Eliminate the bottleneck in powder dispensing

Význam tématu

Precizní dávkování práškových materiálů představuje v mnoha analytických a farmaceutických laboratořích časově náročný úkol, který často zpomaluje výzkumné a vývojové procesy. Automatizace tohoto kroku nejen zvyšuje efektivitu práce, ale také zlepšuje reprodukovatelnost výsledků a zajišťuje lepší trasovatelnost vzorků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je předvést schopnosti systému Junior pro dávkování prášků (Unchained Labs) v přesném a opakovatelném dávkování pěti různých typů prášků o cílových hmotnostech od 5 mg do 200 mg. Studie demonstruje, jak univerzálnost a inteligence algoritmu Powdernium zajišťují vysoce kvalitní výsledky napříč materiály s odlišnou sypnou charakteristikou.

Použitá metodika a instrumentace

Systém využívá dvě technologie dávkování:

• Powdernium classic: zásobník (hopper) s interním míchacím vodičem pro fluidizaci prášku a autonomní vážení při dávkování.
• Powdernium SV (storage vial): vibrační hlava dávkující přímo ze skladovací fiolky s minimálním mrtvým objemem pro vzácné nebo malé množství materiálu.

Použitá instrumentace

• Junior for powder dispense (Unchained Labs)
• Integrovaná analytická váha pro kontinuální monitoring dávkovaných hmotností
• Algoritmus Powdernium™ pro adaptivní řízení parametru dávkování v reálném čase
• Volitelná pozitivně-displacementní pipeta pro kapaliny
• Vibrační hlava dávkování (pro SV režim)

Hlavní výsledky a diskuse

Systém byl testován na pěti prášcích: mikrokrystalické celulóze, fosfátu draselného, stearátu hořečnatém, tetrabutylamoniu bromidu a chloridu zirconylu. Ve všech případech bylo dosaženo středních hodnot dávkování velmi blízkých cíli (99–100 %), přičemž relativní směrodatné odchylky (RSD) zůstávaly obvykle pod 1 % pro vyšší hmotnosti a do 3 % i při dávkách pouhých 5 mg. Svědčí to o vysoké stabilitě a přesnosti algoritmu Powdernium při různorodých sypných vlastnostech.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaná platforma eliminuje potřebu manuální manipulace s prášky, snižuje riziko kontaminace a chyb operátora a výrazně zkracuje dobu přípravy experimentů. Umožňuje také archivaci a snadné opakování metod napříč pracovišti, což zvyšuje standardizaci procesů v rámci organizace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj spočívá v prohloubení integrace s laboratorními informačními systémy (LIMS), rozšíření palety kompatibilních materiálů a zvýšení rychlosti dávkování. Inteligentní algoritmy by mohly být dále zdokonalovány pro práci s extrémně jemnými, hydrofobními nebo elektrostaticky nabitými částicemi.

Závěr

Junior for powder dispense s proprietárním algoritmem Powdernium poskytuje spolehlivé a vysoce přesné dávkování různorodých práškových materiálů. Díky dvěma režimům dávkování, intuitivnímu uživatelskému rozhraní a integrované váze představuje efektivní řešení pro eliminaci časových a kvalitativních úzkých hrdel v laboratoři.

Reference

• Unchained Labs Application Note „Eliminate the bottleneck in powder dispensing“, Rev B, 2018.