Overcoming optical focus issues in handheld Raman systems for analysis of pharmaceutical drug formulations

Technické články |  | MetrohmInstrumentace
RAMAN Spektrometrie
Zaměření
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Ramanova spektroskopie je klíčová pro identifikaci a kvantifikaci složitých farmaceutických formulací díky své schopnosti generovat unikátní spektrální podpisy aktivních složek. Přenosné a ruční Ramanovy přístroje ale často trpí omezenou oblastí vzorku a vysokým rizikem tepelného poškození, což ztěžuje analýzu heterogenních nebo tmavých materiálů. Orbital-Raster-Scan (ORS) technika představuje inovativní řešení tohoto problému tím, že průměruje signál přes větší plochu vzorku při zachování vysokého spektrálního rozlišení.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na porovnání tradičního pevného laserového záblesku s ORS metodou v ručním Ramanově systému Metrohm Mira M-1. Hlavní cíle byly:
  • Posoudit reprodukovatelnost Ramanových spekter aktivních farmaceutických ingrediencí (API) v efervescentních tabletách.
  • Vyhodnotit přesnost kvantifikace obsahu aspirinu pomocí částečné nejmenších čtverců (PLS) s a bez ORS.
  • Změřit dopad ORS na rychlost analýzy a kvalitu porovnání se spektrálními knihovnami.

Použitá instrumentace


Ruční Ramanův spektrometr Metrohm Mira M-1 vybavený technologií Orbital-Raster-Scan.
Parametry měření:
  • Laserová vlnová délka vhodná pro farmaceutické vzorky.
  • Integrace: 1 s, výkon laseru 75 mW.
  • ORS ON/OFF režimy pro porovnání průměrování signálu.

Hlavní výsledky a diskuse


Zkušební měření na efervescentních tabletách obsahujících aspirin, chlorfeniramin a fenylefrin prokázala:
  • Při ORS OFF velmi variabilní intenzity Ramanových pruhů v důsledku omezeného objemu zkoumané oblasti.
  • S ORS ON signály silněji korelované a opakovatelné – 15 spekter pořízených na ploše 3 mm průměru vykázalo téměř identickou křivku (Hit Quality Index ≈ 0,99).
  • PLS kvantifikace aspirinu bez ORS dosáhla R² = 0,926, se zapnutým ORS dosáhla R² = 1,0, což svědčí o zvýšené přesnosti metody.
  • Využití ORS zkrátilo čas analýzy až o 95 % díky možnosti získat reprezentativní spektrum jediným snímkem místo integrace mnoha bodů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlejší a spolehlivější kontrola kvality farmaceutických výroben a skladišť.
  • Snížení rizika poškození vzorku vyšší hustotou laserové energie.
  • Minimální potřeba složitých mechanických posuvů nebo XYZ stolu pro povrchové mapování.
  • Možnost nasazení v terénních podmínkách i tím nejcitlivějším prostředí díky kompaktnosti přístroje.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace ORS do dalších ručních spektrometrů pro rozšíření oblastí aplikace v potravinářství, kriminalistice či environmentální analýze.
  • Rozvoj algoritmů strojového učení pro automatizované rozpoznávání a kvantifikaci složitých vzorků.
  • Hybridní systémy kombinující ORS s dalšími technikami (např. SERS) pro zvýšení citlivosti v mikroprvníkové úrovni.
  • Využití pokročilé detekce tepelné odezvy vzorku pro adaptivní řízení laserového výkonu.

Závěr


Orbital-Raster-Scan významně zlepšuje reprodukovatelnost, rychlost a přesnost ruční Ramanovy spektroskopie u farmaceutických formulací. Technika umožňuje získat reprezentativní spektrum velké oblasti vzorku jediným měřením, což šetří čas, snižuje náklady a minimalizuje rizika poškození vzorku. ORS tak představuje klíčový krok k rozšíření terénní analýzy v chemické a farmaceutické praxi.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Improving verification with Orbital Raster Scan technology
Introduction to Raman Spectroscopy
Introduction to Raman Spectroscopy
2015|Metrohm|Příručky
Orbital Raster Scan (ORS™)
Orbital Raster Scan (ORS™)
2022|Metrohm|Technické články
P-test verification of Equate cold tablets and comparison with Alka-Seltzer