Des signaux complexes, difficiles à interpréter

Si les côtés positifs de l’utilisation de la spectroscopie vibrationnelle pour l’analyse des médicaments sont indéniables, cette méthode a aussi certains inconvénients. « Le signal qu’elle fournit est très complexe à interpréter. Il donne de nombreuses informations chimiques et physiques pour tous les composants de la matrice analysée. On a donc besoin d’outils chimiométriques très poussés pour exploiter ces informations et extraire celles qui nous intéressent », explique Eric Ziemons. « L’utilisation de la chimiométrie requiert donc une expertise supplémentaire afin d’être capable d’en interpréter les résultats ». Un autre point faible de la spectroscopie proche infrarouge et Raman est qu’elles ne permettent pas de détecter des composés dont la teneur est inférieure à 1%.

Pas parfaite mais suffisamment convaincante, les techniques vibrationnelles ont séduit le monde pharmaceutique et nombreuses sont les firmes à y avoir recours pour contrôler leurs matières premières, produits et procédés. Le laboratoire de Chimie Analytique de l’ULg collabore d’ailleurs régulièrement avec des sociétés pharmaceutiques en quête d’expertise dans ce domaine. Dernièrement, en collaboration avec l’entreprise UCB, Pierre-François Chavez, un doctorant du laboratoire, s’est notamment penché sur l’implémentation de la spectroscopie vibrationnelle pour le contrôle d’un médicament que produit l’entreprise. Son travail visait à améliorer la qualité d’un comprimé à l’aide d’une approche basée sur l’espace de conception ou « Design Space », de la spectroscopie proche infrarouge ainsi que de l’imagerie Raman. Les résultats de cette étude ont récemment été publiés dans International Journal of Pharmaceutics (1).  

Dans le cadre de cette même collaboration entre les chercheurs liégeois et UCB, une seconde étude a été également publiée dans Talanta (2). Ces travaux visaient à suivre la teneur en principe actif, c’est-à-dire la teneur du ou des composés à effet thérapeutique, dans les comprimés au cours de la production de ces derniers. « Les résultats de cette étude démontrent la pertinence et les performances analytiques de la spectroscopie proche infrarouge comme outil « PAT » pour contrôler le contenu en principe actif des comprimés durant l’étape de compression », révèle Eric Ziemons.

Afin de développer davantage les techniques de spectroscopie vibrationnelle au sein du laboratoire de Chimie Analytique, le chercheur vise à améliorer le traitement des données. « Nous sommes capables de suivre des procédés mais pour l’instant nous n’avons pas d’outils statistiques qui permettent de garantir le contrôle de ce dernier », explique le scientifique. « Nous voudrions développer une stratégie de contrôle plus efficace en terme de traitement de l’information, capable de définir des bornes et alertes afin de corriger des déviations observées au niveau d’un procédé ».

Les systèmes portables pour des contrôles sur le terrain

Eric Ziemons et son équipe vont également concentrer leurs efforts sur des systèmes de spectroscopie vibrationnelle portables. « Ceux-ci sont en plein développement et intéressent beaucoup les différents acteurs du secteur pharmaceutique dans le cadre de contrôles sur le terrain », indique le spécialiste. « Ils permettent de réaliser des analyses de première ligne et donc d’orienter plus facilement le choix vers d’autres méthodes d’analyse plus pointues ». Plus spécifiquement, le laboratoire de Chimie Analytique souhaiterait améliorer dans un premier temps le traitement des données collectées et par la suite ces systèmes portables en vue d’une utilisation pour lutter plus efficacement contre la contrefaçon des médicaments (lire l’article Le fléau des faux médicaments).

(1) Chavez PF, Lebrun P, Sacré PY, De Bleye C, Netchacovitch L, Cuypers S, Mantanus J, Motte H, Schubert M, Evrard B, Hubert P, Ziemons E. Optimization of a Pharmaceutical Tablet Formulation based on a Design Space Approach and using Vibrational Spectroscopy as PAT Tool. Int J Pharm., 486, 2015, 13-20. doi: 10.1016/j.ijpharm.2015.03.025.
(2) Chavez PF, Sacré PY, De Bleye C, Netchacovitch, Mantanus J, Motte H, Schubert M, Hubert P, Ziemons E, Active Content Determination of Pharmaceutical Tablets using Near Infrared Spectroscopy as Process Analytical Technology Tool, Talanta 144, 2015, 1352-1359. doi :10.1016/j.talanta.2015.08.018