Handheld Raman Grows Up

拉曼光谱的广泛使用：

在过去的20年里，拉曼光谱已经从一种实验室研究工具发展成为仓库和现场鉴别的可靠仪器。这一稳步进展反映了巨大的创新，产生了灵敏、集成、紧凑的仪器，可以在各种环境中分析多种样品类型。

为了支持制药工业质量标准的法律和科学框架的需求。重点包括以下方面：

•参考标准：仪器标准化

•仪器校准程序：自校正

•图谱库：与商业样本的相关性

•验证程序：确认仪器和方法性能

•数据完整性：合规性、可追溯性和记录

▲USP2023<1858>RAMAN SPECTROSCOPY—THEORY AND PRACTICE

▲中国药典2020版0421 拉曼光谱法

激光光源 下表列出了在药学应用中使用的几种激光。

对于仪器的光源要求国内外要求基本一致。

QUALIFICATION OF RAMAN SPECTROMETERS 拉曼光谱的仪器确认

安装确认IQ

The IQ requirements provide evidence that the hardware and software are properly installed in the desired location.

IQ要求提供了硬件和软件正确安装在所需位置的证据。

Operational Qualification 运行确认

主要项目要求：

波数准确性WAVELENGTH ACCURACY（USP）WAVENUMBER SCALE（EP）

A minimum of 3 wavenumbers covering the working range of the instrument intended for measurements should be selected.

应选择至少3个波数，覆盖拟用于测量的仪器的工作范围。EP 11.0 2.2.48. RAMAN SPECTROSCOPY

For qualitative requirements, the maximum allowable acceptance criteria for all wavelengths contained in Table 1 is ±3.0 cm−1. Under these circumstances the user is required to demonstrate fitness for purpose of the derived calibration model over the operational range.

对于定性方法要求，表1中包含的所有波长的最大允许验收标准为±3.0 cm-1。在这些情况下，用户需要证明在操作范围内导出的校准模型的适用性。USP 2023 ▲<858> RAMAN SPECTROSCOPY

响应强度PHOTOMETRIC PRECISION （USP）RESPONSE-INTENSITY SCALE（EP）

EP 11.0 2.2.48. RAMAN SPECTROSCOPY

The verification of the response-intensity scale is principally performed for quantitative methods.响应强度等级的验证主要用于定量方法。

Appropriate acceptance criteria will vary with the application.A maximum variation of ±10 per cent in band intensities compared to the previous instrument qualification is achievable in most cases.适当的验收标准将随应用而变化。在大多数情况下，与之前的仪器鉴定相比，响应强度的最大变化为±10%。

USP 2023 ▲<858> RAMAN SPECTROSCOPY

Laser variation in terms of the total emitted photons occurring between two measurements can give rise to changes in the photometric precision of the instrument. a maximum tolerance of 10% from reference measurements made from the reference material is applied.

在两次测量之间发生的总发射光子的激光变化可能会导致仪器光度精度的变化。应用由参考材料进行的参考测量的10%的最大偏差。

对于相应强度测试选择材料可优选仪器强度响应较好的对照品进行强度偏差测试，详细方法可参考GB/T 40219-2021 拉曼光谱仪通用规范（该标准非强制，可作方法参考）

光谱分辨率SPECTRAL RESOLUTION（EP）

EP 11.0 2.2.48. RAMAN SPECTROSCOPY

测试碳酸钙calcium carbonate for equipment qualificationCRS，并确定位于1085 cm−1处地带的半高（W1085）处的全宽。使用碳酸钙的光谱分辨率（R）由以下公式计算出：

For identity tests, unless otherwise prescribed in a monograph, the spectral resolution must be less than or equal to 15cm− 1 (measured in the wavenumber range between 1000 cm− 1 and 1100 cm− 1).

对于定性测试，除非专著中另有规定，否则光谱分辨率必须小于或等于15 cm−1（在1000 cm−1和1100 cm−1之间的波数范围内测量）。

USP 2023 ▲<858> RAMAN SPECTROSCOPY

不涉及。

Performance Qualification性能确认

PQ的目的是确保仪器在波长精度和光度精度的规定范围内运行。在某些情况下，当仪器已设置用于特定测量时，可能不再或不希望测量OQ中使用的波长和光度（信号）鉴定参考标准物质。

如果仪器OQ已经表明该系统适合使用，则可以连续使用单一的外部性能验证标准（例如，每天或使用前）。性能验证标准必须尽可能与当前分析中的样本格式匹配，并且必须使用类似的光谱采集参数。外部性能验证标准的定量测量可用于检查波长精度和光度精度。USP 2023 ▲<858> RAMAN SPECTROSCOPY

可执行仪器厂家提供的SST测试内容即可满足要求。

对于定性拉曼光谱的分析方法验证（示例）：

分析方法开发涉及样品的检测内容及要求：评估指南要求

• 中国药典2020版 0421 拉曼光谱法

•中国药典2020版9101分析方法验证指导原则

• USP <1225> Validation of Compendial Procedures

• USP <1120> Raman Spectroscopy (<858> and <1858>

• EP 11.0 Raman Spectroscopy

• EP 5.21. Chemometric methods applied to analytical data

• ICH Q2 (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use)

尽管定义了许多验证特征——准确度、精密度、专属性、检测限、定量限、线性和范围、耐用性——但鉴别方法只需要进行专属性测试。

备注：上图来源：USP <1225> Table 2

介于手持拉曼的可靠性，将选择的以下几个特征验证仪器新建的分析方法：

专属性Specificity

定义为“明确评估的能力”，专属性系指在其他成分（如杂质、降解产物、辅料等）可能存在下，采用的分析方法能正确测定出被测物的能力。使用手持式拉曼光谱，在开发成分和光谱非常相似的材料的方法时要格外小心，因为它们需要高质量的数据来区分它们。

耐用性Robustness：

耐用性是指：方法在拉曼测试过程中遇到的不同情况下，随着时间的推移，提供一致的可重复结果。

准确度Accuracy：

准确度是指一种方法可以成功应用于已知分析物或参考物的确认。

精密度Precision：

精密度是衡量一种方法可重复性的指标。如前所述，一个方法通常由管理员构建，生成的方法由例程用户应用。在这些条件下精确的拉曼光谱测试，绝对依赖于耐用性和可重复性。

方法开发及验证

验证程序

Validation Procedure

首先，根据预期的产品范围、包装、供应商、用户、条件等规划模型开发。模型极限的正确定义也将指导模型的验证。

其次，构建测试集。这些样本应该是唯一的，与模型的训练集中使用的样本不同。

主要考虑内容

Comment

目标分析物：

不同样本分析物：

类似样本分析物：

物质鉴别方法：

容器材质：

验证测试模型

Validation of the model

预期阳性通过Positives expected to PASS:

• 目标分析物的3个样本

预期阴性样品不通过Negatives expected to FAIL:

• 预计会失败的3个不同样本(选择性)

• 预计会失败的3个类似样本

验证测试模型

Validation of the model

Summary小结：

无论欧洲药典与美国药典要求对照品及标准品范围一致，企业可以通过风险评估的方式合理选择对照品执行验证，但相关验证技术指标，EP的要求更加严格，对于出口EU市场的企业需注意标准的对应验证。

中国药典主要描述仪器校正：

拉曼仪器的校准包括三个要素：初始波长（X轴）波数、激光波长以及强度（Y轴），但并未给出技术标准要求。

当然以上并未包含拉曼手持端与数据处理端的计算机化系统验证要求，对于CSV的执行程度，可根据仪器复杂程度按照GAMP 5的类别3类或4类基于风险的要求执行合规性确认。