belangrijke doelstelling voor alle farmaceutische fabrikanten en hun leveranciers. Volgens GMP moeten de productieprocessen en analysemethoden worden gevalideerd. Alle apparatuur die voor de productie en kwaliteitscontrole wordt ingezet, moet ook worden gekwalificeerd.

METTLER TOLEDO wil klanten ondersteunen bij hun compliance met deze vereisten en heeft daarom het assortiment EQPac for Excellence UV/VIS spectrometers ontwikkeld. De EQPac is een service-oplossing die specifiek is ontworpen om tegemoet te komen aan de vereisten van de geldende wet- en regelgeving. EQPac biedt een volledig gedocumenteerde, professionele installatie- en kwalificatieservice op locatie voor een gegarandeerde compliance met de wet- en regelgeving en een betrouwbare werking.

Lees meer over onze kwalificatiediensten voor apparatuur en over onze kalibratieservice voor UV/VIS spectrometers.