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Spectromètre Raman portatif « TruScan RM »
Principe
La spectroscopie Raman utilise le principe de la diffusion inélastique de la lumière par la matière. Ce phénomène de diffusion correspond à la création, par l’onde électromagnétique excitatrice, d’un dipôle induit qui rayonne. Ce dipôle induit est lié à la polarisabilité de la molécule et correspond à une déformation de son nuage électronique. Pour qu’il y ait diffusion Raman, il faut qu’il y ait une variation de la polarisabilité de la molécule (en quelque sorte, que le nuage électronique de l’édifice moléculaire se déforme) lors de la vibration. En Raman, l’excitation est monochromatique, et possède donc une énergie fixe, supérieure en ordre de grandeur à celle des vibrations moléculaires. Lors de l’interaction, la molécule est portée dans un état énergétique élevé et de courte durée de vie il est appelé « état virtuel ». Lors de la désexcitation de la molécule, trois cas peuvent être envisagés
– La désexcitation se fait à la même fréquence que l’excitation c’est la diffusion Rayleigh élastique. (figure 2 a)
– La désexcitation se fait à une fréquence inférieure à celle de l’excitation c’est la diffusion Raman inélastique Stokes. (figure 2 b)
Comparaison entre la spectroscopie infrarouge et Raman
Le Raman est une technique de spectroscopie vibrationnelle mais ne repose pas, contrairement à l’infrarouge moyen et proche, sur l’absorbance d’un échantillon mais sur sa capacité à diffuser de manière inélastique la lumière. La différence principale entre l’infrarouge (proche et moyen) et le Raman réside dans la nature des règles de sélection pour permettre une transition vibrationnelle. Pour que cette transition ait lieu par absorption en infrarouge, la vibration doit engendrer une variation du moment dipolaire permanent de la molécule. Ainsi, les liaisons polaires pourvues d’un fort moment dipolaire, comme O-H, N-H, C-H, … présenteront une forte absorption dans l’infrarouge.
Dans le cas de l’effet Raman, la vibration doit provoquer une variation du moment dipolaire induit de la molécule, autrement dit une modification de la polarisabilité de la molécule. Cette notion de polarisabilité représente l’aptitude (ou la facilité) d’un élément apolaire à se polariser en présence d’un champ électrique extérieur (elle est symbolisée par la lettre α), à ne pas confondre avec la polarisation qui représente la capacité qu’a un atome d’attirer les électrons d’une liaison covalente dont il participe vers lui. Ces règles de sélection ont également une conséquence directe sur le choix de la technique adaptée en fonction du solvant rencontré. Les solutions aqueuses par exemple ne pourront pas faire l’objet de mesure en moyen infrarouge (possible en NIR sous certaines conditions) mais seront très facilement étudiées en Raman.
En effet, la molécule d’eau, en raison de sa polarité extrême, entraine une absorption totale du faisceau IR alors qu’en spectroscopie Raman, elle conduit à des raies très faibles et peu nombreuses. L’infrarouge est donc sensible aux liaisons σ des groupements fonctionnels (polaires et peu polarisables) alors que la diffusion Raman représente davantage les liaisons π du squelette carboné (où les électrons peuvent se délocaliser facilement). Une vibration très active en Raman engendrera un signal faible en infrarouge et inversement. Les spectres Raman et infrarouge d’une molécule complexe représentent donc chacun une partie seulement de son histoire vibrationnelle.
Il faut noter que les liaisons ioniques, qui font que les molécules se comportent comme des aimants sont invisibles en IR et en Raman.
Le Raman semble avoir le potentiel pour supplanter l’infrarouge, elle doit en réalité être considérée comme complémentaire. La complémentarité avec l’IR consiste en meilleure détection des vibrations en provenance de groupements peu polaires, par exemple C=C, S-S, etc. [4]
Méthodes et principes
Pour pouvoir identifier une matière, il faut tout d’abord créer ce qu’on appelle méthode dans l’appareil TruScan RM. Cette méthode portera le nom de cette matière et son spectre Raman. L’appareil TruScan RM renferme une bibliothèque (Factory Library) interne fournit avec l’appareil contenant plus de 4380 matières premières avec leurs spectres Raman. De plus, une bibliothèque est créée dans l’appareil au niveau de la société nommée bibliothèque Maphar. L’identification de la matière première se fait en comparant le spectre de la matière à identifier avec son spectre contenu dans la bibliothèque Maphar. A ce jour-là, il y a 115 MP validées dans le TruScan RM de la société Maphar et dans cette partie, on va détailler la démarche pour valider une MP dans l’appareil TruScan RM.
Acquisition des signatures
Une signature est un spectre Raman de référence d’une substance connue (MP), contrôlée conforme. L’acquisition de signature de référence pour des méthodes diffère tout à fait d’une mesure normale. La différence principale est que ces signatures de référence sont acquises à une exactitude beaucoup plus grande, et ont tendance à prendre plus de temps que des mesures ordinaires d’un essai. La force du signal Raman peut être tout à fait variable à travers des matériaux, quelques matériaux exigeront 5 minutes ou moins pour acquérir une signature de référence, tandis que d’autres exigeront une demi-heure ou plus, c’est pour cela. Les échantillons doivent être préalablement préparés.
Clarithromycine
La clarithromycine est un antibiotique macrolide utilisé pour traiter les pharyngites, les angines, les sinusites aiguës maxillaires, en association avec d’autres antibiotiques pour traiter l’infection à Helicobacter pylori (principal responsable de maladies ulcéreuses de l’estomac et du duodénum), les complications bactériennes aiguës de la bronchite chronique, les pneumonies (en particulier les pneumonies atypiques associées à Chlamydia pneumoniae), les infections cutanées, et, chez les patients porteurs de VIH, pour prévenir et traiter le Mycobacterium avium complex disséminé ou MAC.
Conclusion
En somme nous pouvons dire que le stage effectué au sein du laboratoire de contrôle de qualité de MAPHAR, nous a permis d’approcher la nouvelle technologie et d’apprécier son rôle dans le domaine pharmaceutique. D’après les résultats obtenus, on remarque que les MP qui sont des principes actifs comme le paracétamol, clarithromycine, acide acétylsalicylique… donnent une bonne sélectivité et on peut les valider facilement.
Par contre, l’exemple de Labrafil montre que les matières premières formées d’un mélange de composants (les excipients) posent un problème au niveau du test de sélectivité, leurs spectres interfèrent avec les spectres de leurs composants. La solution à ce problème consiste à effectuer un test faux positif pour savoir si on aura un faux passage ou non. Par exemple, si on effectue ce test pour Labrafil contre l’oléate de méthyle et le résultat donne un ‘Pass’, cela veut dire que si on demande Labrafil et le fournisseur nous envoie l’oléate de méthyle, l’appareil donnera un ‘Pass’ et on aura un problème de faux passage. Dans ce cas il faut désactiver la méthode ‘Labrafil’, mais si le résultat du test donnera un ‘Fail’, on peut continuer la validation de la méthode car l’oléate de méthyle ne passera jamais en tant que ‘Labrafil’.
Au niveau du LCQ, ce test ne s’effectue pas car dans la plupart des cas, le laboratoire ne dispose pas de ces matières qui interfèrent avec les matières premières à valider. Pour les essences et les matières mélangées avec des alcools, le même problème se pose, le test de sélectivité détecte ces alcools avec les proches structuraux, ceci présente une limite pour l’identification de quelques matières premières par le TruScan RM. La texture des matières à valider est un facteur important aussi dans le processus de validation, une matière très visqueuse et difficile à prélever ne peut pas être validée dans l’appareil TruScan RM.
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Table des matières
Introduction Partie théorique Chapitre I Présentation de la société Maphar I.Présentation de l’industrie pharmaceutique Maphar II.Historique III. Activités IV.Organigramme du site industriel Maphar Zenata Chapitre II Spectroscopie Raman I.Introdution II.Historique III. Principe Les caractéristiques de la spectroscopie Raman Comparaison entre la spectroscopie infrarouge et Raman Chapitre III Spectromètre Raman portatif « TruScan RM » I.A propos de l’appareil « TruScan RM » II.Application III. L’appareil TruScan et accessoires Fiche technique du TruScan Propriétés du spectromètre TruScan RM Utilisation de l’appareil TruScan RM 1.Test de performance 2.Identification de la matière première 2.1 Préparation des échantillons pour l’analyse 2.2 Procédure d’analyse des échantillons 3.Méthodes et principes 3.1 Préparation des échantillons 3.1.1 MP en poudre (Solide) 3.1.2 MP liquide 3.2 Acquisition des signatures 3.3 Connexion au WEBADMIN 3.4 Création d’une méthode 3.4.1 Activation de la signature 3.4.2 Création de la méthode 3.4.3 Test de sélectivité 3.4.4 Test de robustesse Partie pratique Validation des méthodes dans l’appareil TruScan RM I.Objectif II.La liste des MP à valider III. Validation des méthodes dans l’appareil TruScan RM 1.Acébutolol chlorhydrate 1.1 Acquisition de la signature 2.Clarithromycine 2.1 Acquisition de la signature 2.2 Test de sélectivité 2.3 Test de robustesse 2.3.1 Test de robustesse à travers Sac PE simple épaisseur 2.3.2 Test de robustesse à travers Sac PE double épaisseur 2.3.3 Test de robustesse à travers vial en verre incolore 2.4 Résumé 3.Le paracétamol 3.1 Acquisition de la signature 3.2 Test de sélectivité 3.3 Test de robustesse 3.3.1 Test de robustesse à travers Sac PE simple épaisseur 3.3.2 Test de robustesse à travers sac PE double épaisseur 3.3.3 Test de robustesse à travers vial en verre incolore 3.4 Résumé 4.L’acide acétylsalicylique 4.1 Acquisition de la signature 4.2 Test de sélectivité 4.3 Test de robustesse 4.3.1 Test de robustesse à travers sac PE simple épaisseur 4.3.2 Test de robustesse à travers sac PE double épaisseur 4.3.3 Test de robustesse à travers vial en verre incolore 4.4 Résumé 5.L’acide benzoïque 5.1 Acquisition de la signature 5.2 Test de sélectivité 5.3 Test de robustesse 5.3.1 Test de robustesse à travers Sac PE simple épaisseur 5.3.2 Test de robustesse à travers sac PE double épaisseur 5.3.3 Test de robustesse à travers vial en verre incolore 5.4 Résumé 6.Eudragit 6.1 Acquisition de la signature 6.2 Test de sélectivité 7.Essence de géranium 7.1 Acquisition de la signature 7.2 Test de sélectivité 7.3 Test de robustesse 7.3.1 Test de robustesse à travers pipette pasteur 7.3.2 Test de robustesse à travers vial en verre incolore 7.3.3 Test de robustesse à travers vian en verre HPLC incolore 7.4 Résumé 8.Labrafil M 1944 CS 8.1 Acquisition de la signature 8.2 Test de sélectivité 9.L’essence de menthe 9.1 Acquisition de la signature 9.2 Test de sélectivité 10.Sepisperse AP 5523 Rose 10.1 Acquisition de la signature 10.2 Test de sélectivité 10.3 Test de robustesse 10.3.1 Test de robustesse à travers une pipette pasteur 10.3.2 Test de robustesse à travers vial en verre incolore 10.3.3 Test de robustesse à travers vial en verre HPLC incolore 10.4 Résumé 11.Alpha tocopheryl 12.Gel d’hydroxyde d’aluminium ConclusionTélécharger le rapport complet
