Inspeksi Kualitas Farmasi dengan Pencitraan Hiperspektral

Regulasi yang ketat mengawasi industri farmasi, yang mengharuskan proses produksi farmasi menjalani berbagai pemeriksaan operasional untuk memastikan kepatuhan terhadap standar kualitas tertentu. Sementara metode berbasis kimia tradisional seperti kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC) telah menjadi landasan untuk penentuan kualitas produk farmasi, metode ini mahal dan memakan waktu dengan hasil terbatas dalam pemeriksaan volume sampel tinggi. Permintaan akan teknik yang tidak merusak dan lebih efisien telah memicu adopsi teknologi canggih, dan yang terdepan adalah pencitraan hiperspektral (HSI).

Pencitraan Hiperspektral – Tinjauan Umum

Pencitraan hiperspektral merupakan gabungan canggih dari teknik pencitraan dan spektroskopi. Tidak seperti metode pencitraan tradisional yang hanya menangkap saluran warna merah, hijau, dan biru, pencitraan hiperspektral melampaui itu, menjangkau rentang panjang gelombang yang luas di seluruh wilayah tampak dan inframerah. Kemampuan unik ini memungkinkan pencitraan hiperspektral untuk menangkap banyak data spektral terperinci untuk setiap piksel dalam gambar, menciptakan apa yang dikenal sebagai kubus hiperspektral. Dalam kumpulan data tiga dimensi ini, setiap piksel memiliki koordinat spasial beserta seluruh spektrum, yang menawarkan tampilan yang komprehensif dan terperinci dari pemandangan atau objek yang dicitrakan.

Dalam pencitraan hiperspektral, kuncinya terletak pada pemahaman ciri khas spektral material. Setiap material menunjukkan pola interaksi cahaya yang unik (misalnya, reflektansi) pada panjang gelombang yang berbeda, membentuk sidik jari spektral karakteristik yang dapat digunakan untuk membedakan sifat kimia atau fisik dari berbagai material. Dengan potensi identifikasi material yang sangat akurat dan terperinci, pencitraan hiperspektral telah muncul sebagai teknologi transformatif dalam berbagai industri seperti pertanian, makanan, daur ulang, konservasi seni, dan, khususnya, dalam farmasi untuk pemeriksaan kualitas.

Bagaimana Pencitraan Hiperspektral Bekerja dalam Pemeriksaan Kualitas Farmasi?

Pencitraan hiperspektral, yang digunakan secara bergantian dengan pencitraan kimia, telah terdokumentasi dengan baik dalam berbagai aplikasi farmasi. Wilczynski dkk. (2016) menunjukkan efektivitas pencitraan hiperspektral dalam membedakan obat asli dan palsu. Meisner dkk. (2023) secara efektif memanfaatkan pencitraan hiperspektral untuk menilai stabilitas tablet yang tidak dilapisi. Selain itu, da Silva dkk. (2019) menunjukkan kemanjuran pencitraan hiperspektral inframerah dekat (NIR) untuk mengukur polimorf dalam tablet dengan berbagai model multivariat.

Pencitraan hiperspektral dimulai dengan menangkap data hiperspektral melalui sistem pencitraan khusus yang biasanya terdiri dari kamera hiperspektral dan sumber iluminasi spektrum luas yang mencakup panjang gelombang tampak hingga inframerah. Data hiperspektral mentah awal kemudian menjalani praperlakuan untuk menghilangkan gangguan dan variasi yang tidak diinginkan. Teknik praperlakuan umum dalam pengaturan farmasi meliputi koreksi hamburan perkalian (MSC), variat normal standar (SNV), dan penyaringan Savitzky-Golay. Selanjutnya, teknik kemometrik (multivariat) diterapkan untuk mengekstrak wawasan berharga dari data hiperspektral untuk analisis, klasifikasi, atau kuantifikasi. Beberapa teknik kemometrik yang banyak digunakan dalam konteks farmasi meliputi regresi kuadrat terkecil parsial (PLS), Analisis Komponen Utama (PCA), dan Resolusi Kurva Multivariat-Kuadrat Terkecil Bergantian (MCR-ALS).

Kamera Pencitraan Hiperspektral Specim untuk Inspeksi Kualitas Farmasi

Specim, bagian dari Konica Minolta Group, adalah salah satu penyedia solusi pencitraan hiperspektral terkemuka. Jajaran produk mereka mencakup berbagai kamera hiperspektral push-broom (pemindaian garis) yang banyak digunakan di berbagai industri. Khususnya, kamera hiperspektral seri Specim FX banyak digunakan dalam berbagai kontrol dan inspeksi kualitas industri, termasuk sektor farmasi. Secara khusus, kamera Specim FX 17 telah menjadi bagian integral dalam sistem pencitraan hiperspektral yang dikembangkan oleh perusahaan terkemuka seperti SEA Vision dan Indatech. Sistem ini berperan penting dalam memeriksa dan memverifikasi kualitas produk farmasi di seluruh proses produksi, mulai dari pembuatan tablet hingga pemeriksaan kualitas akhir.

Kamera hiperspektral Specim FX 17 menghadirkan keunggulan penting karena resolusi spektral dan frame rate-nya yang tinggi, yang dapat memenuhi persyaratan presisi dan kecepatan inspeksi produk farmasi berkecepatan tinggi dalam fase pengembangan proses atau produksi. Selain kemampuannya yang mengesankan, kamera hiperspektral Specim FX 17 yang ringkas dilengkapi dengan fitur-fitur yang memfasilitasi pengaturan dan implementasi yang fleksibel dan mudah. ​​Lihat video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang kamera hiperspektral Specim FX 17.