Étalonnage du spectrophotomètre UV Vis

Les spectrophotomètres UV/Vis Excellence sont testés conformément aux procédures définies dans la pharmacopée américaine (USP) 43 – NF 38 et la 10ème édition de la pharmacopée européenne (Ph. Eur.) Les tests portent sur les paramètres suivants :

• Précision de la longueur d'onde
• Exactitude photométrique
• Répétabilité photométrique
• Linéarité photométrique*
• Lumière diffuse
• Résolution

D'autres paramètres, non stipulés par l'USP et la Ph. Eur. sont également testés :

• Répétabilité de la longueur d'onde
• Bruit photométrique
• Planéité de la ligne de base
• Dérive photométrique

Ces tests exhaustifs permettent d'évaluer tout l'éventail des performances des spectrophotomètres. Nos appareils UV7 Excellence respectent les strictes exigences décrites plus en détail ci-dessous.

*La linéarité photométrique n'est plus explicitement mentionnée dans la 43e édition. La précision photométrique doit être testée sur la plage de fonctionnement prévue. Par conséquent, METTLER TOLEDO recommande toujours le test de linéarité photométrique.

La précision de la longueur d'onde correspond à la capacité de l'instrument à reproduire des longueurs d'onde. La mesure de la précision de la longueur d'onde vise à déterminer si l'axe de longueur d'onde présente des écarts d'alignement.

En utilisant une substance de référence adaptée à cette mesure, vous devriez constater des pics étroits et nets. Pour ce test, on emploie généralement de l'oxyde d'holmium.

L'USP et la Ph. Eur. établissent différents critères d'acceptation selon la substance de référence utilisée et sa plage de longueur d'onde. Pour les substances de référence liquides, les critères suivants s'appliquent :

USP : ±1 nm sous 400 nm ; ±2 nm au-dessus de 400 nm
Ph. Eur. : ±1 nm sous 400 nm ; ±3 nm au-dessus de 400 nm

Selon l'USP et la Ph. Eur., la précision de la longueur d'onde, ou répétabilité, n'est pas requise pour les spectrophotomètres à barrette de diodes. En raison de l'absence de pièce mobile, les instruments à barrette de diode ne sont pas sujets à un défaut d'alignement entre deux mesures.

L'exactitude photométrique détermine la capacité d'un instrument à mesurer correctement l'absorbance et à renvoyer des valeurs d'absorbance aussi proches que possible de la valeur réelle.

L'exactitude photométrique peut être mesurée à l'aide de filtres liquides ou solides dont les valeurs d'absorbance et de concentration sont connues, en comparant l'absorbance mesurée à des valeurs de référence.

Une solution de 60 mg/L de dichromate de potassium (PDC, potassium dichromate) est utilisée pour la plage ultraviolets, et un filtre à densité neutre (ND, neutral-density) 0,5 A est utilisé pour la plage visible. Les critères d'acceptation sont les mêmes pour les deux pharmacopées et dépendent du degré d'absorbance de la substance de référence.

PDC : ± 0,010 A sous 1,0 A ; ± 1,0 % (0.010*A) au-dessus de 1,0 A
ND : ± 0,008 A sous 1,0 A ; ± 0,8 % (0.008*A) au-dessus de 1,0 A

Selon l'USP et la Ph. Eur., la précision de la longueur d'onde, ou répétabilité, n'est pas requise pour les spectrophotomètres à barrette de diodes. En raison de l'absence de pièce mobile, les instruments à barrette de diode ne sont pas sujets à un défaut d'alignement entre deux mesures.

La répétabilité photométrique, aussi appelée précision photométrique par l'USP, définit la capacité d'un spectrophotomètre à renvoyer des valeurs d'absorbance fiables et répétables sur plusieurs mesures.

Les substances de référence utilisées sont les mêmes que pour la mesure d'exactitude photométrique. Les filtres sont mesurés six fois, puis l'écart type de l'ensemble des mesures est calculé pour évaluer la répétabilité.

Cet écart type ne doit pas dépasser 5 mA sous 1 A ou 0,5 % au-dessus de 1 A, quelle que soit la substance de référence utilisée ou la plage de longueur d'onde.

Remarque : la mesure de répétabilité photométrique n'est pas requise par la Ph. Eur.

La linéarité photométrique est une mesure de la linéarité des valeurs mesurées (p. ex. absorbance) en fonction de concentrations croissantes.Cette mesure est particulièrement importante pour les applications quantitatives.

La linéarité photométrique peut être déterminée à l'aide des procédures et des filtres utilisés pour mesurer l'exactitude photométrique, mais trois concentrations/filtres différents sont utilisés pour couvrir la plage 0-2 A.

L'USP et la Ph. Eur. stipulent différents critères d'acceptation pour la linéarité photométrique :

Ph. Eur. : le coefficient de corrélation R2 doit dépasser 0,999.
USP : les valeurs mesurées pour toutes les concentrations/tous les filtres doivent satisfaire aux critères d'exactitude photométrique.

La lumière diffuse est la lumière qui atteint le détecteur, mais n'est pas prise en compte dans l'analyse. Elle provoque un biais à la longueur d'onde correspondante qui ne provient pas de l'échantillon mesuré. La lumière diffuse altère ainsi l'absorbance de l'échantillon et les résultats de l'échantillon sont faussés par une erreur systémique.

La lumière diffuse est déterminée par la mesure d'un filtre de coupure (solution aqueuse de chlorure de potassium), via les méthodes de longueur d'onde spécifique (SWM, Specific Wavelength) et de ratio solution/filtre (SFRM, Solution Filter Ratio Method).

Les critères d'acceptation requis par l'USP et la Ph. Eur. pour le KCl sont les suivants :

SWM : A max ≥ 2,0 A
SFRM : A max ≥ 0,7 A

La résolution définit la puissance de résolution d'un spectrophotomètre UV/Vis et sa capacité à résoudre des structures adjacentes dans un spectre.

Elle se mesure à l'aide d'une solution de toluène dans l'hexane. La résolution est évaluée en mesurant les valeurs d'absorption minimale et maximale sur un pic net et prononcé.

L'USP stipule que le ratio entre l'absorbance minimale et maximale à des longueurs d'onde de 267 et 269 nm doit être supérieur à 1,3 pour que la résolution soit suffisante. Les critères d'acceptation de la Ph. Eur. sont indiqués dans le graphique ci-contre.

Contrairement aux spectrophotomètres UV/Vis à balayage, les instruments à barrette de diodes ne présentent pas de fente mécanique qui définit la bande passante spectrale (SBW, Spectral Band Width) de l'instrument. La SBW équivalente d'un instrument à barrette de diodes peut se calculer à partir de la résolution de l'instrument.
Par exemple, la résolution du spectrophotomètre UV7 Excellence est ≥ 1,9, ce qui correspond à une valeur SBW ≤ 1,0 nm.

Les tests définis ci-dessus peuvent être effectués manuellement ou automatiquement ; néanmoins, les méthodes manuelles présentent un risque intrinsèque de précision moindre. Les flux de travail manuels sont chronophages et sujets aux erreurs. La vérification automatique des performances présente les avantages suivants :

• Résultats plus rapides avec documentation traçable et validation des résultats.
• Les erreurs d'exécution de flux de travail et de transcription de données peuvent être évitées, éliminant la nécessité de recommencer les tests.
• Conformité aux normes d'intégrité des données. Cet avantage est précieux dans le cadre d'une gestion des données conforme à la FDA.
• Retour sur investissement rapide grâce à la sécurité renforcée et à la hausse de productivité.

La conformité réglementaire est un objectif stratégique pour l'ensemble des fabricants pharmaceutiques et pour leurs fournisseurs. S'ils respectent les BPF, leurs processus de fabrication et leurs méthodes d'analyse doivent être validés, et leurs équipements utilisés pour la production et le contrôle qualité doivent subir un processus de qualification.

Pour aider les clients à répondre à ces exigences de conformité, METTLER TOLEDO propose l'offre EQPac destinée aux spectrophotomètres UV/Vis. Il s'agit d'un service conçu pour résoudre les problèmes de conformité dans les environnements réglementés actuels. Il inclut une installation et une qualification professionnelles et entièrement documentées sur site, afin de garantir la conformité aux normes et un fonctionnement fiable de vos instruments.

En savoir plus sur notre service de qualification des équipements et notre service d'étalonnage des spectrophotomètres UV/Vis.