Nous suivre Industrie Pharma

L'imagerie hyperspectrale, une technologie à haut potentiel

Sylvie Latieule

La SFSTP a organisé une session d'étude sur l'imagerie hyperspectrale. L'objectif était de comprendre le potentiel de cette technologie, tant dans le développement que dans la production de médicaments.

C'est une technologie qui nous vient de l'espace. La spectroscopie hyperspectrale a été développée depuis plus de 25 ans en observation de la Terre, avant de s'intéresser à des objets aussi petits que des comprimés ou gélules dans le secteur pharmaceutique.

La technologie permet la représentation d'une « scène » suivant un grand nombre de bandes spectrales (généralement plus d'une centaine), étroites ( 10nm) et contiguës. Il est ainsi possible d'identifier des objets en surface et de mesurer leurs propriétés optiques par l'analyse de leurs caractéristiques spectrales fines.

Dans la pratique, c'est un spectromètre IR, proche IR ou Raman, couplé avec un microscope qui va se déplacer sur la surface d'un échantillon, dans un mouvement de balayage ligne par ligne. Et pour chaque ligne, il réalise une acquisition de données, pixel après pixel.

La position en longueur d'onde des pics d'absorption spécifiques dépend de leur composition chimique. Leur amplitude va quant à elle donner des indications sur la concentration des constituants présents. Enfin, la forme générale du spectre (ou continuum) dépend des propriétés physiques de la surface (granulométrie, rugosité, humidité, etc.). Toutes ces informations traitées vont ensuite permettre de proposer des images là ou une spectroscopie classique s'appuie sur des graphes et des listes de données chiffrées à analyser.

La technologie est si puissante et prometteuse dans le secteur de la pharmacie que la Société française des sciences et techniques pharmaceutiques (SFSTP) a mis ce sujet au programme d'une de ses commissions, placée sous la présidence d'Yves Michel Ginot, directeur de l'innovation Développement pharmaceutique chez Servier. La commission a fait le tour de l'état de l'art, des différentes applications avérées ou futures de la technologie et elle s'apprête à publier sa synthèse dans la revue STP Pharma Pratiques, avec notamment l'objectif de démocratiser cet outil « qui est parfois le seul à pouvoir répondre à un problème posé », selon Yves Michel Ginot. Parmi ses tout premiers bénéfices, la commission a souligné son apport en biologie, dans le suivi de la pénétration d'une substance dans un tissu, ou pour la détection de tissus sains ou pathologiques, sans devoir recourir à des colorants et préparations d'échantillons. Ce qui est précieux pour la recherche pharma-ceutique.

L'imagerie hyperspectrale peut, par exemple, se révéler très efficace pour la production de médicaments, de par sa capacité à visualiser la répartition d'un principe actif dans un comprimé, ou la qualité d'un enrobage et son évolution dans le temps. Eric Ziemons, senior scientist à l'Université de Liège, a par exemple montré l'image d'un comprimé effervescent de paracétamol que l'on pourrait décrire comme une matrice rose piquetée de taches multicolores, vertes, bleues, jaunes, violettes... Chaque couleur représente un des ingrédients de la formulation. Et l'outil permet d'isoler et d'agrandir l'image de chacune des taches pour étudier son environnement immédiat.

 

Un moyen de lutte contre la contrefaçon

Eric Ziemons a également évoqué la possibilité de surveiller la qualité des formulations en fonction de la provenance de ses matières premières. Car on peut observer des différences de qualité de dispersions, lorsque l'on utilise des matières premières de différentes provenances, alors même qu'elles sont censées avoir la même formule chimique. C'est enfin une technologie reine pour traquer les contrefaçons de médicaments. Eric Ziemons a évoqué le cas d'un antibiotique distribué au Congo qui contenait des traces de sildénafil, principe actif du Viagra. S'agissait-il d'un recyclage de poudre de médicament ou d'une contamination croisée sur une ligne de production ? L'imagerie hyperspectrale aura eu le mérite de permettre la détection du contaminant. Alors quid d'une utilisation sur ligne de production pour vérifier la qualité de 100 % des comprimés que l'on s'apprête à conditionner ?

De l'avis d'Yves Michel Ginot, on n'y est pas encore. La technologie reste pour l'heure un outil plus adapté au développement de médicaments, notamment en raison du temps d'acquisition d'un spectre qui peut être très long. En fonction de la taille de l'échantillon, Fabien Chauchard, directeur général d'Indatech (groupe Chauvin Arnoux), annonce des durées de quelques heures jusqu'à 72 heures. Par ailleurs, tant la préparation des échantillons que le traitement de données, qui peut passer par différents choix d'algorithmes, sont des affaires de spécialistes.

En attendant, pour un contrôle en continu des comprimés en sortie de ligne de production, la technologie dernier cri consiste à réaliser un faisceau de mesures en simultané en proche infra-rouge (jusqu'à 27 points de mesures pour les technologies disponibles sur le marché). En temps réel, on peut évaluer de façon non destructive si une gélule est bien remplie, si un comprimé a la bonne dureté, si un échantillon lyophilisé a le bon taux d'humidité..., et le cas échéant, les éjecter. Un tel produit a notamment été lancé par Indatech à l'occasion de la dernière édition du salon Achema. Reste à savoir si l'industrie pharmaceutique saura s'emparer de toutes ces innovations pour amener toujours plus haut ses standards de qualité.

Bienvenue !

Vous êtes inscrit à la news Industrie Pharma

Nous vous recommandons

L'IA pour détecter les anomalies

L'IA pour détecter les anomalies

Le nouveau module FactoryTalk Analytics LogixAI de Rockwell Automation utilise l'intelligence artificielle (IA) pour détecter les anomalies de la production et alerter les opérateurs afin qu'ils puissent en rechercher les[…]

Une station de comptage des colonies à grande capacité

Une station de comptage des colonies à grande capacité

Le Connex'lab, un pas de plus vers l'industrie du futur

Le Connex'lab, un pas de plus vers l'industrie du futur

Un sac de transfert à usage unique

Un sac de transfert à usage unique

Plus d'articles