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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Natalia Monte Rubio de Brito
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Lourenço, Felipe Rebello (President)
Almeida, Túlia de Souza Botelho
Calixto, Leandro Augusto
Matta, Vladi Olga Consigliere de
Title in Portuguese
Identificação rápida de contaminantes microbianos em produtos farmacêuticos
Keywords in Portuguese
Análise de componentes principais (PCA)
Análise de discriminantes (LDA)
Espectrometria no infravermelho (IR)
Identificação microbiana
Métodos microbiológicos rápidos (MMR)
Abstract in Portuguese
A qualidade microbiológica de medicamentos é fundamental para garantir sua eficácia e segurança. Os métodos convencionais para identificação microbiana em produtos não estéreis são amplamente utilizados, entretanto são demorados e trabalhosos. O objetivo deste trabalho é desenvolver método microbiológico rápido (MMR) para a identificação de contaminantes em produtos farmacêuticos utilizando a espectrofotometria de infravermelho com transformada de Fourier com reflectância total atenuada (FTIR-ATR). Análise de componentes principais (PCA) e análise de discriminantes (LDA) foram utilizadas para obter um modelo de predição com a capacidade de diferenciar o crescimento de oriundo de contaminação por Bacillus subtilis (ATCC 6633), Candida albicans (ATCC 10231), Enterococcus faecium (ATCC 8459), Escherichia coli (ATCC 8739), Micrococcus luteus (ATCC 10240), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027), Salmonella Typhimurium (ATCC 14028), Staphylococcus aureus (ATCC 6538) e Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228). Os espectros de FTIR-ATR forneceram informações quanto à composição de proteínas, DNA/RNA, lipídeos e carboidratos provenientes do crescimento microbiano. As identificações microbianas fornecidas pelo modelo PCA/LDA baseado no método FTIR-ATR foram compatíveis com aquelas obtidas pelos métodos microbiológicos convencionais. O método de identificação microbiana rápida por FTIR-ATR foi validado quanto à sensibilidade (93,5%), especificidade (83,3%) e limite de detecção (17-23 UFC/mL de amostra). Portanto, o MMR proposto neste trabalho pode ser usado para fornecer uma identificação rápida de contaminantes microbianos em produtos farmacêuticos.
Title in English
Rapid identification of microbial contaminants in pharmaceutical products
Keywords in English
Infrared spectrometry (IR)
Linear discriminant analysis (LDA)
Microbial identification
Principal components analysis (PCA)
Rapid microbiological methods (RMM)
Abstract in English
Microbiological quality of pharmaceuticals is fundamental in ensuring efficacy and safety of medicines. Conventional methods for microbial identification in non-sterile drugs are widely used, however are time-consuming and laborious. The aim of this paper was to develop a rapid microbiological method (RMM) for identification of contaminants in pharmaceutical products using Fourier transform infrared with attenuated total reflectance spectrometry (FTIR-ATR). Principal components analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) were used to obtain a predictive model with capable to distinguish Bacillus subtilis (ATCC 6633), Candida albicans (ATCC 10231), Enterococcus faecium (ATCC 8459), Escherichia coli (ATCC 8739), Micrococcus luteus (ATCC 10240), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027), Salmonella Typhimurium (ATCC 14028), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), and Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228) microbial growth. FTIR-ATR spectra provide information of protein, DNA/RNA, lipids, and carbohydrates constitution of microbial growth. Microbial identification provided by PCA/LDA based on FTIR-ATR method were compatible to those obtained using conventional microbiological methods. FTIR-ATR method for rapid identification of microbial contaminants in pharmaceutical products was validated by assessing the sensitivity (93.5%), specificity (83.3%), and limit of detection (17-23 CFU/mL of sample). Therefore, the RMM proposed in this work may be used to provide a rapid identification of microbial contaminants in pharmaceutical products.
 
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Publishing Date
2019-07-11
 
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