Rapid Testing of Solvents Through Amber Bottles using an Agilent Vaya Handheld Raman Spectrometer

Význam tématu

Správná identifikace organických rozpouštědel od počátku výrobního procesu je zásadní pro zajištění kvality a bezpečnosti biopharmaceutických produktů. Kontrola identity surovin ve skladu i v kvalitativní laboratoři minimalizuje riziko kontaminace, omezuje časové prodlevy a šetří náklady spojené s chybně zařazenými materiály.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace vokumentu je demonstrovat schopnost Agilent Vaya Handheld Raman spektrometru se SORS technologií rychle a neinvazivně verifikovat identitu pěti běžných rozpouštědel (methanol, ethanol, isopropanol, acetonitril, toluen) skrz tmavé skleněné lahve. Studie popisuje postup vývoje kvalifikačních metod, sběr Ramanových spekter a vyhodnocení výsledků pomocí „pass/fail“ indikace.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla prováděna pomocí přenosného Ramanova spektrometru Agilent Vaya vybaveného SORS (spatially offset Raman spectroscopy) technologií. Pro přípravu metod sloužil vestavěný „method development wizard“ s parametry optimalizovanými pro měření skrz jantarové (tmavé) sklo. Před každým měřením byla provedena výkonová kvalifikace přístroje. Rozpouštědla zakoupená od Sigma-Aldrich byla analyzována při normálních laboratorních podmínkách bez otevírání lahví, aby se minimalizovalo riziko kontaminace.

Hlavní výsledky a diskuse

Ramanova spektra všech pěti rozpouštědel vykázala charakteristické pásy:

• Methanol: silné pásmo C–O při 1 033 cm⁻¹, pás CH₃ deformace při 1 464 cm⁻¹.
• Ethanol: výrazné C–C pásmo při 886 cm⁻¹, doprovodná C–O a CH₃ pásma při 1 050 a 1 098 cm⁻¹.
• Isopropanol: dominantní C–C–O pásmo při 820 cm⁻¹, doplňková pásma C–O při 954 cm⁻¹ a CH₃ bölení při 1 454 cm⁻¹.
• Acetonitril: hlavní pás C–C skeletu při 921 cm⁻¹.
• Toluen: dva výrazné benzenové pásy při 1 001 a 1 032 cm⁻¹.

Metoda selektivně rozlišila všechny analyty v challenge matici s vysokou úspěšností na diagonále (> 95 %) a nízkou mírou falešného průchodu mimo hlavní jednotku (< 10 %). Analýza každého vzorku trvala méně než 35 s.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé „pass/fail“ ověření identity rozpouštědel přímo ve skladu bez otevírání lahví, čímž se zvyšuje efektivita přijímacích postupů a minimalizuje riziko kontaminace. Přístroj je snadno přenosný, nevyžaduje složitou přípravu vzorku a rychle vrací výsledky vhodné pro QA/QC procesy v biopharmaceutické výrobě.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databáze metod pro další třídy chemických látek a balení (plastové kontejnery, lamináty).
• Integrace výsledků do LIMS pro automatizované sledování surovin.
• Pokročilá multivariantní analýza a strojové učení pro vyšší citlivost a selektivitu.
• Nasazení v externích mikrolaborařích a terénních aplikacích pro rychlé rozhodování.

Závěr

Agilent Vaya Handheld Raman spektrometr se SORS technologií prokázal vysokou spolehlivost a rychlost při identifikaci běžných organických rozpouštědel ve tmavých lahvích. Neinvazivní screening umožňuje efektivní kontrolu surovin a podporuje dodržování norem ICH pro suroviny v biopharmaceutické výrobě.

Reference

1. ICH Harmonised Tripartite Guideline Q7 Good Manufacturing Practice Guide for Active Pharmaceutical Ingredients, Nov 2000.
2. Boyaci I.H. et al. A Novel Method for Quantification of Ethanol and Methanol in Distilled Alcoholic Beverages Using Raman Spectroscopy. J. Raman Spectrosc. 2012, 43(8), 1171–1176.
3. Picard A. et al. In Situ Monitoring by Quantitative Raman Spectroscopy of Alcoholic Fermentation by Saccharomyces cerevisiae Under High Pressure. Extremophiles 2007, 11, 445–452.
4. Jin Z. et al. All-Fiber Raman Biosensor by Combining Reflection and Transmission Mode. IEEE Photonics Technol. Lett. 2018, 30(4), 387–390.
5. PhysicsOpenLab. Raman Spectra of Alcoholic Molecules, 2022.
6. Venardou E. et al. On-Line Monitoring of the Hydrolysis of Acetonitrile in Near-Critical Water Using Raman Spectroscopy. Vib. Spectrosc. 2004, 35(1–2), 103–109.
7. Howlett L.E. Raman Spectra of Benzene and Toluene. Nature 1931, 128(3236), 796.