开发和制造准确的可重现API
折射率（RI）的测量由多种行业采用，以确定液体中溶解的固体水平。这是在药物制造和加工厂的实验室规模，试验厂规模和工业规模的活性药物成分（API）开发和制造中的重要但相对较新的测量。
背景
随着API的制造商不断实施FDA的流程分析技术（PAT），并尝试遵守GMP指南，因此连续过程监视的要求增长。实时数据为过程设计，控制，故障排除和优化以及质量控制和成本节省提供了见解和机会。
RI是PAT的工具，能够提供足够的过程理解，以帮助制定制造过程的设计，分析和控制。可以使用通过RI测量收集的数据来识别和设置关键过程参数（CPP）的偏差公差，这些参数直接影响最终药物的质量和安全性。
为了使测量技术适合制药过程，有许多基本要求。首先，应该可以使用文档来符合规格和绩效标准，并确认所有材料都是药物等级，具有适当的测试和可追溯性。其次，测量应准确，可靠且易于扩展。所使用的技术和设备必须是相同的，并且能够提供可重现的数据，以便可以在实验室，飞行员或完整规模上简化过程验证。第三，应保护数据真实性，并通过以电子方式永久存储，并跟踪和归因于任何添加或修订。最后，除了常规的，有记录的性能验证外，还应提供可追溯校准的证据。
折射率原理
折射率通过对溶液的折射率（ND）和温度进行光学测量来确定溶解固体的浓度。RI测量基于过程介质中的光的折射，称为折射的临界角度，使用具有与钠D线相同波长（580 nm）的黄色LED光源（因此ND）。考虑到预定义的过程条件，计算浓度。因此，对Vaisala的折射率进行了校准，以满足特定的过程要求。这些仪器还能够提供不同尺度的测量值，例如Brix，液体密度或浓度按重量。
重要的是，光的折射不受颗粒，气泡，晶体或颜色的影响，因此RI仪器可用于多种溶液中，用于液体识别和监测化学物质，溶剂和液体药物的浓度。
RI在药物过程中的优势
一般而言，RI的监视可以改善对过程条件的理解，减少药物开发时间，提高生产能力和稳定性，提高产品质量并证明遵守法规。需要药物制造商证明从药物发现到全部生产的过程验证；这可以通过RI测量结果来实现，该测量可提供独特的过程配置文件，可在任何规模上用于验证。
所有溶液都有特定的RI值，随着反应的进行而变化。这意味着RI监测可以洞悉反应和提取过程以及化学识别。因此，RI的变化可用于跟踪反应的进度和确定终点。例如，在从天然材料（例如植物）中提取产品的地方，可以使用RI测量来确定提取时间的最佳时间。
在某些过程中，有必要进行溶剂交换为了促进随后的过程，例如蒸馏。在此过程的各个步骤中，应保持原始溶剂和掉期溶剂的正确混合物，并且RI监视是此应用的理想选择。例如，VAISALA客户在从实验室到飞行员工厂的溶剂交换操作扩展过程中使用了RI监视器，并发现可以消除其中一个掉期步骤，从而增加了6％以上的收率。
许多过程通过结晶从液相。该过程的目的是最大程度地提高易于加工的高质量纯晶体的产量，同时通过确保良好的粒度分布来避免罚款和集团。这可以通过保持高于溶解度曲线或过饱和水平的浓度和温度来实现。RI对浓度的连续监测为结晶控制提供了重大好处，因为该方法不受晶体或气泡的影响，因此对母液浓度的选择性监测很简单。通过监测母il的饱和度，还可以确定最佳播种点。
通常，有必要用溶剂清洗生产的晶体，以清除杂质和滤蛋糕中剩余的母液。必须仔细控制此过程，以最大化产量并避免产品溶解。通过监测滤液的RI，可以确定洗蛋糕这有助于最大程度地提高产量，节省时间并避免过多的溶剂使用。这些测量还可以使API以及不同溶剂之间的清洁溶剂和饱和溶剂之间的分化。这意味着，在洗涤过程结束时，如果RI值比纯溶剂值更接近饱和值，则必须将某些产品洗净，表明需要进行过程修订。
概括
必须确定药物的关键质量属性以及影响它们的生产变量，以设置可接受的偏差公差并定义正确的PAT工具以监视和控制。RI测量代表了API生产过程的开发和运行中的一种简单但非常有价值的工具，为关键过程提供了宝贵的见解，促进优化和过程控制，以提供准确，可靠，可再现的产品。
最初由K-Patents开发的Vaisala RI仪器是为在制药行业应用而设计的，具有完整的可扩展性，因此可以从实验室到全面生产无缝地进行药物开发和过程设计。