Ανάλυση ράμφους. Εφαρμογή φασματοσκοπίας εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας. Επανακύρωση ή επανεπικύρωση
Ως χειρόγραφο
ΝΤΟΛΜΠΝΕΥ ΝΤΙΜΙΤΡΙ ΒΛΑΔΙΜΙΡΟΒΙΤΣ
ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΗΣ ΚΟΝΤΑΣ ΥΠΕΡΥΘΡΗΣ ΦΑΣΜΑΤΟΚΟΠΗΣΗΣ
14.04.02 - φαρμακευτική χημεία, φαρμακογνωσία
διατριβές για πτυχίο
υποψήφιος φαρμακευτικών επιστημών
Μόσχα - 2010
Η εργασία πραγματοποιήθηκε στο Πρώτο Κρατικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας που πήρε το όνομά του
Επιστημονικοί υπεύθυνοι:
Διδάκτωρ Φαρμακευτικών Επιστημών, Ακαδημαϊκός της Ρωσικής Ακαδημίας Ιατρικών Επιστημών, Καθηγητής
διδάκτωρ φαρμακευτικών επιστημών, καθηγητής
Επίσημοι αντίπαλοι:
Υπεύθυνος οργανισμός:
Πανρωσικό Επιστημονικό Κέντρο για την Ασφάλεια των Βιολογικά Δραστικών Ουσιών (VNTs BAV)
Η υπεράσπιση θα πραγματοποιηθεί στις "___" ______________________ 2010 στις ____ ώρες σε συνεδρίαση του Συμβουλίου Διατριβής (D 208.040.09) στο Πρώτο Κρατικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας που φέρει το όνομα της Μόσχας, Λεωφόρος Nikitsky, 13.
Η διατριβή βρίσκεται στη βιβλιοθήκη του Κρατικού Ιατρικού Πανεπιστημίου της Μόσχας. Μόσχα, προοπτική Nakhimovsky, 49.
Επιστημονικός γραμματέας της διατριβής
Συμβουλίου Δ 208.040.09
Διδάκτωρ Φαρμακευτικής,
Καθηγητής
Συνάφεια του ερευνητικού θέματος. Τα τελευταία 15 χρόνια, η φασματοσκοπία κοντά στο υπέρυθρο (NIR) αναπτύσσεται γρήγορα και έχει βρει εφαρμογή σε μια μεγάλη ποικιλία βιομηχανιών. Η φασματοσκοπία NIR είναι γνωστή ως αποτελεσματική μέθοδος για ποιοτική και ποσοτική ανάλυση. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στη γεωργία (για τον προσδιορισμό της ποιότητας των εδαφών, την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες, λίπος κ.λπ. σε προϊόντα διατροφής), στη βιομηχανία (για τον προσδιορισμό της σύνθεσης των προϊόντων πετρελαίου, της ποιότητας των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων κ.λπ.), στην ιατρική (για τον προσδιορισμό του λίπους, του οξυγόνου στο αίμα, μελέτες ανάπτυξης όγκου). Επί του παρόντος, η φασματοσκοπία NIR γίνεται μια από τις μεθόδους ελέγχου εντός της διαδικασίας στη φαρμακευτική βιομηχανία στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ.
Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο εισερχόμενων πρώτων υλών, την ομοιομορφία ανάμειξης, το τελικό σημείο κοκκοποίησης, την περιεκτικότητα σε υγρασία ξήρανσης, την ομοιομορφία δισκιοποίησης, τη μέτρηση του πάχους επικάλυψης.
Η μέθοδος της φασματοσκοπίας NIR περιγράφεται στην Ευρωπαϊκή Φαρμακοποιία και στη Φαρμακοποιία των ΗΠΑ, ωστόσο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σχετικά σπάνια στη φαρμακοποιητική ανάλυση: κυρίως κατά τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε νερό σε παρασκευάσματα που λαμβάνονται από αίμα.
Από αυτή την άποψη, η ανάπτυξη ενοποιημένων μεθόδων για την ανάλυση φαρμακευτικών ουσιών και φαρμάκων για την περαιτέρω χρήση τους στη φαρμακοποιητική ανάλυση έχει μεγάλη σημασία.
Αυτό το θέμα έχει ιδιαίτερη σημασία σε σχέση με την κυκλοφορία της 12ης έκδοσης της Κρατικής Φαρμακοποιίας της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
Είναι επίσης απαραίτητο να επισημανθεί το συνεχιζόμενο πρόβλημα των παραποιημένων φαρμάκων, ένας από τους τρόπους επίλυσης του οποίου είναι η ανάπτυξη μεθόδων εξπρές ανάλυσης.
Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, επείγον πρόβλημα αποτελεί η ανάπτυξη ενοποιημένων μεθόδων για την ανάλυση ουσιών και παρασκευασμάτων και την ανίχνευση πλαστών φαρμάκων με τη μέθοδο της φασματοσκοπίας NIR.
Σκοπός και στόχοι της μελέτης. Στόχος της μελέτης ήταν η ανάπτυξη ενοποιημένων μεθόδων για την ανάλυση ουσιών και παρασκευασμάτων και την ανίχνευση πλαστών φαρμάκων με τη χρήση της μεθόδου φασματοσκοπίας NIR.
Για την επίτευξη αυτού του στόχου επιλύθηκαν οι ακόλουθες εργασίες:
– να μελετήσει τη δυνατότητα λήψης φασμάτων NIR ουσιών, ταμπλετών και καψουλών με χρήση αισθητήρα οπτικών ινών και σφαίρας ολοκλήρωσης·
– να συγκρίνουν τα φάσματα NIR ουσιών και παρασκευασμάτων·
– να συγκρίνουν τα φάσματα NIR των παρασκευασμάτων με διαφορετικές περιεκτικότητες της δραστικής ουσίας·
– να διερευνήσει τη δυνατότητα χρήσης φασματοσκοπίας NIR για τον εντοπισμό ουσιών και παρασκευασμάτων συγκεκριμένων κατασκευαστών, καθώς και για τον εντοπισμό παραποιημένων φαρμάκων·
– ανάπτυξη ηλεκτρονικής βιβλιοθήκης φασμάτων NIR ουσιών και παρασκευασμάτων.
Επιστημονική καινοτομία των αποτελεσμάτων της έρευνας. Έχει αποδειχθεί για πρώτη φορά ότι η μέθοδος φασματοσκοπίας NIR μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για τη διαπίστωση της γνησιότητας των φαρμακευτικών ουσιών όσο και για τα τελικά φάρμακα (δισκία και κάψουλες). Αποδεικνύεται ότι, γενικά, τα φάσματα NIR ουσιών και παρασκευασμάτων διαφέρουν. Τα φάσματα μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα οπτικών ινών και μια σφαίρα ενσωμάτωσης. Έχει αποδειχθεί ότι εάν το κέλυφος της κάψουλας ή η συσκευασία των δισκίων (blister) είναι διαφανές, είναι δυνατό να ληφθεί ένα φάσμα χωρίς να αφαιρεθούν οι κάψουλες ή να αφαιρεθούν τα δισκία από τη συσκευασία. Έχει αποδειχθεί ότι η μέθοδος φασματοσκοπίας NIR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση πλαστών φαρμάκων, με την προϋπόθεση ότι συγκρίνονται τα φάσματα του αρχικού και των ελεγμένων φαρμάκων. Τα φάσματα ουσιών και παρασκευασμάτων μπορούν να αποθηκευτούν με τη μορφή ηλεκτρονικής βιβλιοθήκης. Έχει διαπιστωθεί ότι για μια πιο αξιόπιστη σύγκριση του φάσματος του ελεγχόμενου φαρμάκου και του τυπικού φάσματος, απαιτείται η χρήση μαθηματικής επεξεργασίας δεδομένων.
Η πρακτική σημασία της εργασίας. Οι αναπτυγμένες μέθοδοι για την ανάλυση των φαρμακευτικών προϊόντων με τη χρήση της μεθόδου φασματοσκοπίας NIR προτείνονται για τη διαπίστωση της γνησιότητας φαρμακευτικών ουσιών, παρασκευασμάτων με τη μορφή δισκίων και καψουλών. Οι τεχνικές επιτρέπουν τη χρήση μιας σφαίρας ενσωμάτωσης και ενός αισθητήρα οπτικών ινών («όπλο»).
Οι αναπτυγμένες μέθοδοι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη ρητή αναγνώριση παραποιημένων φαρμάκων και για τον έλεγχο εισροών και εκροών φαρμακευτικών ουσιών και ενδιάμεσων προϊόντων σε φαρμακευτικές επιχειρήσεις. Οι τεχνικές επιτρέπουν σε ορισμένες περιπτώσεις τη διενέργεια μη καταστρεπτικού ποιοτικού ελέγχου χωρίς άνοιγμα της κύριας συσκευασίας.
Η αναπτυγμένη βιβλιοθήκη φασμάτων NIR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση ουσιών, ταμπλετών και καψουλών χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα οπτικών ινών («πιστόλι») και μια σφαίρα ολοκλήρωσης.
Τα αποτελέσματα της εργασίας έχουν δοκιμαστεί και χρησιμοποιηθούν στο τμήμα ποιοτικού ελέγχου.
Έγκριση εργασιών. Οι κύριες διατάξεις της διατριβής αναφέρθηκαν και συζητήθηκαν στο XII Ρωσικό Εθνικό Συνέδριο «Άνθρωπος και Ιατρική» (Μόσχα, 2005), στο Διεθνές Συνέδριο Αναλυτικής Χημείας ICAS (Μόσχα, 2006) και στο XIV Ρωσικό Εθνικό Κογκρέσο «Άνθρωπος και Ιατρική (Μόσχα, 2007). Η έγκριση της εργασίας πραγματοποιήθηκε στην επιστημονική και πρακτική συνάντηση του Τμήματος Φαρμακευτικής Χημείας με το μάθημα της τοξικολογικής χημείας της Φαρμακευτικής Σχολής του Κρατικού Ιατρικού Πανεπιστημίου της Μόσχας. 22 Μαρτίου 2010
Δημοσιεύσεις. Για το θέμα της διατριβής εκδόθηκαν 5 δημοσιεύσεις.
Σχέση της έρευνας με το προβληματικό σχέδιο των φαρμακευτικών επιστημών. Η διατριβή πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του σύνθετου θέματος του Τμήματος Φαρμακευτικής Χημείας του Κρατικού Ιατρικού Πανεπιστημίου της Μόσχας. «Βελτίωση του ποιοτικού ελέγχου των φαρμάκων (φαρμακευτικές και περιβαλλοντικές πτυχές)» (αριθμ. αρ. 01.200.110.54.5).
Η δομή και το αντικείμενο της διατριβής. Η διατριβή παρουσιάζεται σε 110 σελίδες δακτυλογραφημένου κειμένου, αποτελείται από εισαγωγή, βιβλιογραφική ανασκόπηση, 5 κεφάλαια πειραματικών μελετών, γενικά συμπεράσματα, κατάλογο παραπομπών και περιλαμβάνει επίσης ξεχωριστά 1 παράρτημα. Η διπλωματική εργασία απεικονίζεται με 3 πίνακες και 54 σχήματα. Ο κατάλογος των αναφορών περιλαμβάνει 153 πηγές, 42 από τις οποίες είναι ξένες.
Διατάξεις για την άμυνα:
– αποτελέσματα της μελέτης της δυνατότητας λήψης φασμάτων NIR ουσιών, δισκίων και καψουλών με χρήση αισθητήρα οπτικών ινών και σφαίρας ολοκλήρωσης·
– αποτελέσματα συγκριτικής μελέτης φασμάτων NIR ουσιών και παρασκευασμάτων, καθώς και φασμάτων NIR παρασκευασμάτων με διαφορετική περιεκτικότητα στη δραστική ουσία·
– τα αποτελέσματα της μελέτης της δυνατότητας χρήσης φασματοσκοπίας NIR για τη διαπίστωση της αυθεντικότητας ουσιών και παρασκευασμάτων συγκεκριμένων κατασκευαστών, καθώς και για τον εντοπισμό παραποιημένων φαρμάκων.
1. Αντικείμενα μελέτης
Ουσίες και παρασκευάσματα μιας σειράς φαρμάκων έχουν μελετηθεί. Συνολικά 35 ουσίες χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη: υδροξείδιο του αργιλίου, θειική αμικασίνη, ασκορβικό οξύ, ασκορβικό νάτριο, βαρφαρίνη νατρίου, βιταμίνη Β12, γεμφιβροζίλη, υδροξείδιο μαγνησίου, glurenorm, D-βιοτίνη, γλυκονικός σίδηρος, ζοπικλόνη, ασβέστιο πανοκίνητο D φωσφορική, υδροχλωρική λιδοκαΐνη, τρυγική μετοπρολόλη, νικοτιναμίδη, παρακεταμόλη, υδροχλωρική πυριδοξίνη, πιπερακιλλίνη, υδροχλωρική ρανιτιδίνη, ριβοφλαβίνη, μονονιτρική θειαμίνη, τυροθρισίνη, φαμοτιδίνη, φολικό οξύ, φαμοτιδίνη, φολικό οξύ, υδροχλωρική πυριδοξίνη, cefadrocinix από διάφορους κατασκευαστές που περιέχουν: ισονιαζίδη, μελοξικάμη, ομεπραζόλη, υδροχλωρική ρανιτιδίνη, ριφαμπικίνη, φαμοτιδίνη, σιπροφλοξασίνη, εσομεπραζόλη, αιθαμβουτόλη, καθώς και 2 νοθευμένα δείγματα (OMES 20 mg, Dr. Reddy`s Lab. και Rifampicin 15 mg, ).
2. Εξοπλισμός και συνθήκες δοκιμής
Στην εργασία, χρησιμοποιήσαμε μια συσκευή MPA - φασματόμετρο Fourier της περιοχής εγγύς υπερύθρων (Bruker Optics GmbH, Γερμανία). Παράμετροι εγγραφής: φασματικό εύρος από 800 nm έως 2500 nm (samp-1 έως 4000 cm-1), αριθμός σαρώσεων 16, φασματική ανάλυση 4 cm-1. Το όργανο ελέγχθηκε και τα ληφθέντα φάσματα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας το πακέτο λογισμικού OPUS 6.0 (Bruker Optics GmbH, Γερμανία). Τα φάσματα NIR ελήφθησαν με δύο τρόπους:
1) χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα οπτικών ινών ("όπλο"),
2)
Και οι δύο μέθοδοι χρησιμοποιήθηκαν για τη λήψη φασμάτων NIR ουσιών, δισκίων και καψουλών.
Ο αισθητήρας οπτικών ινών («πιστόλι») επιτρέπει τη μέτρηση μόνο της ανάκλασης, της σφαίρας ενσωμάτωσης – τόσο ανάκλασης όσο και μετάδοσης. Στην εργασία, ελήφθησαν φάσματα ανάκλασης NIR.
2.1. Μέθοδοι για τη λήψη φασμάτων NIR:
χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα οπτικών ινών («όπλο»).
2.1.1. Ουσίες . Η ουσία-σκόνη χύθηκε σε μια διαφανή κυψελίδα με πάχος στρώματος 1 έως 3 εκ. Στη συνέχεια, ο αισθητήρας οπτικών ινών πιέστηκε κάθετα στην επιφάνεια της σκόνης. Η διαδικασία καταχώρησης φάσματος ξεκίνησε πατώντας το κουμπί στον αισθητήρα οπτικών ινών. Οι φασματικές μετρήσεις επαναλήφθηκαν 3-5 φορές από διαφορετικές περιοχές για να ληφθούν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα ανάλυσης.
2.1.2. Δισκία που λαμβάνονται από την κυψέλη . Ο αισθητήρας οπτικών ινών πιέστηκε κάθετα στο tablet. Η διαδικασία καταχώρησης φάσματος ξεκίνησε πατώντας το κουμπί στον αισθητήρα οπτικών ινών. Η μέτρηση των φασμάτων επαναλήφθηκε 3-5 φορές από διαφορετικά μέρη του δισκίου για να ληφθούν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα της ανάλυσης.
2.1.3. Δισκία σε κυψέλη . Εάν η κυψέλη είναι διαφανής, η μέτρηση πραγματοποιήθηκε ως εξής, ο αισθητήρας οπτικών ινών πιέστηκε κάθετα προς την επιφάνεια του δισκίου στο blister. Η διαδικασία καταχώρησης φάσματος ξεκίνησε πατώντας το κουμπί στον αισθητήρα οπτικών ινών. Η μέτρηση των φασμάτων επαναλήφθηκε 3-5 φορές από διαφορετικά μέρη του δισκίου στην κυψέλη για να ληφθούν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα της ανάλυσης. Εάν η κυψέλη είναι αδιαφανής ή αλουμινίου, το δισκίο αφαιρείται πρώτα από την κυψέλη και στη συνέχεια λαμβάνεται το φάσμα NIR.
2.1.4. Κάψουλες . Εάν το κέλυφος της κάψουλας είναι διαφανές, τότε η μέτρηση πραγματοποιήθηκε ως εξής, ο αισθητήρας οπτικών ινών πιέστηκε κάθετα στην επιφάνεια της κάψουλας στην κυψέλη. Η διαδικασία καταχώρησης φάσματος ξεκίνησε πατώντας το κουμπί στον αισθητήρα οπτικών ινών. Οι μετρήσεις των φασμάτων επαναλήφθηκαν 3-5 φορές από διαφορετικά μέρη της κάψουλας στο blister για να ληφθούν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα της ανάλυσης. Εάν το κέλυφος της κάψουλας δεν είναι διαφανές, τότε η κάψουλα ανοίχτηκε πρώτα και στη συνέχεια μετρήθηκε το φάσμα περιεχομένου σε γυάλινη κυψελίδα.
2.2. Μέθοδοι για τη λήψη φασμάτων NIR:
χρησιμοποιώντας μια σφαίρα ολοκλήρωσης.
Λήψη Φασμάτων NIR σε λειτουργία ανάκλασης
2.2.1. Ουσίες . Η ουσία-σκόνη χύθηκε σε μια διαφανή κυψελίδα με πάχος στρώματος 1 έως 3 εκ. Στη συνέχεια, η κυψελίδα τοποθετήθηκε πάνω από το οπτικό παράθυρο της σφαίρας ενσωμάτωσης. Η διαδικασία μέτρησης ξεκίνησε σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα OPUS ή απευθείας στην ίδια τη συσκευή (κουμπί ″Έναρξη″). Η μέτρηση των φασμάτων επαναλήφθηκε 3-5 φορές για να ληφθούν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα της ανάλυσης.
2.2.2. Δισκία που λαμβάνονται από την κυψέλη . Το tablet τοποθετήθηκε σε ειδική θήκη. Η βάση με το tablet τοποθετήθηκε πάνω από το οπτικό παράθυρο της σφαίρας ενσωμάτωσης. Η διαδικασία μέτρησης ξεκίνησε σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα OPUS ή απευθείας στην ίδια τη συσκευή (κουμπί ″Έναρξη″). Η μέτρηση των φασμάτων επαναλήφθηκε 3-5 φορές από διαφορετικά μέρη του δισκίου για να ληφθούν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα της ανάλυσης.
2.2.3. Κάψουλες . Εάν το κέλυφος της κάψουλας είναι διαφανές, τότε η μέτρηση πραγματοποιήθηκε ως εξής, η κάψουλα τοποθετήθηκε σε ειδική θήκη. Η θήκη με την κάψουλα τοποθετήθηκε πάνω από το οπτικό παράθυρο της σφαίρας ενσωμάτωσης. Η διαδικασία μέτρησης ξεκίνησε σε υπολογιστή χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα OPUS ή απευθείας στην ίδια τη συσκευή (κουμπί ″Έναρξη″). Η μέτρηση των φασμάτων επαναλήφθηκε 3-5 φορές από διαφορετικά μέρη της κάψουλας για να ληφθούν στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα της ανάλυσης. Εάν το κέλυφος της κάψουλας δεν είναι διαφανές, τότε η κάψουλα ανοίχτηκε πρώτα και στη συνέχεια μετρήθηκε το φάσμα των περιεχομένων σε μια γυάλινη κυψελίδα τοποθετώντας την κυψελίδα πάνω από το οπτικό παράθυρο της σφαίρας ενσωμάτωσης.
3. Μαθηματική επεξεργασία φασμάτων NIR.
Τα ληφθέντα φάσματα υποβλήθηκαν σε μαθηματική επεξεργασία χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα OPUS IDENT που περιλαμβάνεται στο πακέτο λογισμικού OPUS 6.0 (Bruker Optics GmbH, Γερμανία). Το άγνωστο φάσμα συγκρίθηκε με το φάσμα σύγκρισης της βιβλιοθήκης με τον υπολογισμό της φασματικής απόστασης. Το IDENT προσδιορίζει εκείνα τα φάσματα σύγκρισης που είναι πιο κοντά στο αναλυόμενο φάσμα και προσδιορίζει τις αποκλίσεις μεταξύ αυτών των φασμάτων και του αναλυόμενου φάσματος. Αυτό επιτρέπει στο IDENT να αναγνωρίζει άγνωστες ουσίες και να αξιολογεί τον βαθμό στον οποίο η ουσία πληροί το πρότυπο αναφοράς.
Χρησιμοποιήσαμε δύο μεθόδους μαθηματικής επεξεργασίας των φασμάτων NIR: 1) Ανάλυση ταυτότητος, που συσχετίζει το φάσμα και μια συγκεκριμένη ουσία και 2) ανάλυση συστάδων, που συσχετίζει το φάσμα και μια ομάδα ουσιών.
Μόλις μετρηθούν τα φάσματα, δημιουργείται ένα μέσο φάσμα κάθε υλικού και δημιουργείται μια βιβλιοθήκη όλων αυτών των μέσων φασμάτων, όπου εισάγονται τα στατιστικά καθορισμένα αποδεκτά κριτήρια (ή κατώφλια) για όλες τις ουσίες στη βιβλιοθήκη. Το ελεγμένο φάσμα συγκρίθηκε με όλα τα φάσματα σύγκρισης που είναι διαθέσιμα στην ηλεκτρονική βιβλιοθήκη. Το αποτέλεσμα της σύγκρισης μεταξύ των φασμάτων Α και Β καταλήγει στην έξοδο της φασματικής απόστασης D, η οποία στο πρόγραμμα IDENT ονομάζεται «συντελεστής ποιότητας σύμπτωσης». Η φασματική απόσταση δείχνει τον βαθμό φασματικής ομοιότητας. Δύο φάσματα με φασματική απόσταση ίση με μηδέν είναι εντελώς πανομοιότυπα. Όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ δύο φασμάτων, τόσο μεγαλύτερη είναι η φασματική απόσταση. Εάν η φασματική απόσταση είναι μικρότερη από το όριο για μια ουσία και μεγαλύτερη από το όριο για όλες τις άλλες ουσίες, η άγνωστη ουσία έχει εντοπιστεί.
Η ανάλυση συστάδων επιτρέπει σε κάποιον να μελετήσει τα φάσματα NIR για ομοιότητα και να διαιρέσει παρόμοια φάσματα σε ομάδες. Αυτές οι ομάδες ονομάζονται κλάσεις ή συστάδες. Αυτός ο τύπος ανάλυσης πραγματοποιήθηκε για μια πιο βολική παρουσίαση των δεδομένων σε γραφική μορφή.
Οι αλγόριθμοι ιεραρχικής συστάδας εκτελούνται σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:
Αρχικά, υπολογίστε τις φασματικές αποστάσεις μεταξύ όλων των φασμάτων,
τότε τα δύο φάσματα με την υψηλότερη ομοιότητα συγχωνεύονται σε ένα σύμπλεγμα,
υπολογίστε τις αποστάσεις μεταξύ αυτού του σμήνου και όλων των άλλων φασμάτων,
τα δύο φάσματα με τη μικρότερη απόσταση συγχωνεύονται ξανά σε ένα νέο σύμπλεγμα,
υπολογίστε τις αποστάσεις μεταξύ αυτού του νέου σμήνου και όλων των άλλων φασμάτων,
δύο φάσματα συγχωνεύονται σε ένα νέο σύμπλεγμα
Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να μείνει μόνο ένα μεγάλο σύμπλεγμα.
4 . Αποτελέσματα έρευνας
Μελετήθηκε η δυνατότητα χρήσης της μεθόδου φασματοσκοπίας NIR για την ταυτοποίηση ουσιών και φαρμάκων ενός αριθμού εγχώριων και ξένων κατασκευαστών.
Ως αποτέλεσμα της μελέτης, δημιουργήθηκαν έξι διαφορετικές ηλεκτρονικές βιβλιοθήκες φασμάτων NIR:
1) Φάσματα NIR του περιεχομένου των καψουλών, που λαμβάνονται με χρήση αισθητήρα οπτικών ινών ("πιστόλι"),
2) Φάσματα NIR των περιεχομένων των καψουλών, που λαμβάνονται με χρήση σφαίρας ολοκλήρωσης,
3) Φάσματα NIR δισκίων που λαμβάνονται με χρήση αισθητήρα οπτικών ινών («πιστόλι»),
4) Φάσματα NIR δισκίων που λαμβάνονται με χρήση σφαίρας ολοκλήρωσης,
5) Φάσματα NIR ουσιών που λαμβάνονται με χρήση αισθητήρα οπτικών ινών ("πιστόλι"),
6) Φάσματα NIR ουσιών που λαμβάνονται με χρήση σφαίρας ολοκλήρωσης.
4.1. Εξάρτηση των φασμάτων NIR ουσιών και παρασκευασμάτων από τη μέθοδο παρασκευής (χρησιμοποιώντας «όπλο» και σφαίρα ολοκλήρωσης).
Στο σχ. Το Σχήμα 1 δείχνει τα φάσματα NIR της ουσίας υδροχλωρικής ρανιτιδίνης Vera Laboratories (Ινδία), που ελήφθησαν χρησιμοποιώντας ένα «πιστόλι» και μια σφαίρα ολοκλήρωσης. Το σχήμα δείχνει ότι τα φάσματα διαφέρουν ως προς την ένταση των ζωνών απορρόφησης, αλλά οι ίδιες οι ζώνες απορρόφησης συμπίπτουν ως προς τις τιμές των αριθμών των κυμάτων.
Η κύρια διαφορά μεταξύ της φασματοσκοπίας NIR και της φασματοσκοπίας IR μεσαίου εύρους είναι ότι τα φάσματα δεν μπορούν να συγκριθούν οπτικά μεταξύ τους. Το γεγονός είναι ότι, γενικά, παρατηρείται ανεπαρκής αριθμός ζωνών στο φάσμα NIR και η ένταση πολλών ζωνών είναι χαμηλή (ειδικά ο δεύτερος και ο τρίτος τόνος), επομένως είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί μαθηματική επεξεργασία των φασμάτων.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image003_173.jpg" width="624" height="388">
Ρύζι. Εικ. 2. Το αποτέλεσμα της ανάλυσης IDENT του φάσματος NIR των δισκίων Ulfamid 40 mg, KRKA (Σλοβενία), που λήφθηκε χρησιμοποιώντας ένα "πιστόλι" χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη φασμάτων NIR που ελήφθη χρησιμοποιώντας μια σφαίρα ολοκλήρωσης.
Ρύζι. Εικ. 3. Το αποτέλεσμα της ανάλυσης IDENT του φάσματος NIR των δισκίων Ulfamid 40 mg, KRKA (Σλοβενία), που λήφθηκε χρησιμοποιώντας μια σφαίρα ολοκλήρωσης χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη φασμάτων NIR που ελήφθη χρησιμοποιώντας ένα "πιστόλι".
4.2. Προσδιορισμός της δραστικής ουσίας από το φάσμα NIR των παρασκευασμάτων που περιέχουν αυτήν την ουσία.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image008_152.gif" width="648" height="234"> .gif" width="648" height="244">.jpg" width="649" height="235 src=">
Ρύζι. 7. Αποτέλεσμα ανάλυσης IDENT του φάσματος NIR δισκίων Ciprofloxacin 250 mg, Cypress Pharmaceutical Inc. (ΗΠΑ), χρησιμοποιώντας μια βιβλιοθήκη που αποτελείται από φάσματα NIR διαφόρων ουσιών.
Έτσι, διαπιστώσαμε ότι με υψηλή περιεκτικότητα σε δραστική ουσία (τουλάχιστον 40%) στο φάρμακο, είναι δυνατό να διαπιστωθεί η αυθεντικότητα του φαρμάκου από το φάσμα NIR της ουσίας.
4.3. Ταυτοποίηση φαρμάκων με διαφορετικές δόσεις από φάσματα NIR.
Στο τρίτο μέρος της μελέτης, διαπιστώσαμε ότι η μέθοδος φασματοσκοπίας NIR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό διαφόρων δόσεων ενός συγκεκριμένου φαρμάκου, εάν βρίσκονται στην ηλεκτρονική βιβλιοθήκη των φασμάτων NIR. Για το σκοπό αυτό, δημιουργήθηκε μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη φασμάτων NIR από παρασκευάσματα που περιείχαν φαμοτιδίνη ως δραστικό συστατικό, η οποία περιελάμβανε 27 δείγματα από 7 διαφορετικούς κατασκευαστές σε δόσεις των 10 mg, 20 mg και 40 mg (Εικ. 8).
https://pandia.ru/text/78/375/images/image016_63.jpg" width="648" height="216 src=">
https://pandia.ru/text/78/375/images/image018_70.jpg" width="648" height="223 src=">
Ρύζι. 9. Αποτελέσματα ανάλυσης IDENT δισκίων Quamamg 20 mg και 40 mg, Gedeon Richter Plc. (Ουγγαρία) χρησιμοποιώντας μια βιβλιοθήκη που αποτελείται από φάσματα NIR διαφόρων φαρμάκων σε διάφορες δόσεις.
4.4. Αναγνώριση φαρμάκων μέσω κυψέλης.
Για να καθιερωθεί η δυνατότητα ταυτοποίησης φαρμάκων με φασματοσκοπία NIR μέσω κυψέλης, δημιουργήθηκαν επιπλέον δύο βιβλιοθήκες φασμάτων NIR Νο. 7 και Νο. 8:
7) Φάσματα NIR καψουλών που λαμβάνονται με χρήση αισθητήρα οπτικών ινών ("πιστόλι") απευθείας μέσω της κυψέλης,
8) Φάσματα NIR δισκίων που λαμβάνονται με χρήση αισθητήρα οπτικών ινών ("πιστόλι") απευθείας μέσω της κυψέλης.
Κατά τη διάρκεια της ανάλυσης, τα φάσματα NIR των φαρμάκων που ελήφθησαν μέσω της κυψέλης συγκρίθηκαν με τα φάσματα NIR που ελήφθησαν από την επιφάνεια δισκίων ή καψουλών χωρίς κυψέλη. Στο σχ. 10 δείχνει μια τέτοια σύγκριση των φασμάτων για κάψουλες ριφαμπικίνης.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image020_58.jpg" width="624" height="268 src=">
Ρύζι. Εικ. 11. Το αποτέλεσμα της ανάλυσης IDENT του φάσματος NIR των καψουλών ριφαμπικίνης 150 mg (Ρωσία), που λήφθηκε χρησιμοποιώντας ένα "πιστόλι" απευθείας μέσω της κυψέλης χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη που λαμβάνεται μέσω της κυψέλης.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image013_124.gif" width="14" height="136"> 
Ρύζι. 13 φάσματα NIR του περιεχομένου των καψουλών ομεπραζόλης 20 mg από 14 διαφορετικούς κατασκευαστές σε σύγκριση με ένα νοθευμένο δείγμα, που ελήφθη με χρήση σφαίρας ολοκλήρωσης.
Από τα δεδομένα που ελήφθησαν, φαίνεται ότι χωρίς μαθηματική επεξεργασία, μόνο το φάσμα της απομίμησης μπορεί να διακριθεί αξιόπιστα.
Χρησιμοποιώντας το λογισμικό "OPUS IDENT" για ένα τρισδιάστατο μοντέλο στατιστικής επεξεργασίας φασμάτων ("ανάλυση συστάδων"), λάβαμε την κατανομή των φασμάτων NIR των γενόσημων φαρμάκων ομεπραζόλης 20 mg, η οποία μπορεί να αναπαρασταθεί ως δενδρογράφημα (Εικ. 14).
Ρύζι. 14. Ανάλυση συστάδων δειγμάτων δοκιμής που ελήφθησαν εις τριπλούν από 14 διαφορετικούς κατασκευαστές.
Ως αποτέλεσμα της ανάλυσης συστάδων, όλα τα φάρμακα χωρίστηκαν καλά ανάλογα με τις κατηγορίες τους και σύμφωνα με τον κατασκευαστή τους (Εικ. 14).
Η μαθηματική επεξεργασία των ληφθέντων αποτελεσμάτων με ανάλυση IDENT έδειξε την παρουσία πλαστού φαρμάκου. Το πρόγραμμα OPUS προσδιόρισε ότι αυτό το δείγμα Χ είναι πράγματι παραποιημένο και ο «συντελεστής ποιότητας σύμπτωσης» (φασματική απόσταση) είναι πολύ υψηλότερος από το όριο για όλα τα φάρμακα αυτής της ομάδας (ομεπραζόλη, κάψουλες 20 mg) από 14 διαφορετικούς κατασκευαστές, από τους οποίους ένα ηλεκτρονικό δημιουργήθηκε βιβλιοθήκη (Εικ. 15).
Ρύζι. 15. Το αποτέλεσμα ανάλυσης IDENT για παραποιημένο δείγμα OMEZ 20 mg, Δρ. Reddy's Lab. (Ινδία).
Ως αποτέλεσμα της ανάλυσης IDENT, μια σειρά από όλα τα πρωτότυπα δείγματα καψουλών ομεπραζόλης 20 mg ταυτοποιήθηκαν μοναδικά και συντάξαμε έναν συνοπτικό πίνακα αποτελεσμάτων για όλα τα δείγματα, συμπεριλαμβανομένων των παραποιημένων δειγμάτων (Πίνακας 1).
Αυτί. 1. Συνοπτικός πίνακας των αποτελεσμάτων της ανάλυσης IDENT στην ομάδα της ομεπραζόλης, κάψουλες των 20 mg.
Όνομα δείγματος | Φασματική απόσταση | ||
παραποιημένο δείγμα | |||
Δείγμα από την KRKA | |||
Το δείγμα του Akrikhin | |||
Δείγμα από την Ranbaxy Laboratories | |||
Δείγμα από τον Dr. Reddy's Lab. | |||
Δείγμα από το M. J. Boipharm | |||
Σκληρό δείγμα | |||
Σκληρό δείγμα | |||
Σκληρό δείγμα | |||
Δείγμα εταιρεία -Pharma» | |||
Δείγμα της εταιρείας Obolenskoye» | |||
Δείγμα εταιρείας. βιτ. εργοστάσιο" |
Έτσι, ως αποτέλεσμα των μελετών για την ταυτοποίηση των φαρμάκων ομεπραζόλης από διάφορους κατασκευαστές χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία NIR, μπορέσαμε να λάβουμε αποτελέσματα για την ταυτοποίηση πλαστών προϊόντων για το πλαστό φάρμακο OMEP 20 mg, Dr. Reddy's Lab. (Ινδία), καθώς και να προσδιορίσει μοναδικά κάθε γενόσημο σύμφωνα με τον κατασκευαστή του. Λάβαμε επίσης θετικά αποτελέσματα IDENT για όλα τα δισκία που περιέχουν υδροχλωρική ρανιτιδίνη (12 δείγματα) και φαμοτιδίνη (9 δείγματα), επιτρέποντάς μας να προσδιορίσουμε μοναδικά τον κατασκευαστή κάθε δείγματος.
ΓΕΝΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
1. Αποδεικνύεται ότι τα φάσματα NIR ουσιών, ταμπλετών και καψουλών μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα οπτικών ινών και μια σφαίρα ολοκλήρωσης. Σε αυτήν την περίπτωση, για έλεγχο ταυτότητας, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη που λαμβάνεται με τον ίδιο τρόπο που χρησιμοποιείται για τη λήψη του φάσματος NIR του δείγματος δοκιμής.
2. Έχει αποδειχθεί ότι σε υψηλή περιεκτικότητα (τουλάχιστον 40%) της δραστικής ουσίας στο παρασκεύασμα, είναι δυνατό να διαπιστωθεί η αυθεντικότητα του παρασκευάσματος από το φάσμα της ουσίας. Ωστόσο, στη γενική περίπτωση, για την αναγνώριση φαρμάκων, θα πρέπει να χρησιμοποιείται μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη που έχει δημιουργηθεί με βάση τα φάσματα NIR των αντίστοιχων φαρμάκων.
3. Έχει διαπιστωθεί ότι η μέθοδος φασματοσκοπίας NIR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαφοροποίηση των παρασκευασμάτων ενός συγκεκριμένου κατασκευαστή που περιέχουν μία δραστική ουσία σε διαφορετικές δόσεις. Ταυτόχρονα, είναι δύσκολο σε ορισμένες περιπτώσεις να πραγματοποιηθεί ποσοτικός προσδιορισμός της δραστικής ουσίας σε παρασκευάσματα από διαφορετικούς κατασκευαστές χρησιμοποιώντας τη μέθοδο φασματοσκοπίας NIR.
4. Έχει αποδειχθεί ότι η φασματοσκοπία NIR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του κατασκευαστή μιας ουσίας ή ενός παρασκευάσματος. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να πραγματοποιηθεί παράλληλη ανάλυση του δοκιμασμένου παράγοντα μιας συγκεκριμένης σειράς και του γνωστού παράγοντα της ίδιας σειράς.
5. Έχει αναπτυχθεί μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη φασμάτων NIR ουσιών και παρασκευασμάτων που περιέχουν διάφορες δραστικές ουσίες και κατασκευάζονται από διαφορετικούς κατασκευαστές.
1. , Συγκριτική αξιολόγηση της ποιότητας των παρασκευασμάτων με τη μέθοδο της φασματοσκοπίας εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας // Πρακτικά. κανω ΑΝΑΦΟΡΑ XII Ρωσική κατ. συν. «Άνθρωπος και ιατρική».- Μ., 18-22 Απριλίου. 2005.– Σελ. 780.
2. , Ανίχνευση πλαστών φαρμάκων με φασματοσκοπία NIR // Tez. κανω ΑΝΑΦΟΡΑ XIV Ρωσική κατ. συν. «Άνθρωπος και Ιατρική».- Μ., 16-20 Απριλίου. 2007.– Σελ. 17.
3. , Η μέθοδος της κοντινής υπέρυθρης φασματοσκοπίας ως μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση στην αξιολόγηση της ποιότητας των φαρμάκων // Ερωτήσεις βιολογικής, ιατρικής και φαρμακευτικής χημείας.– 2008.– Αρ. 4.– Σελ. 7-9.
4. , Εφαρμογή της μεθόδου της κοντινής υπέρυθρης φασματοσκοπίας για την ταυτοποίηση φαρμάκων // Ερωτήσεις βιολογικής, ιατρικής και φαρμακευτικής χημείας.– 2008.– Αρ. 6.– Σελ. 27-30.
5. Arzamastsev A. P., Dorofeyev V. L., Dolbnev D. V., Houmoller L., Rodionova O. Ye.Αναλυτικές μέθοδοι για την ταχεία ανίχνευση πλαστών φαρμάκων. International Congress on Analytical Sciences (ICAS-2006), Moscow, 2006. Book of abstracts. V. 1. P. 108.
Το φασματόμετρο MicroNIR™ Pro είναι ένα εξαιρετικά συμπαγές, εξαιρετικά ελαφρύ και προσιτό φασματόμετρο NIR που συνδυάζει τα οπτικά εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας του Viavi OSP με τις πιο προηγμένες τεχνολογίες μικρογραφίας οπτικών και οργάνων. Το φασματόμετρο MicroNIR™ Pro είναι η ιδανική λύση για μια ποικιλία εφαρμογών, συνδυάζοντας την καλή σχέση ποιότητας/τιμής με την ευκολία χρήσης. Με το μικρότερο μέγεθος και το μικρότερο βάρος από οποιαδήποτε λύση διαθέσιμη στο εμπόριο, το φασματόμετρο MicroNIR™ Pro NIR μπορεί εύκολα και άμεσα να ενσωματωθεί στις περισσότερες συσκευές γραμμής παραγωγής, όπως στεγνωτήρια ρευστοποιημένης κλίνης, αναμικτήρες, συμπιεστές κυλίνδρων, μηχανές ταμπλέτας για έλεγχο υγρασίας ή παρακολούθηση μετά την τέλος της τεχνολογικής λειτουργίας. Ο εξαιρετικά συμπαγής παράγοντας μορφής του φασματόμετρου επιτρέπει επίσης τη χρήση του σε ιατροδικαστικές έρευνες πεδίου για τον εντοπισμό εκρηκτικών και ναρκωτικών ουσιών.
Επισκόπηση τεχνολογίας
Κινητές και ενσωματωμένες λύσεις φασματικής ανάλυσης NIR χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για την ποιοτική και ποσοτική ανάλυση στερεών, υγρών και αερίων και είναι ιδανικές για τρόφιμα και γεωργία, φαρμακευτικές και χημικές βιομηχανίες και περιβαλλοντικές μελέτες. Ταυτόχρονα, το συμπαγές μέγεθος του φασματόμετρου NIR έχει μεγάλη ζήτηση, καθώς είναι ακριβώς τέτοιες συσκευές που είναι βολικές για χρήση στο πεδίο, καθώς και για την ενσωμάτωσή τους σε βιομηχανικούς αντιδραστήρες και μηχανές.
Για την κατασκευή της οπτικής μονάδας των φασματόμετρων MicroNIR, χρησιμοποιείται μια πατενταρισμένη τεχνολογία εναπόθεσης γραμμικών μεταβλητών φίλτρων λεπτής μεμβράνης (LVF). Αυτά τα φίλτρα λειτουργούν ως στοιχείο διασποράς του φασματόμετρου και αποτελούν μια ειδική λεπτή μονόπλευρη επίστρωση σε σχήμα σφήνας. Δεδομένου ότι το μέγιστο μήκος κύματος της ζώνης απορρόφησης εξαρτάται από το πάχος της επίστρωσης 
φίλτρο, το σχήμα σφήνας του φίλτρου LVF επιτρέπει τη διέλευση των μηκών κύματος του φωτός σε σειρά. Έτσι, όλες οι οπτικές λύσεις Viavi είναι φίλτρα LVF που συνδυάζονται απευθείας με έναν ανιχνευτή συστοιχίας διόδων.
Ένα γραμμικά μεταβλητό φίλτρο συστοιχίας διόδων, πηγές φωτός, βοηθητικά οπτικά και ηλεκτρονικά συστήματα στεγάζονται σε ένα ενιαίο, πολύ συμπαγές πακέτο, παρέχοντας ασυναγώνιστη ευελιξία ενσωματωμένης λύσης και κινητικότητα πεδίου.
Ανάλογα με τον τρόπο μέτρησης και τον τύπο των δειγμάτων, τα φασματόμετρα MicroNIR TM 1700 ES μπορούν να εξοπλιστούν με διάφορα εξαρτήματα:
- Θήκη φιαλιδίου για ανάλυση σκονών και μερικών υγρών
- Απαιτείται μια περιχειρίδα (περιλαμβάνεται ως στάνταρ) για την προστασία των οπτικών του φασματόμετρου και τον καθορισμό της βέλτιστης εστιακής απόστασης
- Η περιχειρίδα με πρόσθετο προστατευτικό παράθυρο χρησιμοποιείται για την ανάλυση σκονών που είναι συσκευασμένες σε πλαστικές σακούλες.
- Μονάδα μετάδοσηςαπαραίτητο για την ανάλυση υγρών και λεπτών μεμβρανών.
 |
Φασματόμετρο NIR επιτόπου MicroNIR™
Το φασματόμετρο MicroNIRTM OnSite NIR είναι μια ειδική ανθεκτική έκδοση του φασματόμετρου MicroNIR™ 1700 ES, κατασκευασμένο σύμφωνα με τα πρότυπα ασφαλείας IP65. Συνιστάται για χρήση σε περιβάλλοντα εκστρατείας, καθώς και σε αποθήκες και ιατροδικαστικές έρευνες - σε όλες τις περιπτώσεις όπου απαιτείται αξιόπιστη προστασία από υγρασία και σκόνη.
Για ακόμη πιο ασφαλή λειτουργία, συνιστάται η χρήση αυτού του φασματόμετρου με ταμπλέτες ή φορητούς υπολογιστές με προστασία IP65. Μια ειδική έκδοση του λογισμικού για φορητές συσκευές χρησιμοποιείται για γρήγορη και ακριβή ποσοτική ανάλυση και ταυτοποίηση άγνωστων ουσιών.
Φασματόμετρα NIR MicroNIR™ PAT USB / USB Extended
Τα MicroNIR™ PAT USB και MicroNIR™ PAT USB Extended είναι φασματόμετρα NIR βιομηχανικής ποιότητας που έχουν σχεδιαστεί για εγκατάσταση σε βιομηχανικό εξοπλισμό οποιουδήποτε μεγέθους. Αυτά τα όργανα διατίθενται σε στιβαρό περίβλημα (βαθμολόγησης IP65), κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα SS316 για εύκολο καθάρισμα και ουσιαστικά δεν χρειάζονται συντήρηση.
 |
Φασματόμετρο MicroNIR™ PAT WE NIR
Το φασματόμετρο MicroNIR™ PAT WE NIR είναι η πιο φορητή λύση για φορητούς βιομηχανικούς αναλυτές NIR. Το φασματόμετρο (με θύρα μέτρησης από ανοξείδωτο χάλυβα SS316), η μπαταρία ιόντων λιθίου, η μονάδα WiFi και οι αισθητήρες επιταχυνσιόμετρου στεγάζονται σε ένα συμπαγές περίβλημα αλουμινίου για να διασφαλίζονται γρήγορα και ακριβή αποτελέσματα μέτρησης. Αυτή η συσκευή μπορεί να εγκατασταθεί σε κινούμενα μέρη βιομηχανικών μηχανημάτων.
Βασικά χαρακτηριστικά:
- Δεν υπάρχουν κινούμενα στοιχεία στο σχεδιασμό του φασματόμετρου.
- Τα ακριβά καλώδια οπτικών ινών δεν χρησιμοποιούνται για λειτουργία.
- Το σώμα του αναλυτή είναι κατασκευασμένο από αλουμίνιο και ανοξείδωτο χάλυβα SS316 και προστατεύεται από την υγρασία και τη σκόνη σύμφωνα με το IP65.
- Η αντικαταστάσιμη μπαταρία ιόντων λιθίου παρέχει έως και 8 ώρες συνεχούς λειτουργίας.
- Το σύστημα προσανατολισμού 9 αξόνων, το οποίο περιλαμβάνει ένα επιταχυνσιόμετρο, ένα μαγνητόμετρο και ένα γυροσκόπιο, σας επιτρέπει να αντισταθμίσετε πλήρως τις μετρήσεις εάν η συσκευή είναι εγκατεστημένη σε κινούμενη ή περιστρεφόμενη συσκευή.
 |
Επισκόπηση λογισμικού
Το λογισμικό MicroNIR™ Pro είναι μια διαισθητική διεπαφή χρήστη προσαρμοσμένη σε σύγχρονους προσωπικούς και φορητούς υπολογιστές, συμπεριλαμβανομένων αυτών που είναι εξοπλισμένοι με οθόνες αφής. Αυτό το λογισμικό επιτρέπει όχι μόνο τον έλεγχο φασματόμετρων, αλλά και την ανάπτυξη μεθόδων μέτρησης και τη δημιουργία μοντέλων βαθμονόμησης για ποιοτική και ποσοτική ανάλυση. Το λογισμικό συμμορφώνεται πλήρως με το 21 CFR Part 11, έχει οργανωτική δομή πρόσβασης πολλαπλών επιπέδων και είναι εξοπλισμένο με όλα τα απαραίτητα εργαλεία για την αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων και τη διεξαγωγή ελέγχων.
 |
 |
Τα δεδομένα που αποκτώνται χρησιμοποιώντας το λογισμικό MicroNIR™ PRO μπορούν εύκολα να εισαχθούν στο ισχυρό πακέτο λογισμικού Unscrambler X της SAMO (αυτό το προϊόν περιλαμβάνεται στο λογισμικό που συνοδεύει τα φασματόμετρα MicroNIR™) και να πραγματοποιήσει μαζική προεπεξεργασία των φασμάτων και στη συνέχεια να δημιουργήσει χημειομετρικά μοντέλα ταξινόμησης και παλινδρόμησης . Για την ποιοτική ανάλυση, είναι διαθέσιμοι οι αλγόριθμοι μοντελοποίησης των PCA, PLS-DA και SVM και για ποσοτική ανάλυση PLS, PCR και SVM-R.
 |
Μία από τις μεθόδους που έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες στον κόσμο για τον εντοπισμό πλαστών προϊόντων είναι η μέθοδος της φασματοσκοπίας εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας με μετασχηματισμό Fourier (φασματοσκοπία NIR). Τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι: η ταχύτητα ανάλυσης, η απουσία ή η ελάχιστη προετοιμασία του δείγματος (δυνατότητα ανάλυσης χωρίς άνοιγμα της συσκευασίας), η απόκτηση χαρακτηριστικών τόσο των φυσικών όσο και των χημικών ιδιοτήτων του φαρμάκου (ταυτοποίηση συστατικών, προσδιορισμός κρυσταλλικότητας, ποσοτική ανάλυση της δραστικής ουσίας). Πρόσθετες διάφορες μέθοδοι έρευνας σας επιτρέπουν να μελετήσετε δείγματα διαφορετικών φυσικών καταστάσεων (μέθοδοι μετάδοσης, διάχυτη ανάκλαση). Όλα αυτά τα πλεονεκτήματα καθιστούν δυνατό τον αξιόπιστο εντοπισμό ενός πλαστού, καθώς και τον εντοπισμό του κατασκευαστή του. Επιπλέον, οι αναλυτές NIR λόγω του σχεδιασμού τους είναι φορητοί και μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία σε κινητά εργαστήρια.
Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν φασματόμετρα NIR για τον έλεγχο της παραγωγής φαρμάκων σε όλα τα επίπεδα παραγωγής του: ποιοτικός έλεγχος των πρώτων υλών εισόδου, έλεγχος όλων των διαδικασιών παραγωγής (ξήρανση, ανάμειξη) και ποιοτικός έλεγχος των προϊόντων παραγωγής (ποιοτικός έλεγχος και ποσοτική ανάλυση δραστικών συστατικά σε τελικά προϊόντα). Στο μέλλον, αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τον εντοπισμό παραποιημένων προϊόντων. Από το 2000, τα αποτελέσματα της αναγνώρισης παραποιημένων προϊόντων λαμβάνονται και δημοσιεύονται με το παράδειγμα φαρμάκων από διάφορους κατασκευαστές. Στις ίδιες εργασίες εξετάστηκαν διάφορα χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την ακρίβεια της ανάλυσης. Με βάση την εμπειρία που αποκτήθηκε, διεθνείς οργανισμοί για τον έλεγχο των πλαστών φαρμάκων άρχισαν να εφαρμόζουν αυτή τη μέθοδο για τον εντοπισμό παραποιημένων προϊόντων, τόσο μεμονωμένα όσο και σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους.
Υπάρχουν μέθοδοι στις οποίες χρησιμοποιείται η μέθοδος NIR για την ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των ναρκωτικών. Η μέθοδος επιτρέπει όχι μόνο τον προσδιορισμό ενός ύποπτου δείγματος ως φάρμακο, αλλά και τον ποσοτικό προσδιορισμό της περιεκτικότητας της δραστικής ουσίας.
Αυτό υποδηλώνει προτίμηση στη χρήση της μεθόδου φασματομέτρου Fourier κοντά στο υπέρυθρο ως μία από τις μεθόδους για την ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των ναρκωτικών. Για ακριβή εντοπισμό πλαστών, ποσοτικό προσδιορισμό του δραστικού συστατικού του φαρμάκου, καθώς και δυνατότητα παρακολούθησης του κατασκευαστή πλαστών φαρμάκων ή ναρκωτικών φαρμάκων.
Κατά την απόκτηση του αναλυτή NIR από το NIIECC στην Κεντρική Διεύθυνση του Υπουργείου Εσωτερικών της Ουκρανίας στην περιοχή του Ντόνετσκ, υπήρχε σοβαρό πρόβλημα με την παραγωγή και τη διανομή τραμαδόλης στη χώρα, οπότε η πρώτη εργασία για το NIR επρόκειτο να αναπτύξει μια μεθοδολογία για τον εντοπισμό της τραμαδόλης και του κατασκευαστή της, η οποία θα καθιστούσε δυνατό τον προσδιορισμό της πηγής της. Στη συνέχεια, αυτή η μέθοδος συμπληρώθηκε από μια τεχνική για την επίλυση ενός άλλου προβλήματος - τον εντοπισμό πλαστών φαρμάκων.
Για την ανάπτυξη μεθόδων αναγνώρισης, χρησιμοποιήθηκε ένα φασματόμετρο μετασχηματισμού Fourier κοντά στο υπέρυθρο Antaris II που κατασκευάστηκε από την Thermo Fisher Scientific. Η εμφάνιση της συσκευής φαίνεται στο Σχ. 1.4.1.
Ρύζι. 1.4.1. Φασματόμετρο NIR Antaris II.
Ο σχεδιασμός του φασματόμετρου επιτρέπει σε ένα όργανο να είναι εξοπλισμένο με διάφορες συσκευές για την ανάλυση διαφόρων τύπων δειγμάτων.
Το φασματόμετρο Antaris II είναι εξοπλισμένο με:
· μια μονάδα μετάδοσης για την ανάλυση υγρών δειγμάτων και πλακών.
· έναν ανιχνευτή μετάδοσης για την ανάλυση στερεών δειγμάτων (δισκία, κάψουλες, σκόνες).
ολοκλήρωση σφαίρας?
εξωτερικός αισθητήρας οπτικών ινών.
Ο ανιχνευτής για στερεά δείγματα είναι εγκατεστημένος πάνω από τη σφαίρα ολοκλήρωσης, η οποία επιτρέπει την ταυτόχρονη ανάλυση του δείγματος τόσο για μετάδοση, η οποία χαρακτηρίζει ολόκληρο το δείγμα ως σύνολο, όσο και στη σφαίρα ολοκλήρωσης με τη μέθοδο διάχυτης ανάκλασης, η οποία επιτρέπει τον χαρακτηρισμό της επιφάνειας του το δείγμα. Ο εξωτερικός καθετήρας χρησιμοποιείται για ανάλυση διάχυτης ανάκλασης δειγμάτων σε μη τυποποιημένη συσκευασία, χωρίς άνοιγμα της συσκευασίας, καθώς και υγρών δειγμάτων. Όλες οι παραπάνω μέθοδοι δεν απαιτούν προετοιμασία δείγματος ή απαιτούν ελάχιστη προετοιμασία και σας επιτρέπουν να έχετε αποτέλεσμα εντός 3 λεπτών, δεν απαιτούν οικονομικό κόστος για αντιδραστήρια και αναλώσιμα και, το πιο σημαντικό, είναι μη καταστροφικές, γεγονός που σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε το δείγμα για περαιτέρω επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων με άλλες μεθόδους.
Μεταξύ των σύγχρονων μεθόδων για την αξιολόγηση της ποιότητας των φαρμακευτικών πρώτων υλών και των τελικών προϊόντων είναι η φασματομετρία στην περιοχή εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία. Η μέθοδος έχει μια σειρά από σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως:
|
- Ταυτόχρονη ανάλυση διαφόρων συστατικών σύνθετων μιγμάτων, συμπεριλαμβανομένων πληροφοριών για τη συγκέντρωσή τους. Για παράδειγμα, αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση του ποσοστού νερού, οργανικών διαλυτών και άλλων συστατικών σε μικροετερογενή συστήματα όπως γαλακτώματα λάδι σε νερό ή νερό σε λάδι.
- Δυνατότητα οργάνωσης τηλεχειρισμού δειγμάτων σε πραγματικό χρόνο απευθείας στη ροή της διαδικασίας (τηλεχειρισμός). Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιούνται σταθερά ή φορητά φασματόμετρα. Σταθερές συσκευές εγκαθίστανται σε εγκαταστάσεις παραγωγής φαρμακευτικών επιχειρήσεων, όπου ενσωματώνονται απευθείας στις γραμμές παραγωγής με τοποθέτηση αισθητήρων πάνω από μεταφορικούς ιμάντες, σε χημικούς αντιδραστήρες και θαλάμους ανάμειξης. Αυτό σας επιτρέπει να λαμβάνετε πληροφορίες ηλεκτρονικά και να χρησιμοποιείτε τα δεδομένα που λαμβάνονται στο αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου. Τα φορητά φασματόμετρα NIR που τροφοδοτούνται από μπαταρίες χρησιμοποιούνται συχνότερα σε κινητά εργαστήρια ποιοτικού ελέγχου φαρμάκων.
Μέθοδοι λήψης φασμάτων στην περιοχή NIR
Στην εγγύς υπέρυθρη περιοχή, τα φάσματα λαμβάνονται με μετάδοση ή διάχυτη ανάκλαση.
Η μέθοδος μετάδοσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση τόσο υγρών όσο και στερεών. Σε αυτή την περίπτωση, τα υγρά τοποθετούνται σε κυβέτες ή άλλα εξειδικευμένα δοχεία που παρέχονται με τη συσκευή. Τέτοια δοχεία μέτρησης μπορούν να κατασκευαστούν από συνηθισμένο ή χαλαζιακό γυαλί. Ένας ανιχνευτής ή μια σφαίρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη με τη μέθοδο μετάδοσης στερεών δειγμάτων.
Ωστόσο, η ανάλυση διάχυτης ανάκλασης ανιχνευτή έχει μια σειρά από σημαντικά πλεονεκτήματα, καθώς παρέχει ένα πιο λεπτομερές φάσμα και πιο ακριβή αποτελέσματα. Αυτό διασφαλίζεται από το γεγονός ότι το κεκλιμένο επίπεδο της άκρης του αισθητήρα οπτικών ινών ελαχιστοποιεί το κατοπτρικό αποτέλεσμα, επιτρέποντας τη διασπορά περισσότερου φωτός. Επιπλέον, μια μονάδα για την ανάγνωση γραμμωτών κωδίκων από το πακέτο δειγμάτων μπορεί να ενσωματωθεί στην οπτική ίνα. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι μόνο με τη βοήθεια ενός ανιχνευτή είναι δυνατός ο εντοπισμός δειγμάτων απομακρυσμένα από την ίδια τη συσκευή.
Για τη δοκιμή δειγμάτων με χαμηλή σκέδαση και ανακλαστικότητα, χρησιμοποιείται μια συνδυασμένη μέθοδος μετάδοσης-ανακλάσεως. Αυτό απαιτεί κυβέτες και αισθητήρες ειδικού σχεδιασμού, λόγω των οποίων η δέσμη διέρχεται από το αναλυόμενο δείγμα δύο φορές.
Επιπλέον, τα φάσματα «αλληλεπίδρασης» μπορούν να ληφθούν στην περιοχή του κοντινού υπέρυθρου.
Προβλήματα φασματομετρίας NIR και τρόπος επίλυσής τους
Τα κύρια προβλήματα αυτής της αναλυτικής μεθόδου στη φαρμακευτική βιομηχανία για μεγάλο χρονικό διάστημα ήταν η δυσκολία ανάλυσης του φάσματος, το οποίο χαρακτηρίζεται από λιγότερο έντονες και σχετικά ευρύτερες ζώνες απορρόφησης σε σύγκριση με τις θεμελιώδεις ζώνες στην περιοχή του μέσου υπέρυθρου.
Ο συνδυασμός των μαθηματικών μεθόδων επεξεργασίας δεδομένων (χημειομετρία) με τα αποτελέσματα της ενόργανης ανάλυσης κατέστησε δυνατή την εξισορρόπηση αυτής της αδυναμίας. Για τους σκοπούς αυτούς, οι σύγχρονοι αναλυτές είναι εξοπλισμένοι με ειδικά πακέτα λογισμικού που βασίζονται στη μέθοδο cluster ή διακριτικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων.
Για να ληφθούν υπόψη διάφορες πιθανές πηγές μεταβολών του φάσματος στη χημειομετρική ανάλυση, δημιουργούνται ειδικές βιβλιοθήκες φασμάτων σε φαρμακευτικές επιχειρήσεις, λαμβάνοντας υπόψη τον κατασκευαστή της πρώτης ύλης, την τεχνολογική διαδικασία κατασκευής του, την ομοιογένεια του υλικού από διαφορετικές παρτίδες, τη θερμοκρασία , λειτουργία απόκτησης φάσματος και άλλοι παράγοντες.
Σύμφωνα με τις ευρωπαϊκές κανονιστικές απαιτήσεις, για τη σύνταξη βιβλιοθηκών, είναι απαραίτητο να μελετηθούν τουλάχιστον 3 δείγματα της φαρμακευτικής ουσίας για να ληφθούν 3 ή περισσότερα φάσματα.
Ένα άλλο πιθανό πρόβλημα είναι η πιθανότητα αλλαγής του φάσματος λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών του φασματόμετρου NIR, το οποίο επιλύεται με τον χαρακτηρισμό της συσκευής σύμφωνα με τις απαιτήσεις της φαρμακοποιίας.
Πράγματα που πρέπει να έχετε κατά νου όταν κάνετε έρευνα
 |
|
 |
|
Η φασματομετρία στην περιοχή εγγύς υπέρυθρη (NIR spectrometry, eng. NIR) είναι μια μέθοδος που βασίζεται στην ικανότητα των ουσιών να απορροφούν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στο εύρος μήκους κύματος από 780 έως 2500 nm (από 12500 έως 4000 cm -1).
Η απορρόφηση στην περιοχή NIR συνδέεται, κατά κανόνα, με τους τόνους των θεμελιωδών συχνοτήτων δόνησης των δεσμών C-H, N-H, O-H και S-H και τους συνδυασμούς τους. Το πιο κατατοπιστικό εύρος είναι η περιοχή από 1700 έως 2500 nm (από 6000 έως 4000 cm -1).
Η ανάλυση των πληροφοριών που εξάγονται από τα φάσματα NIR πραγματοποιείται με τη χρήση χημειομετρικών αλγορίθμων που απαιτούν τη δημιουργία μιας πρωτεύουσας συστοιχίας δεδομένων.
Ως μέρος της εφαρμογής της μεθόδου, η φασματομετρία NIR σάς επιτρέπει να διεξάγετε άμεσα ή έμμεσα μια ποιοτική και ποσοτική αξιολόγηση των χημικών, φυσικών και φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του αναλυόμενου αντικειμένου, συμπεριλαμβανομένης της αξιολόγησης των ακόλουθων χαρακτηριστικών:
– αριθμός υδροξυλίου και ιωδίου, βαθμός υδροξυλίωσης.
– κρυσταλλική μορφή και βαθμός κρυσταλλικότητας.
– πολυμορφική μορφή ή ψευδοπολυμορφική μορφή.
– βαθμός διασποράς σωματιδίων και άλλων.
Η φασματομετρία NIR έχει τις ακόλουθες δυνατότητες:
– ευκολία προετοιμασίας δείγματος ή έλλειψη προετοιμασίας·
– ταχύτητα μετρήσεων.
– ο μη καταστροφικός χαρακτήρας της ανάλυσης·
– δυνατότητα ταυτόχρονης αξιολόγησης πολλών παραμέτρων (δείκτες).
– τη δυνατότητα τηλεχειρισμού, συμπεριλαμβανομένων των ροών διεργασιών σε πραγματικό χρόνο.
Συσκευές.Χρησιμοποιούνται τόσο εξειδικευμένα φασματοφωτόμετρα NIR όσο και άλλα φασματοφωτόμετρα ικανά να λειτουργούν στην κοντινή περιοχή IR του φάσματος.
Τα φασματοφωτόμετρα NIR αποτελούνται από:
- μια πηγή ακτινοβολίας, για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας χαλαζία (λαμπτήρας πυρακτώσεως) ή το ισοδύναμό του·
– μονοχρωμάτης (πλέγμα περίθλασης, πρίσμα, οπτικοακουστικό φίλτρο) ή συμβολόμετρο (φασματοφωτόμετρα με μετασχηματισμό Fourier).
- συσκευή καταγραφής - ανιχνευτής (με βάση το πυρίτιο, θειούχο μόλυβδο, αρσενίδιο ινδίου, αρσενίδιο ινδίου-γαλλίου, τελλουρίδιο υδραργύρου-κάδμιο, δευτεριωμένη θειική τριγλυκίνη κ.λπ.).
– Συσκευή τοποθέτησης δειγμάτων ή/και απομακρυσμένος αισθητήρας οπτικών ινών.
Τα δείγματα τοποθετούνται σε κυψέλες από γυαλί ή χαλαζία, φιαλίδια, γυάλινα ποτήρια, θήκες για κάψουλες ή δισκία και άλλες συσκευές.
Τα φασματοφωτόμετρα μπορούν να εξοπλιστούν με ένα διαμέρισμα κυβέτας, μια σφαίρα ενσωμάτωσης (μια σφαίρα ενσωμάτωσης είναι ένα οπτικό στοιχείο που αποτελείται από μια σφαιρική κοιλότητα επικαλυμμένη με ένα εξαιρετικά ανακλαστικό υλικό, η σφαίρα έχει σχεδιαστεί για να λαμβάνει φάσματα ανομοιογενών δειγμάτων), εξωτερικές μονάδες για τη μέτρηση της μετάδοσης δειγμάτων υψηλής διασποράς, αυτόματοι τροφοδότες δειγμάτων, αισθητήρες οπτικών ινών. Η επιλογή μιας ή άλλης συσκευής για ανάλυση εξαρτάται από τον τύπο του δείγματος και την επιλεγμένη μέθοδο μέτρησης. Επομένως, συνιστώνται για χρήση συσκευές που εφαρμόζουν διάφορες προσεγγίσεις μέτρησης.
Η επεξεργασία των δεδομένων και η ανάλυση των ληφθέντων αποτελεσμάτων πραγματοποιείται με χρήση ειδικού λογισμικού.
Κάθε τρόπος μέτρησης (μετάδοση, διάχυτη ανάκλαση και συνδυασμός τους) πρέπει να έχει τη δική του διαδικασία επαλήθευσης, συμπεριλαμβανομένης της επαλήθευσης της σωστής ρύθμισης μήκους κύματος και της επαλήθευσης φωτομετρικού θορύβου.
Έλεγχος της σωστής ρύθμισης των μηκών κύματος.Για να ελεγχθεί η ορθότητα της ρύθμισης του μήκους κύματος, καταγράφεται το φάσμα ενός τυπικού δείγματος, το οποίο έχει χαρακτηριστικά μέγιστα και ελάχιστα απορρόφησης και οι τιμές μήκους κύματος που λαμβάνονται συγκρίνονται με τα δηλωμένα χαρακτηριστικά.
Για τρόπους μετάδοσης και ανάκλασης, για τον προσδιορισμό της σωστής ρύθμισης των μηκών κύματος, είναι πιο συνηθισμένο να χρησιμοποιούνται οξείδια στοιχείων σπάνιων γαιών, υδρατμοί στην ατμόσφαιρα, χλωριούχο μεθυλένιο και άλλα ως τυπικά δείγματα.
Σε συσκευές με μετασχηματισμό Fourier, η κλίμακα των αριθμών κυμάτων είναι γραμμική σε όλο το εύρος λειτουργίας και για να ελεγχθεί η ακρίβεια της εγκατάστασης, αρκεί η χρήση ενός τυπικού δείγματος με έλεγχο των δηλωθέντων χαρακτηριστικών από μία ζώνη απορρόφησης. Τα όργανα άλλων τύπων ενδέχεται να έχουν μη γραμμικό χαρακτήρα της κλίμακας αριθμών κυμάτων και να απαιτούν επαλήθευση των δηλωθέντων μετρολογικών χαρακτηριστικών για τουλάχιστον τρεις κορυφές (ένα ή περισσότερα τυπικά δείγματα) που καλύπτουν ολόκληρο το εύρος λειτουργίας.
Το σφάλμα στη ρύθμιση των μηκών κύματος δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από ±1 nm (ή ισοδύναμο αριθμό κύματος) στην περιοχή μήκους κύματος έως 1900 nm και όχι περισσότερο από ±1,5 nm για το εύρος μήκους κύματος ≥1900 nm.
Η επαναληψιμότητα της ρύθμισης του μήκους κύματος πρέπει να συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις του κατασκευαστή ή τις απαιτήσεις των κανονιστικών εγγράφων που ισχύουν στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
Έλεγχος φωτομετρικής γραμμικότητας.Για τον έλεγχο της φωτομετρικής γραμμικότητας, καταγράφονται τα φάσματα NIR των τυπικών δειγμάτων με γνωστές τιμές μετάδοσης/ανακλάσεως και απεικονίζεται μια γραφική εξάρτηση των λαμβανόμενων τιμών μετάδοσης/ανακλάσεως από γνωστές τιμές. Το αποτέλεσμα της κατασκευής μιας τέτοιας εξάρτησης θα πρέπει να είναι μια ευθεία με μια τομή στο κέντρο των συντεταγμένων (0,00 ± 0,05) και μια εφαπτομένη της κλίσης της ευθείας (1,00 ± 0,05). Για τον έλεγχο της φωτομετρικής γραμμικότητας στη λειτουργία ανάκλασης, πολυμερή με πρόσμιξη άνθρακα ή ανάλογα σε ποσότητα τουλάχιστον 4 δειγμάτων στην περιοχή τιμών ανάκλασης 10-90% χρησιμοποιούνται ως τυπικά δείγματα. Για τον έλεγχο της φωτομετρικής γραμμικότητας στη λειτουργία μετάδοσης, χρησιμοποιούνται φίλτρα σε ποσότητα 3 δειγμάτων με τιμές μετάδοσης 10–90% και γραμμή μετάδοσης 100% ως τυπικά δείγματα (καταγράφεται το φάσμα μετάδοσης ενός κενού καναλιού).
Έλεγχος φωτομετρικού θορύβου.Για την εκτίμηση του φωτομετρικού θορύβου κατά τη μέτρηση της μετάδοσης, καταγράφεται μια γραμμή αέρα 100%. κατά τη μέτρηση της ανάκλασης, καταγράψτε μια γραμμή 100% χρησιμοποιώντας κατάλληλα τυπικά δείγματα με ανακλαστικότητα τουλάχιστον 99%. Στην περίπτωση αυτή, η γραμμή 100% σημαίνει μια μέτρηση στην οποία το τυπικό δείγμα είναι το μετρούμενο δείγμα και το υπόβαθρο ταυτόχρονα. Σε υψηλές τιμές απορρόφησης, ο φωτομετρικός θόρυβος αξιολογείται χρησιμοποιώντας τυπικά δείγματα με τιμές μετάδοσης ή ανάκλασης περίπου 10%.
Ο φωτομετρικός θόρυβος πρέπει να είναι σύμφωνος με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή.
Μέθοδοι μέτρησης.Το φάσμα NIR είναι η εξάρτηση του αντίστοιχου φωτομετρικού μεγέθους (οπτική πυκνότητα ΕΝΑ), μεταδόσεις ( Τ), συντελεστής ανάκλασης ( R) και παράγωγα μεγέθη) στο μήκος κύματος ή τη συχνότητα της ακτινοβολίας. Κατά τη μέτρηση στην περιοχή NIR, εφαρμόζονται οι ακόλουθες μέθοδοι:
– μέτρηση της απορρόφησης (ή της μετάδοσης) κατά τη διέλευση της ακτινοβολίας μέσω του δείγματος·
– μέτρηση της ακτινοβολίας που ανακλάται ή σκεδάζεται από το δείγμα·
- συνδυασμός των παραπάνω μεθόδων.
Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται πάντα σε σχέση με το φόντο.
Μέτρηση μετάδοσης. Η μετάδοση είναι ένα μέτρο της μείωσης της έντασης της ακτινοβολίας καθώς διέρχεται από ένα δείγμα. Αυτή η αρχή εφαρμόζεται στα περισσότερα χρησιμοποιούμενα φασματοφωτόμετρα και το αποτέλεσμα μπορεί να παρουσιαστεί απευθείας σε μονάδες μετάδοσης ( Τ) και/ή οπτική πυκνότητα ( ΕΝΑ).
Η μέθοδος εφαρμόζεται σε στερεά και υγρά δείγματα, συμπεριλαμβανομένων των διασκορπισμένων συστημάτων.
Κατά κανόνα, δεν απαιτείται ειδική προετοιμασία δειγμάτων για μετρήσεις μετάδοσης. Για τη μέτρηση του φάσματος των υγρών δειγμάτων, χρησιμοποιήστε φιαλίδια ή κυψελίδες με κατάλληλο μήκος οπτικής διαδρομής (συνήθως 0,5-22 mm), καθώς και αισθητήρες μετάδοσης οπτικών ινών.
διάχυτη αντανάκλαση.Στη μέθοδο διάχυτης ανάκλασης μετράται η ανάκλαση ( R) που αντιπροσωπεύει την αναλογία της έντασης του φωτός που ανακλάται από το δείγμα ( Εγώ), στην ένταση του φωτός που ανακλάται από το φόντο ( Εγώ r):
ή την αμοιβαία λογαριθμική τιμή αυτού του λόγου ( ΕΝΑ R):
.
Μια επιφάνεια με μεγάλο μέγεθος χρησιμοποιείται ως φόντο. R: πλάκες χρυσού, υπερφθοριωμένα κορεσμένα πολυμερή, κεραμικές πλάκες και άλλα κατάλληλα υλικά.
Η μέθοδος χρησιμοποιείται για την ανάλυση στερεών δειγμάτων χρησιμοποιώντας μια ενσωματωμένη σφαίρα ή αισθητήρες οπτικών ινών που λειτουργούν σε λειτουργία ανάκλασης. Στην τελευταία περίπτωση, για την αναπαραγωγιμότητα των λαμβανόμενων αποτελεσμάτων, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η σταθερότητα των συνθηκών μέτρησης, ιδίως η σχετική ακινησία του αισθητήρα, ο βαθμός πίεσης και άλλες συνθήκες.
Μέθοδος μετάδοσης-ανακλάσεως. Αυτή η μέθοδος είναι ένας συνδυασμός μετάδοσης και ανάκλασης λόγω του ειδικού σχεδιασμού των κυβετών και των αισθητήρων, στους οποίους η ακτινοβολία διέρχεται από το δείγμα δύο φορές, γεγονός που επιτρέπει την ανάλυση δειγμάτων με χαμηλή απορροφητική και σκεδαστική ισχύ.
Ως φωτομετρικό μέγεθος, χρησιμοποιείται ο διπλός συντελεστής μετάδοσης ( Τ*):
,
Οπου: Εγώ Τείναι η ένταση της ακτινοβολίας μετά από διπλή μετάδοση, χωρίς δείγμα.
Εγώείναι η ένταση της μεταδιδόμενης και ανακλώμενης ακτινοβολίας που μετράται με το δείγμα·
και μια τιμή παρόμοια με την οπτική πυκνότητα ( ΕΝΑ*):
.
Το φάσμα του αέρα ή του μέσου αναφοράς χρησιμοποιείται ως φόντο.
Η μέθοδος εφαρμόζεται σε υγρά, συμπεριλαμβανομένων των ανομοιογενών δειγμάτων.
Για την καταγραφή του φάσματος, το δείγμα δοκιμής τοποθετείται σε κυψελίδα με καθρέφτη ή άλλο διάχυτο ανακλαστήρα. Είναι δυνατή η χρήση αισθητήρα οπτικών ινών που είναι βυθισμένος στο δείγμα.