Tesis doctoral de Anna Peguero Gutiérrez
Un objeto de creciente importancia en la industria actual es asegurar la calidad de sus productos antes de salir al mercado, lo que se consigue a través del cumplimiento de estrictas especificaciones, que en algunos casos están establecidas por organismos reguladores tanto nacionales como internacionales. Las exigencias de calidad requieren de un amplio y muy completo control de distintos parámetros relacionados no sólo con el producto final sino también de las diferentes etapas del proceso de producción. Con el objetivo de proporcionar a la industria nuevas metodologías de análisis que permitan abordar convenientemente estos retos, se han realizado diversos trabajos basados en la espectroscopia nir que conducen a sistemas de control más rápidos y eficaces que los actuales pudiendo así, mejorar la calidad de los productos y la productividad de las empresas. Se ha colaborado tanto con la industria del cemento (preparación de morteros) como con la industria farmacéutica ofreciendo soluciones concretas a problemas analíticos de diversa índole. los trabajos aplicados a la industria del mortero han tenido un doble objetivo: cuantificar los aditivos que se añaden al mortero con el objeto de mejorar sus propiedades y por otro lado, determinar las curvas de distribución de tamaños de partícula de los áridos que se utilizan en la preparación de los morteros; en ambos estudios se ha aplicado la espectroscopia nir como técnica instrumental para obtener la información espectroscópica. se han desarrollado diferentes modelos para la determinación de los aditivos en morteros. Para ello y con el objetivo de recoger la variabilidad natural de las muestras se ha desarrollado un diseño de muestras original basado en la figura del antiprisma de base hexagonal, donde se han tenido en cuenta los rangos de concentración de los analitos. Para incorporar la variabilidad de los aditivos, se usó el diseño d-óptimo que proporcionó las diferentes combinaciones entre clases de aditivos. Se ha obtenido un modelo de calibración partial least squares (pls) para cada aditivo, presentando ambos una correcta capacidad predictiva. Los métodos desarrollados han sido validados con un conjunto de muestras externas. en el segundo trabajo, se han estudiado 2 perfiles diferentes de distribución de partículas con diferente número de puntos en la curva (número de tamices utilizado en la determinación). Se han construido 2 modelos de calibración (pls2 y ann) para cada curva con el objeto de obtener la mejor calidad de ajuste en términos de coeficiente de correlación entre la curva de referencia y la predicha por el modelo quimiométrico y de obtener los mejores errores de predicción en términos del error estándar relativo de predicción (rsep). Los 4 modelos de calibración proporcionan resultados estadísticamente iguales, en cuanto al rsep, demostrando la posibilidad de obtener curvas de distribución de tamaño de partícula a partir de datos nir y modelos de calibración pls2 y ann. El uso de ann como técnica de modelado no lineal no mejora estadísticamente los resultados. en el campo farmacéutico los estudios se han basado en la determinación de principios activos o excipientes en las diferentes etapas del proceso de fabricación y en el producto acabado. El principal nexo de unión de los siguientes trabajos es la construcción de modelos de calibración sin usar método de referencia para obtener la variable dependiente. en el primer trabajo, se ha realizado un estudio de determinación de api a lo largo del proceso de fabricación estudiando las diferentes variables que pueden afectar al proceso (tamaño de partícula, forma galénica, presión de compactación y grosor de la capa de lacado) y se han propuesto diferentes estrategias que tienen por objeto construir modelos de calibración simples y adecuados para la cuantificación de principio activo en las diferentes etapas del proceso productivo. en el segundo y tercer trabajo para la industria farmacéutica se ha desarrollado y aplicado una nueva metodología para construir conjuntos de calibración adaptados a cada tipo de comprimido. Dicha metodología se basa en la obtención del espectro proceso calculado como diferencia entre el espectro de un comprimido de producción y el de una muestra de laboratorio en polvo de la misma composición. El conjunto de diferencias calculadas para varios comprimidos constituyen un conjunto de vectores matemáticos que definen la variabilidad del proceso. Esta matriz de variabilidad se ha adicionado a un conjunto de espectros nir de diferentes mezclas en polvo, que cubren el rango deseado de concentración del principio activo y excipientes, dando lugar a la matriz de espectros del conjunto de calibración. Aplicando el algoritmo pls al conjunto de calibración se construye un modelo de calibración para cada uno de los analitos. Los resultados obtenidos en la predicción tanto de api como de excipientes en comprimidos de ibuprofeno y metformina muestran valores de la raíz del error cuadrático medio (rmse) inferiores al 1,5%.
Datos académicos de la tesis doctoral «La espectroscopia nir en la determinación de propiedades físicas y composición química de intermedios de producción y productos acabados.«
- Título de la tesis: La espectroscopia nir en la determinación de propiedades físicas y composición química de intermedios de producción y productos acabados.
- Autor: Anna Peguero Gutiérrez
- Universidad: Autónoma de barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 12/07/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Marcelo Blanco Romia
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ángel Ríos castro
- silvia Lanteri (vocal)
- (vocal)
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