Calibrationless Semi-Quantitative Analysis of a Heterogeneous Sample Using Raman Microscope Mapping

Aplikace | 2009 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
RAMAN Spektrometrie, Mikroskopie
Zaměření
Materiálová analýza, Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Moderní farmaceutická výroba klade důraz na přesné rozložení účinných látek a excipientů v tabletách. Ramanova mikroskopie umožňuje detailní zobrazení chemického složení heterogenních vzorků bez nutnosti kalibrace, což usnadňuje kontrolu kvality a vývoj nových formulací.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na aplikaci kalibrace nepotřebného semi-kvantitativního vyhodnocení rozložení složek ve vrstvách komerčního analgetika. Hlavním cílem bylo identifikovat a kvantifikovat jednotlivé složky přímo ze získaných Ramanových map, aniž by byla použita standardní kalibrační křivka.

Použitá metodika a instrumentace


Pro analýzu byl použit rozptylový Ramanův mikroskop Nicolet Almega XR vybavený objektivem 10× a excitací 780 nm. Snímaná plocha 6 × 5,5 mm byla měřena po krocích 50 µm, což vedlo k získání více než 13 500 spekter v rozsahu 200–1800 cm⁻¹. Data byla zpracována v softwaru OMNIC Atlµs se základní korekcí pozadí, normalizací špičkové intenzity a následnou analýzou pomocí multivariační křivkové dekompozice (MCR).

Hlavní výsledky a diskuse


Pomocí MCR byly ze spektrálních dat extrahovány čtyři čisté komponenty:
  • Oxid titaničitý – identifikován jako bělicí složka povlaku
  • Acetaminofen
  • Kofein
  • Aspirin
Koncentrace každé složky byla vyjádřena plochou v digitálních mapách a přepočtena na relativní hmotnostní podíly. Výsledky (TiO₂ ≈ 1,4 %, acetaminofen ≈ 44 %, kofein ≈ 11 %, aspirin ≈ 44 %) velmi úzce odpovídají deklarovanému složení tablety. Díky MCR bylo rovněž odhaleno 5% kontaminace aspirinu TiO₂, kterou by vedení experimentu bez této metody obtížně detekovalo.

Přínosy a praktické využití metody


Kalibrace nepotřebná semi-kvantitativní analýza pomocí Ramanových map přináší:
  • Rychlou identifikaci všech relevantních komponent bez přípravy kalibrací
  • Schopnost odhalit i malé nečistoty
  • Vysoké prostorové rozlišení ve škále mikrometrů
Metoda je vhodná pro QA/QC v průmyslu, vývoj nových formulací i kontrolu konzistence výroby.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření datové analýzy pomocí umělé inteligence a pokročilých algoritmů strojového učení ve spektrálních datech. Integrace s automatizovanými robotickými systémy a rozšíření na 3D mapování mohou dále zvýšit přesnost a rychlost analýz. Další uplatnění je v polypeptidových formulacích, nanomateriálech a biomedicínských aplikacích.

Závěr


Prokázaná metodika využívá silné stránky Ramanovy mikroskopie a multivariačního rozkladu k efektivnímu, rychlému a přesnému semi-kvantitativnímu rozboru heterogenních farmaceutických vzorků bez nutnosti externích kalibrací. Získaná data nabízí hodnotnou podporu pro kontrolu kvality i výzkum nových lékových forem.

Reference


  • Nishikida K., Tarr J. A., Izzia F., Nunn N. S. Standardless Semi-Quantitative Image Analysis of Heterogeneous Microscopic Materials, Poster, Pittsburgh Conference, 2006

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Microscope Mapping on Formulated Pharmaceutical Samples Using the Dispersive Raman Technique
Use of the DXR Raman Microscope to Generate a Micron-Level Map of an Amethyst Sample
Raman Mapping of Single-walled Carbon Nanotube Distribution on Phase Separated Polystyrene and Polymethylmethacrylate
Confocal Raman Microscopy Analysis of Multilayer Polymer Films