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Raman
[TRS100] Agilent TRS100을 이용한 투과 라만 분석 – 반복성 및 감도 평가
투과 라만 분광기(TRS)의 반복성 평가 및 감도
라만 분광법은 물질의 고유한 산란 특성을 이용해 성분을 확인하는 분석 기법입니다.
그중 투과 라만 분광법(TRS, Transmission Raman Spectroscopy) 은 시료 표면이 아닌 시료 전체를 통과한 신호를 기반으로 분석하는 방식으로, 정제·정량 분석이 필요한 제약 분야에서 활용도가 높은 기술입니다.
이번 글에서는 Agilent TRS100 시스템을 이용해 정제 형태 의약품(API 포함)에 대해 수행한 반복성 평가와 감도(LOD, LOQ) 검증 사례를 정리했습니다.
TRS 분석의 핵심 개념
일반적인 라만 측정이 시료 표면 위주의 정보를 얻는 방식이라면, TRS는 레이저를 시료 전체에 조사하여 시료 내부 평균 조성(uniform content) 을 반영한 스펙트럼을 확보합니다.
이 방식은 다음과 같은 분석에 적합합니다.
정제 전체 함량 평가
배치 간 균일성 확인
비파괴 정량 분석
공정 중 품질 관리(PAT)
실험 개요
본 사례에서는 API 함량 17.00% w/w 를 기준으로 한 정제 샘플을 사용하여
TRS100 측정 결과를 HPLC 분석 결과와 비교했습니다.
TRS100 레이저 파장: 830 nm
측정 범위: 200–1800 cm⁻¹
반복 측정 조건: 동일 샘플 다회 측정
데이터 처리: 베이스라인 보정, 정규화 후 PLS 모델 적용
정량 모델 검증을 위해 HPLC 결과를 참조 데이터로 사용하였으며,
TRS 기반 예측 결과와의 상관성을 평가했습니다.
반복성 평가 결과
반복성 평가는 각 샘플에 대해 다회 측정된 TRS 스펙트럼을 기반으로 수행되었습니다.
상대 오차 분포와 히스토그램 분석 결과,
상대 오차 ±2% 이내 시료 비율: 약 80%
상대 오차 ±4% 이내 시료 비율: 96% 이상
으로 확인되었습니다.
이는 정제 함량 분석에서 요구되는 반복성 기준을 충족하는 수준이며,
TRS 측정이 배치 간 비교 및 품질 모니터링에 적용 가능함을 보여줍니다.
감도 평가(LOD / LOQ)
감도 평가는 API 농도 변화에 따른 TRS 예측 성능을 기반으로 수행되었습니다.
PLS 모델을 적용한 결과,
LOD: 약 0.85% w/w
LOQ: 약 2.8% w/w
수준으로 확인되었습니다.
이는 정제 형태 의약품에서 API 함량 변화 추적 및 이상 검출 용도로 활용 가능한 감도 범위입니다.
HPLC 결과와의 비교
TRS100을 이용한 예측 결과는 HPLC 측정값과 높은 상관성을 보였습니다.
R² ≈ 0.967
RMSEC, RMSECV 값 안정적
이를 통해 TRS 기반 정량 분석이 HPLC를 대체하거나 보완하는 분석 수단으로 활용 가능함을 확인할 수 있습니다.
정리
본 사례를 통해 Agilent TRS100 투과 라만 분광기는 정제 형태 의약품에 대해
반복성 있는 정량 결과 제공
충분한 감도 확보
비파괴·비접촉 분석 가능
하다는 점을 확인할 수 있습니다.
TRS는 시료를 파쇄하거나 전처리하지 않고 빠르고 직접적으로 전체 함량을 평가할 수 있는 분석 기법으로, 제약 품질 관리 및 공정 분석 환경에서 충분한 활용 가치를 갖습니다.
