تجزیه و تحلیل دوچرخه. کاربردهای طیف سنجی مادون قرمز نزدیک اعتبار سنجی مجدد یا اعتبار سنجی مجدد

به عنوان نسخه خطی

دولبنف دیمیتری ولادیمیرویچ

شناسایی داروها با طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک

04/14/02 – شیمی دارویی، فارماکگنوزی

پایان نامه برای مدرک دانشگاهی

کاندیدای علوم دارویی

مسکو – 2010

این کار در موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای اولین دانشگاه پزشکی دولتی مسکو به نام

ناظران علمی:

دکترای علوم دارویی، آکادمی آکادمی علوم پزشکی روسیه، پروفسور

دکترای علوم دارویی، استاد

مخالفان رسمی:

سازمان رهبری:

مرکز علمی تمام روسیه برای ایمنی مواد فعال بیولوژیکی (VSC BAV)

دفاع "_______________________2010 در ساعت ____ در جلسه شورای پایان نامه (D 208.040.09) در اولین دانشگاه پزشکی دولتی مسکو به نام مسکو، بلوار نیکیتسکی، 13 انجام خواهد شد.

پایان نامه را می توان در کتابخانه دانشگاه پزشکی دولتی مسکو به نام آن یافت. مسکو، چشم انداز نخیموفسکی، 49.

دبیر علمی پایان نامه

شورای د 208.040.09

دکترای علوم دارویی،

استاد

مرتبط بودن موضوع تحقیق. طی 15 سال گذشته، طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک (NIR) به سرعت در حال توسعه بوده و در صنایع مختلف کاربرد پیدا کرده است. طیف سنجی NIR به عنوان یک روش موثر برای تجزیه و تحلیل کیفی و کمی شناخته شده است. این روش به طور گسترده در کشاورزی (برای تعیین کیفیت خاک، محتوای پروتئین، چربی و غیره در محصولات غذایی)، در صنعت (برای تعیین ترکیب فرآورده های نفتی، کیفیت محصولات نساجی و غیره) استفاده می شود. در پزشکی (برای تعیین چربی، اکسیژن در خون، مطالعات توسعه تومور). در حال حاضر، طیف‌سنجی NIR در حال تبدیل شدن به یکی از روش‌های کنترل در فرآیند در صنعت داروسازی در اروپا و ایالات متحده است.

برای آزمایش مواد خام ورودی، یکنواختی مخلوط کردن، تعیین نقطه پایان دانه بندی، رطوبت خشک کردن، یکنواختی قرص سازی و اندازه گیری ضخامت پوشش استفاده می شود.

روش طیف‌سنجی NIR در فارماکوپه اروپا و فارماکوپه ایالات متحده توصیف شده است، اما هنوز هم به ندرت در تجزیه و تحلیل داروسازی استفاده می‌شود: عمدتاً هنگام تعیین محتوای آب در آماده‌سازی‌های به‌دست‌آمده از خون.

در این راستا، توسعه روش های یکپارچه برای تجزیه و تحلیل مواد دارویی و داروها برای استفاده بیشتر از آنها در تجزیه و تحلیل فارمکوپه از اهمیت بالایی برخوردار است.

این موضوع در ارتباط با انتشار دوازدهمین ویرایش فارماکوپه دولتی فدراسیون روسیه از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

همچنین باید به مشکل مداوم داروهای تقلبی اشاره کرد که یکی از راه های حل آن توسعه روش های تجزیه و تحلیل سریع است.

با توجه به موارد فوق، یک مشکل فوری، توسعه روش های یکپارچه برای آنالیز مواد و فرآورده ها و شناسایی داروهای تقلبی با استفاده از روش طیف سنجی NIR است.

هدف و اهداف مطالعه. هدف از این مطالعه توسعه روش‌های یکپارچه برای آنالیز مواد و آماده‌سازی‌ها و شناسایی داروهای تقلبی با استفاده از روش طیف‌سنجی NIR بود.

برای رسیدن به این هدف، وظایف زیر حل شد:

- مطالعه امکان به دست آوردن طیف NIR از مواد، قرص ها و کپسول ها با استفاده از حسگر فیبر نوری و یک کره یکپارچه.

- مقایسه طیف NIR مواد و داروها؛

- طیف NIR داروها را با محتویات مختلف ماده فعال مقایسه کنید.

- مطالعه امکان استفاده از طیف‌سنجی NIR برای تعیین اصالت مواد و آماده‌سازی‌های تولیدکنندگان خاص و همچنین شناسایی داروهای تقلبی.

- ایجاد یک کتابخانه الکترونیکی از طیف NIR از مواد و داروها.

تازگی علمی نتایج تحقیق. برای اولین بار نشان داده شده است که از روش طیف سنجی NIR می توان هم برای تعیین اصالت مواد دارویی و هم برای محصولات دارویی نهایی (قرص و کپسول) استفاده کرد. نشان داده شده است که به طور کلی، طیف NIR مواد و داروها متفاوت است. طیف را می توان با استفاده از یک حسگر فیبر نوری و یک کره یکپارچه به دست آورد. نشان داده شده است که اگر پوسته کپسول یا بسته بندی قرص (بلستر) شفاف باشد، می توان بدون برداشتن کپسول ها یا خارج کردن قرص ها از بسته بندی، طیفی به دست آورد. نشان داده شده است که می توان از روش طیف سنجی NIR برای شناسایی داروهای تقلبی استفاده کرد، به شرطی که طیف داروهای اصلی و آزمایشی با هم مقایسه شوند. طیفی از مواد و داروها را می توان به عنوان یک کتابخانه الکترونیکی ذخیره کرد. مشخص شده است که برای مقایسه قابل اعتمادتر طیف داروی آزمایشی و طیف استاندارد، استفاده از پردازش داده های ریاضی مورد نیاز است.

اهمیت عملی کار روش‌های توسعه‌یافته برای آنالیز داروها با استفاده از طیف‌سنجی NIR برای تعیین اصالت مواد دارویی، داروها در قالب قرص‌ها و کپسول‌ها پیشنهاد شده‌اند. این تکنیک ها امکان استفاده از یک کره یکپارچه و یک حسگر فیبر نوری ("تفنگ") را فراهم می کند.

روش‌های توسعه‌یافته همچنین می‌تواند برای شناسایی صریح داروهای تقلبی و برای کنترل ورودی و خروجی مواد دارویی و واسطه‌ها در شرکت‌های داروسازی استفاده شود. این روش ها در برخی موارد امکان کنترل کیفیت غیر مخرب را بدون باز کردن بسته بندی اولیه فراهم می کند.

کتابخانه توسعه یافته طیف NIR می تواند برای شناسایی مواد، قرص ها و کپسول ها با استفاده از حسگر فیبر نوری ("تفنگ") و یک کره یکپارچه استفاده شود.

نتایج کار در بخش کنترل کیفیت تست شده و مورد استفاده قرار گرفته است.

تایید کار. مفاد اصلی کار پایان نامه در دوازدهم کنگره ملی روسیه "انسان و پزشکی" (مسکو، 2005)، کنگره بین المللی شیمی تحلیلی ICAS (مسکو، 2006) و چهاردهم کنگره ملی روسیه "انسان و پزشکی" گزارش و مورد بحث قرار گرفت. (مسکو، 2007). این کار در یک جلسه علمی و عملی گروه شیمی دارویی با دوره شیمی سم شناسی دانشکده علوم دارویی دانشگاه دولتی پزشکی مسکو مورد آزمایش قرار گرفت. 22 مارس 2010

انتشارات. 5 اثر چاپی با موضوع پایان نامه منتشر شده است.

پیوند تحقیق با طرح مسئله علوم دارویی. کار پایان نامه در چارچوب موضوع پیچیده ای از گروه شیمی دارویی دانشگاه پزشکی دولتی مسکو به نام انجام شد. "بهبود کنترل کیفیت داروها (جنبه های دارویی و زیست محیطی)" (ثبت ایالتی شماره 01.200.110.54.5).

ساختار و محدوده پایان نامه. پایان نامه در 110 صفحه متن تایپ شده ارائه شده است، مشتمل بر مقدمه، مرور ادبیات، 5 فصل مطالعات تجربی، نتیجه گیری کلی، فهرست منابع و همچنین به صورت جداگانه شامل 1 پیوست می باشد. کار پایان نامه با 3 جدول و 54 شکل به تصویر کشیده شده است. فهرست منابع شامل 153 منبع است که 42 منبع خارجی هستند.

مقررات دفاعی:

- نتایج مطالعه امکان به دست آوردن طیف NIR از مواد، قرص ها و کپسول ها با استفاده از حسگر فیبر نوری و یک کره یکپارچه.

- نتایج یک مطالعه مقایسه ای طیف NIR مواد و داروها، و همچنین طیف NIR داروهای با محتوای مختلف ماده فعال؛

- نتایج مطالعه امکان استفاده از طیف‌سنجی NIR برای تعیین اصالت مواد و آماده‌سازی‌ها از تولیدکنندگان خاص و همچنین شناسایی داروهای تقلبی.

1. موضوعات مورد مطالعه

مواد و آماده سازی تعدادی از داروها مورد مطالعه قرار گرفته است. در مجموع از 35 ماده در این مطالعه استفاده شد: هیدروکسید آلومینیوم، سولفات آمیکاسین، اسید اسکوربیک، آسکوربات سدیم، وارفارین سدیم، ویتامین B12، جمفیبروزیل، هیدروکسید منیزیم، گلورنورم، D-بیوتین، گلوکونات آهن، زوپیکلون، کلسیم پانل سی دی. فسفات، لیدوکائین هیدروکلراید، متوپرولول تارتارات، نیکوتین آمید، پاراستامول، پیریدوکسین هیدروکلراید، پیپراسیلین، رانیتیدین هیدروکلراید، ریبوفلاوین، تیامین مونونیترات، تیروتریسین، فاموتیدین، فولیک اسید، سفادروکسین، سفادروکسین زاسین هیدروکلراید، سیانوکبلامین، تولیدکنندگان مختلف و 59 دارو از تولیدکنندگان مختلف شامل: ایزونیازید، ملوکسیکام، امپرازول، رانیتیدین هیدروکلراید، ریفامپیسین، فاموتیدین، سیپروفلوکساسین، اسمومپرازول، اتامبوتول و همچنین 2 نمونه تقلبی (OMEZ 20 میلی گرم، دکتر ردیفامپ 150 میلی گرم)، آزمایشگاه دکتر ردیفا، 150 میلی گرم. .

2. تجهیزات و شرایط آزمایش

یک دستگاه MPA در کار استفاده شد - طیف‌سنج فوریه مادون قرمز نزدیک (Bruker Optics GmbH، آلمان). پارامترهای ضبط: محدوده طیفی از 800 نانومتر تا 2500 نانومتر (cm-1 تا 4000 cm-1)، تعداد اسکن ها 16، وضوح طیفی 4 سانتی متر-1. ابزار کنترل شد و طیف های به دست آمده با استفاده از بسته نرم افزاری OPUS 6.0 (Bruker Optics GmbH، آلمان) پردازش شدند. طیف NIR به دو روش به دست آمد:

1) با استفاده از حسگر فیبر نوری ("تفنگ")،

2)

هر دو روش برای به دست آوردن طیف NIR از مواد، قرص و کپسول استفاده شد.

سنسور فیبر نوری ("تفنگ") فقط امکان اندازه گیری بازتاب را فراهم می کند، در حالی که کره یکپارچه امکان اندازه گیری بازتاب و انتقال را می دهد. در این کار، طیف بازتاب NIR به دست آمد.

2.1. روش های بدست آوردن طیف NIR:

با استفاده از حسگر فیبر نوری ("تفنگ").

2.1.1. مواد . ماده پودری در یک کووت شفاف با ضخامت لایه 1 تا 3 سانتی متر ریخته شد و سپس سنسور فیبر نوری عمود بر سطح پودر فشرده شد. مراحل ثبت طیف با فشار دادن یک دکمه روی سنسور فیبر نوری آغاز شد. اندازه گیری طیف 3-5 بار از مناطق مختلف برای به دست آوردن نتایج تجزیه و تحلیل آماری قابل اعتماد تکرار شد.

2.1.2. قرص ها از تاول خارج می شوند . سنسور فیبر نوری عمود بر تبلت فشرده شد. مراحل ثبت طیف با فشار دادن یک دکمه روی سنسور فیبر نوری آغاز شد. اندازه گیری طیف 3-5 بار از مناطق مختلف قرص برای به دست آوردن نتایج تجزیه و تحلیل آماری قابل اعتماد تکرار شد.

2.1.3. قرص در تاول . اگر تاول شفاف باشد، اندازه گیری به شرح زیر انجام شد، سنسور فیبر نوری عمود بر سطح قرص در تاول فشار داده شد. مراحل ثبت طیف با فشار دادن یک دکمه روی سنسور فیبر نوری آغاز شد. اندازه گیری طیف 3-5 بار از مناطق مختلف قرص در تاول تکرار شد تا نتایج تجزیه و تحلیل آماری قابل اعتماد به دست آید. اگر تاول مات یا آلومینیومی بود، ابتدا قرص را از تاول خارج می کردند و سپس طیف NIR به دست می آمد.

2.1.4. کپسول . اگر پوسته کپسول شفاف باشد، اندازه گیری به شرح زیر انجام می شود: سنسور فیبر نوری عمود بر سطح کپسول در تاول فشرده می شود. مراحل ثبت طیف با فشار دادن یک دکمه روی سنسور فیبر نوری آغاز شد. اندازه‌گیری طیف‌ها 3 تا 5 بار از قسمت‌های مختلف کپسول در تاول تکرار شد تا نتایج آنالیز قابل اعتماد آماری به دست آید. اگر پوسته کپسول شفاف نبود، ابتدا کپسول را باز می کردند و سپس طیف محتویات آن را در یک کووت شیشه ای اندازه گیری می کردند.

2.2. روش های بدست آوردن طیف NIR:

با استفاده از یک کره یکپارچه

به دست آوردن طیف NIR در حالت بازتاب

2.2.1. مواد . ماده پودری در یک کووت شفاف با ضخامت لایه 1 تا 3 سانتی متر ریخته شد و سپس کووت در بالای پنجره نوری کره یکپارچه قرار گرفت. فرآیند اندازه گیری با استفاده از برنامه OPUS یا مستقیماً روی خود دستگاه (دکمه "شروع") روی رایانه شروع شد. اندازه گیری طیف 3-5 بار تکرار شد تا نتایج تجزیه و تحلیل آماری قابل اعتماد به دست آید.

2.2.2. قرص ها از تاول خارج می شوند . تبلت در یک نگهدارنده مخصوص قرار داده شد. یک نگهدارنده با یک تبلت در بالای پنجره نوری کره یکپارچه نصب شده بود. فرآیند اندازه گیری با استفاده از برنامه OPUS یا مستقیماً روی خود دستگاه (دکمه "شروع") روی رایانه شروع شد. اندازه گیری طیف 3-5 بار از مناطق مختلف قرص برای به دست آوردن نتایج تجزیه و تحلیل آماری قابل اعتماد تکرار شد.

2.2.3. کپسول . اگر پوسته کپسول شفاف باشد، اندازه گیری به شرح زیر انجام می شود: کپسول در یک نگهدارنده مخصوص قرار می گیرد. یک نگهدارنده با یک کپسول در بالای پنجره نوری کره یکپارچه نصب شده بود. فرآیند اندازه گیری با استفاده از برنامه OPUS یا مستقیماً روی خود دستگاه (دکمه "شروع") روی رایانه شروع شد. اندازه گیری طیف 3-5 بار از قسمت های مختلف کپسول برای به دست آوردن نتایج تجزیه و تحلیل آماری قابل اعتماد تکرار شد. اگر پوسته کپسول شفاف نبود، ابتدا کپسول باز می شد و سپس با قرار دادن سلول در بالای پنجره نوری کره یکپارچه، طیف محتویات یک سلول شیشه ای اندازه گیری می شد.

3. پردازش ریاضی طیف های NIR.

پردازش ریاضی طیف های به دست آمده با استفاده از برنامه OPUS IDENT، موجود در بسته نرم افزاری OPUS 6.0 (Bruker Optics GmbH، آلمان) انجام شد. طیف ناشناخته با محاسبه فاصله طیفی با طیف کتابخانه مرجع مقایسه شد. IDENT طیف های مقایسه ای را شناسایی می کند که به طیف تحلیل شده نزدیک هستند و انحرافات بین این طیف ها و طیف تجزیه و تحلیل شده را تعیین می کند. این به IDENT اجازه می دهد تا مواد ناشناخته را شناسایی کند و میزان مطابقت ماده با استاندارد مرجع را ارزیابی کند.

ما از دو روش پردازش ریاضی طیف‌های NIR استفاده کردیم: 1) تجزیه و تحلیل شناسایی که طیف و یک ماده خاص را همبستگی دارد و 2) تجزیه و تحلیل خوشه‌ای که طیف و گروهی از مواد را همبستگی دارد.

پس از اندازه‌گیری طیف‌ها، یک طیف متوسط ​​از هر ماده تولید می‌شود و یک کتابخانه از تمام این طیف‌های متوسط، همراه با معیارهای پذیرش (یا آستانه‌های) آماری تعیین‌شده برای همه مواد موجود در کتابخانه ایجاد می‌شود. طیف آزمون با تمام طیف های مرجع واقع در کتابخانه الکترونیکی مقایسه شد. نتیجه مقایسه بین طیف A و B با خروجی فاصله طیفی D خاتمه می یابد که در برنامه IDENT "ضریب کیفیت تطابق" نامیده می شود. فاصله طیفی درجه تشابه طیفی را نشان می دهد. دو طیف با فاصله طیفی برابر با صفر کاملاً یکسان هستند. هر چه فاصله بین دو طیف بیشتر باشد، فاصله طیفی بیشتر است. اگر فاصله طیفی کمتر از آستانه برای یک ماده و بیشتر از آستانه برای سایر مواد باشد، ماده ناشناخته شناسایی می شود.

تجزیه و تحلیل خوشه ای به شما امکان می دهد طیف های NIR را برای شباهت بررسی کنید و طیف های مشابه را به گروه ها تقسیم کنید. به این گروه ها کلاس ها یا خوشه ها می گویند. این نوع تجزیه و تحلیل برای ارائه راحت تر داده ها به صورت گرافیکی انجام شد.

الگوریتم های خوشه سلسله مراتبی طبق طرح زیر انجام می شود:

ابتدا فواصل طیفی بین تمام طیف ها را محاسبه کنید.

سپس دو طیف با بیشترین شباهت در یک خوشه ادغام می شوند،

· محاسبه فاصله بین این خوشه و سایر طیف ها،

دو طیف با کمترین فاصله دوباره در یک خوشه جدید ادغام می شوند،

· محاسبه فاصله بین این خوشه جدید و سایر طیف ها،

· دو طیف در یک خوشه جدید ادغام می شوند

این روش تا زمانی تکرار می شود که تنها یک خوشه بزرگ باقی بماند.

4 . نتایج تحقیق

امکان استفاده از روش طیف‌سنجی NIR برای شناسایی مواد و داروها از تعدادی تولیدکننده داخلی و خارجی بررسی شده است.

در نتیجه تحقیق، شش کتابخانه الکترونیکی مختلف از طیف های NIR ایجاد شد:

1) طیف NIR محتویات کپسول به دست آمده با استفاده از حسگر فیبر نوری ("تفنگ")،

2) طیف NIR محتویات کپسول به دست آمده با استفاده از یک کره یکپارچه،

3) طیف NIR قرص های به دست آمده با استفاده از حسگر فیبر نوری ("تفنگ")،

4) طیف NIR از قرص های به دست آمده با استفاده از یک کره یکپارچه،

5) طیف NIR از مواد به دست آمده با استفاده از حسگر فیبر نوری ("تفنگ")،

6) طیف NIR از مواد به دست آمده با استفاده از یک کره یکپارچه.

4.1. وابستگی طیف NIR مواد و فرآورده ها به روش تهیه (با استفاده از "تفنگ" و یک کره یکپارچه).

در شکل شکل 1 طیف NIR ماده هیدروکلراید رانیتیدین را از آزمایشگاه های Vera (هند)، نشان می دهد که با استفاده از یک "تفنگ" و یک کره یکپارچه به دست آمده است. شکل نشان می دهد که طیف ها در شدت باندهای جذبی متفاوت هستند، اما باندهای جذبی خود در مقادیر عدد موج منطبق هستند.

تفاوت اصلی بین طیف سنجی NIR و طیف سنجی IR میان برد این است که طیف ها را نمی توان از نظر بصری مقایسه کرد. واقعیت این است که، به طور کلی، تعداد باندهای کافی در طیف NIR وجود ندارد و شدت بسیاری از باندها کم است (به خصوص تون های دوم و سوم)، بنابراین پردازش ریاضی طیف ها مورد نیاز است.

https://pandia.ru/text/78/375/images/image003_173.jpg" width="624" height="388">

برنج. 2. نتیجه تجزیه و تحلیل IDENT طیف NIR قرص های Ulfamid 40 میلی گرم، KRKA (اسلوونی)، به دست آمده با استفاده از "تفنگ" با استفاده از کتابخانه الکترونیکی طیف NIR به دست آمده با استفاده از یک کره یکپارچه.

برنج. 3. نتیجه تجزیه و تحلیل IDENT طیف NIR قرص های Ulfamid 40 میلی گرم، KRKA (اسلوونی)، به دست آمده با استفاده از یک کره یکپارچه با استفاده از یک کتابخانه الکترونیکی از طیف های NIR به دست آمده با استفاده از "تفنگ".

4.2. شناسایی ماده فعال توسط طیف NIR فرآورده های حاوی این ماده.

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=">

برنج. 7. نتیجه تجزیه و تحلیل IDENT طیف NIR قرص سیپروفلوکساسین 250 میلی گرم Cypress Pharmaceutical Inc. (ایالات متحده آمریکا)، با استفاده از کتابخانه ای متشکل از طیف NIR از مواد مختلف.

بنابراین، ما مشخص کردیم که با محتوای بالای ماده فعال (حداقل 40٪) در دارو، می توان اصالت دارو را با طیف NIR ماده تعیین کرد.

4.3. شناسایی داروها با دوزهای مختلف با استفاده از طیف NIR.

در بخش سوم مطالعه، متوجه شدیم که روش طیف‌سنجی NIR می‌تواند برای تعیین دوزهای مختلف یک داروی خاص، در صورتی که در کتابخانه الکترونیکی طیف‌های NIR موجود باشد، استفاده شود. برای این منظور، یک کتابخانه الکترونیکی از طیف های NIR از داروهای حاوی فاموتیدین به عنوان یک ماده فعال ایجاد شد که شامل 27 نمونه از 7 سازنده مختلف در دوزهای 10 میلی گرم، 20 میلی گرم و 40 میلی گرم بود (شکل 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=">

برنج. 9. نتایج تجزیه و تحلیل IDENT، قرص کوامامگ، 20 میلی گرم و 40 میلی گرم، Gedeon Richter Plc. (مجارستان) با استفاده از کتابخانه ای متشکل از طیف NIR از داروهای مختلف در دوزهای مختلف.

4.4. شناسایی داروها از طریق تاول

برای ایجاد امکان شناسایی داروها با استفاده از طیف‌سنجی NIR از طریق یک تاول، دو کتابخانه اضافی از طیف NIR شماره 7 و شماره 8 ایجاد شد:

7) طیف NIR کپسول ها با استفاده از یک حسگر فیبر نوری ("تفنگ") به طور مستقیم از طریق تاول،

8) طیف NIR قرص‌ها با استفاده از حسگر فیبر نوری ("تفنگ") مستقیماً از طریق تاول به دست می‌آیند.

در طول تجزیه و تحلیل، طیف NIR داروهای به دست آمده از تاول با طیف NIR به دست آمده از سطح قرص یا کپسول بدون تاول مقایسه شد. در شکل شکل 10 چنین مقایسه ای از طیف ها را برای کپسول های ریفامپیسین نشان می دهد.

https://pandia.ru/text/78/375/images/image020_58.jpg" width="624" height="268 src=">

برنج. 11. نتیجه تجزیه و تحلیل IDENT از طیف NIR کپسول های 150 میلی گرمی ریفامپیسین، (روسیه)، که با استفاده از یک "تفنگ" مستقیماً از طریق تاول و با استفاده از یک کتابخانه الکترونیکی به دست آمده از طریق تاول به دست آمد.

https://pandia.ru/text/78/375/images/image013_124.gif" width="14" height="136">

برنج. 13 طیف NIR محتویات کپسول امپرازول 20 میلی گرمی از 14 سازنده مختلف در مقایسه با یک نمونه تقلبی، با استفاده از یک کره یکپارچه به دست آمد.

از داده های به دست آمده مشخص است که بدون پردازش ریاضی، تنها طیف تقلبی را می توان به طور قابل اعتماد تشخیص داد.

با استفاده از نرم افزار "OPUS IDENT" برای مدل سه بعدی پردازش آماری طیف ها ("تجزیه و تحلیل خوشه ای")، توزیع طیف NIR کپسول های امپرازول 20 میلی گرمی عمومی را به دست آوردیم که می تواند در قالب یک دندروگرام ارائه شود. شکل 14).

برنج. 14. تجزیه و تحلیل خوشه ای نمونه های مورد مطالعه در سه نسخه از 14 سازنده مختلف گرفته شده است.

در نتیجه تجزیه و تحلیل خوشه ای، همه داروها به خوبی به کلاس های خود و بر اساس سازنده آنها تقسیم شدند (شکل 14).

پردازش ریاضی نتایج به دست آمده با استفاده از آنالیز IDENT وجود داروی تقلبی را نشان داد. برنامه OPUS مشخص کرد که این نمونه X واقعا جعلی است و "ضریب کیفیت تطابق" آن (فاصله طیفی) بسیار بالاتر از آستانه برای همه داروهای این گروه (امپرازول، کپسول 20 میلی گرم) از 14 سازنده مختلف است که از آنها یک الکترونیک کتابخانه ایجاد شد (شکل 15).

برنج. 15. نتیجه تجزیه و تحلیل IDENT برای نمونه تقلبی OMEZ 20 mg، Dr. آزمایشگاه ردی. (هند).

در نتیجه تجزیه و تحلیل IDENT، یک سری از تمام نمونه‌های اصلی کپسول‌های امپرازول 20 میلی‌گرمی به‌طور منحصربه‌فرد شناسایی شدند و ما یک جدول خلاصه از نتایج برای همه نمونه‌ها، از جمله نمونه جعلی (جدول 1) تهیه کردیم.

جدول 1. جدول خلاصه نتایج تجزیه و تحلیل IDENT در گروه امپرازول، کپسول 20 میلی گرم.

نام نمونه	فاصله طیفی
نمونه تقلبی
نمونه از KRKA
نمونه از شرکت آکریخین
نمونه از آزمایشگاه Ranbaxy
نمونه از Dr. آزمایشگاه ردی.
نمونه از M. J. Boipharm
شرکت نمونه
شرکت نمونه
شرکت نمونه
نمونه شرکت "فارما"
نمونه ای از شرکت Obolenskoye"
شرکت نمونه vit. کارخانه"

بنابراین، در نتیجه تحقیقات انجام شده برای شناسایی فرآورده های دارویی امپرازول از تولیدکنندگان مختلف با استفاده از طیف سنجی NIR، توانستیم به نتایجی در مورد شناسایی محصولات تقلبی برای داروی تقلبی OMEZ 20 mg، Dr. آزمایشگاه ردی. (هند)، و همچنین به طور منحصر به فرد هر ژنریک را با توجه به سازنده آن شناسایی کنید. ما همچنین نتایج تجزیه و تحلیل IDENT مثبت را برای همه قرص های حاوی رانیتیدین هیدروکلراید (12 نمونه) و فاموتیدین (9 نمونه) به دست آوردیم که به ما امکان می دهد سازنده هر نمونه را به طور منحصر به فرد شناسایی کنیم.

نتیجه گیری کلی

1. نشان داده شد که طیف NIR از مواد، قرص ها و کپسول ها را می توان با استفاده از حسگر فیبر نوری و یک کره یکپارچه به دست آورد. در این مورد، برای تأیید صحت، باید از یک کتابخانه الکترونیکی استفاده کنید که به همان روشی که برای گرفتن طیف NIR از نمونه آزمایش استفاده می شود، استفاده کنید.

2. نشان داده شده است که با محتوای بالای (حداقل 40٪) ماده فعال در دارو، می توان اصالت دارو را بر اساس طیف ماده تعیین کرد. با این حال، به طور کلی، برای شناسایی داروها، باید از یک کتابخانه الکترونیکی استفاده کرد که بر اساس طیف NIR داروهای مربوطه گردآوری شده است.

3. مشخص شده است که روش طیف‌سنجی NIR می‌تواند برای افتراق داروهایی از یک سازنده خاص که حاوی یک ماده فعال در دوزهای مختلف هستند استفاده شود. در عین حال، در برخی موارد تعیین کمی ماده فعال در داروهای تولید کنندگان مختلف با استفاده از روش طیف سنجی NIR دشوار است.

4. نشان داده شده است که از روش طیف سنجی NIR می توان برای شناسایی سازنده یک ماده یا دارو استفاده کرد. در این مورد، تجزیه و تحلیل موازی محصول آزمایش شده یک سری خاص و یک محصول شناخته شده از همان سری باید انجام شود.

5. یک کتابخانه الکترونیکی از طیف NIR از مواد و فرآورده های حاوی مواد فعال مختلف و تولید شده توسط تولید کنندگان مختلف توسعه یافته است.

1. , ارزیابی مقایسه ای کیفیت داروها با استفاده از طیف سنجی نزدیک مادون قرمز // چکیده ها. گزارش دوازدهم ملی روسیه congr. "انسان و پزشکی." - M.، 18-22 آوریل. 2005. – ص 780.

2. , تشخیص داروهای تقلبی با استفاده از طیف‌سنجی NIR // Proc. گزارش چهاردهم ملی روسیه congr. "انسان و پزشکی." - M.، 16-20 آوریل. 2007. – ص 17.

3. , روش طیف سنجی مادون قرمز نزدیک به عنوان یک جهت امیدوار کننده در ارزیابی کیفیت داروها // سوالات شیمی بیولوژیکی، پزشکی و دارویی - 2008 - شماره 4. - ص 7-9.

4. , کاربرد روش طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک برای شناسایی داروها // سوالات شیمی بیولوژیکی، پزشکی و دارویی. – 2008. – شماره 6. – ص 27-30.

5. Arzamastsev A. P.، Dorofeyev V. L.، Dolbnev D. V.، Houmoller L.، Rodionova O. Ye.روش های تحلیلی برای تشخیص سریع داروهای تقلبی کنگره بین المللی علوم تحلیلی (ICAS-2006)، مسکو، 2006. کتاب چکیده ها. ج 1. ص 108.

طیف‌سنج MicroNIR™ Pro یک طیف‌سنج بسیار فشرده، بسیار سبک و مقرون‌به‌صرفه است که اجزای نوری Viavi OSP را با پیشرفته‌ترین فناوری‌های کوچک‌سازی اپتیکی و ابزاری ترکیب می‌کند. طیف‌سنج MicroNIR™ Pro راه‌حل ایده‌آلی برای کاربردهای مختلف است که ارزش مناسبی برای پول و سهولت استفاده را ترکیب می‌کند. با فشرده‌ترین اندازه و وزن سبک نسبت به هر راه‌حل تجاری موجود، طیف‌سنج MicroNIR Pro NIR را می‌توان به راحتی و مستقیماً در اکثر دستگاه‌های خط تولید مانند خشک‌کن‌های بستر سیال، میکسرها، فشرده‌کننده‌های غلتکی، دستگاه‌های قرص‌سازی برای کنترل رطوبت یا نظارت در پایان عملیات تکنولوژیکی فرم فاکتور فوق فشرده این طیف سنج همچنین امکان استفاده از آن را در تحقیقات پزشکی قانونی میدانی برای شناسایی مواد منفجره و مواد مخدر فراهم می کند.

مروری بر فناوری

راه حل های آنالیز طیفی NIR متحرک و جاسازی شده در حال حاضر برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی جامدات، مایعات و گازها استفاده می شود و برای صنایع غذایی و کشاورزی، صنایع دارویی و شیمیایی و تحقیقات زیست محیطی ایده آل هستند. در عین حال، اندازه فشرده طیف‌سنج NIR تقاضای زیادی دارد، زیرا چنین دستگاه‌هایی برای استفاده در شرایط صحرایی راحت هستند و همچنین برای ساخت راکتورها و ماشین‌های صنعتی مناسب هستند.

برای ساخت ماژول نوری طیف‌سنج‌های MicroNIR، یک فناوری ثبت شده برای کندوپاش فیلترهای تنظیم‌پذیر خطی لایه نازک (LVF) استفاده می‌شود. این فیلترها به عنوان یک عنصر پراکنده طیف سنج عمل می کنند و نمایانگر یک پوشش یک طرفه نازک گوه ای شکل هستند. از آنجایی که طول موج حداکثر باند جذب به ضخامت پوشش بستگی دارد
فیلتر نور، شکل گوه ای فیلتر LVF اجازه می دهد تا طول موج های نور به صورت متوالی عبور کنند. بنابراین، تمام راه حل های نوری Viavi فیلترهای LVF هستند که مستقیماً با یک آشکارساز آرایه دیود ترکیب می شوند.

فیلتر قابل تنظیم خطی با آشکارساز آرایه دیود، منابع نور، اجزای نوری جانبی و لوازم الکترونیکی در یک بسته منفرد و بسیار فشرده قرار دارد که انعطاف پذیری تعبیه شده و تحرک میدانی بی نظیری را ارائه می دهد.

بسته به حالت اندازه گیری و نوع نمونه ها، طیف سنج های MicroNIR TM 1700 ES را می توان به لوازم جانبی مختلفی مجهز کرد:

• نگهدارنده ویال برای آنالیز پودرها و برخی مایعات
• کاف (شامل استاندارد) برای محافظت از اپتیک های طیف سنج و تنظیم فاصله کانونی بهینه ضروری است.
• کاف با یک پنجره محافظ اضافی برای تجزیه و تحلیل پودرهای بسته بندی شده در کیسه های پلاستیکی استفاده می شود.
• ماژول انتقالبرای تجزیه و تحلیل مایعات و لایه های نازک ضروری است.

طیف سنج NIR MicroNIR™ در محل

طیف‌سنج MicroNIRTM OnSite NIR یک نسخه مقاوم خاص از طیف‌سنج MicroNIR™ 1700 ES است که مطابق با استاندارد ایمنی IP65 ساخته شده است. این طیف‌سنج برای استفاده در شرایط اعزامی و همچنین هنگام کار در انبارها و تحقیقات پزشکی قانونی توصیه می‌شود. مواردی که لازم است محافظت قابل اعتماد در برابر رطوبت و گرد و غبار باشد.
برای عملکرد حتی ایمن تر، توصیه می شود از این طیف سنج همراه با رایانه های لوحی یا لپ تاپ محافظت شده IP65 استفاده کنید. نسخه موبایل ویژه نرم افزار برای تجزیه و تحلیل کمی سریع و دقیق و شناسایی مواد ناشناخته استفاده می شود.

طیف سنج های NIR MicroNIR™ PAT USB / USB Extended

MicroNIR™ PAT USB و MicroNIR™ PAT USB Extended طیف‌سنج‌های صنعتی NIR هستند که برای نصب در تجهیزات صنعتی با هر اندازه طراحی شده‌اند. این دستگاه ها در یک محفظه محافظت شده (دارای رتبه IP65)، از فولاد ضد زنگ SS316 برای تمیز کردن آسان ساخته شده اند و عملاً نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند.

طیف سنج NIR MicroNIR™ PAT WE

طیف سنج MicroNIR™ PAT WE NIR متحرک ترین راه حل در زمینه آنالایزرهای صنعتی قابل حمل NIR است. برای ارائه نتایج اندازه گیری سریع و دقیق، محفظه آلومینیومی فشرده دارای یک طیف سنج (با درگاه اندازه گیری فولاد ضد زنگ SS316)، یک باتری لیتیوم یون، یک ماژول WiFi و حسگرهای شتاب سنج است. این دستگاه قابل نصب بر روی قطعات متحرک دستگاه های صنعتی می باشد.

ویژگی های کلیدی:

• طرح طیف‌سنج فاقد اجزای متحرک است.
• هیچ کابل فیبر نوری گران قیمت برای کار استفاده نمی شود.
• محفظه آنالایزر از آلومینیوم و فولاد ضد زنگ SS316 ساخته شده است و مطابق با IP65 در برابر رطوبت و گرد و غبار محافظت می شود.
• باتری لیتیوم یون قابل تعویض تا 8 ساعت کار مداوم را ارائه می دهد.
• یک سیستم جهت یابی 9 محوری، شامل شتاب سنج، مغناطیس سنج و ژیروسکوپ، به شما امکان می دهد در صورت نصب دستگاه بر روی یک دستگاه متحرک یا چرخان، اندازه گیری ها را به طور کامل جبران کنید.

مروری بر نرم افزار

نرم افزار MicroNIR™ Pro یک رابط کاربری بصری سازگار با رایانه های شخصی و موبایل مدرن، از جمله رایانه های مجهز به صفحه نمایش لمسی را فراهم می کند. این نرم افزار نه تنها به شما اجازه می دهد تا طیف سنج ها را کنترل کنید، بلکه به توسعه روش های اندازه گیری و ساخت مدل های کالیبراسیون برای تجزیه و تحلیل کیفی و کمی نیز می پردازید. این نرم افزار به طور کامل با 21 CFR Part 11 مطابقت دارد، دارای ساختار دسترسی چند سطحی است و مجهز به تمام ابزارهای لازم برای ذخیره حجم زیادی از داده ها و انجام ممیزی است.

داده‌های به‌دست‌آمده با استفاده از نرم‌افزار MicroNIR™ PRO را می‌توان به راحتی به نرم‌افزار قدرتمند Unscrambler X SAMO (شامل طیف‌سنج‌های MicroNIR™) و طیف‌های پیش‌فرآوری‌شده دسته‌ای و مدل‌های شیمی‌سنجی طبقه‌بندی و رگرسیون وارد کرد. الگوریتم های مدل سازی PCA، PLS-DA و SVM برای تجزیه و تحلیل کیفی و PLS، PCR و SVM-R برای تجزیه و تحلیل کمی در دسترس هستند.

یکی از روش هایی که در دنیا برای شناسایی تقلبی ها رواج یافته است، روش طیف سنجی نزدیک به فروسرخ با تبدیل فوریه (طیف سنجی NIR) است. مزایای اصلی آن عبارتند از: سرعت آنالیز، عدم وجود یا حداقل آماده‌سازی نمونه (امکان آنالیز بدون باز کردن بسته)، به دست آوردن ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی دارو (شناسایی اجزاء، تعیین کریستالی، تجزیه و تحلیل کمی ماده فعال). ). روش های تحقیقاتی مختلف اضافی به شما امکان می دهد نمونه هایی از حالت های فیزیکی مختلف را مطالعه کنید (روش های انتقال، بازتاب منتشر). همه این مزایا امکان شناسایی مطمئن کالاهای تقلبی و همچنین شناسایی سازنده آن را فراهم می کند. علاوه بر این، به دلیل طراحی، آنالایزرهای NIR قابل حمل هستند و می توانند با موفقیت در آزمایشگاه های سیار مورد استفاده قرار گیرند.

در ابتدا از طیف سنج های NIR برای کنترل تولید دارو در تمام سطوح تولید آن استفاده شد: کنترل کیفی مواد اولیه ورودی، کنترل کلیه فرآیندهای تولید (خشک کردن، اختلاط) و کنترل کیفیت محصولات خروجی (کنترل کیفی و تجزیه و تحلیل کمی مواد فعال). اجزای موجود در محصولات نهایی). بعدها این روش برای شناسایی کالاهای تقلبی رواج یافت. از سال 2000، نتایج شناسایی محصولات تقلبی با استفاده از نمونه داروها از تولیدکنندگان مختلف به دست آمده و منتشر شده است. همین کارها ویژگی‌های مختلفی را که بر دقت تحلیل تأثیر می‌گذارند، بررسی کردند. بر اساس تجربیات به دست آمده، سازمان های بین المللی کنترل داروهای تقلبی شروع به معرفی این روش برای شناسایی محصولات تقلبی به صورت تکی و ترکیبی با روش های دیگر کردند.

روش هایی وجود دارد که در آنها از روش NIR برای تجزیه و تحلیل کیفی و کمی مواد مخدر استفاده می شود. این روش نه تنها به شناسایی یک نمونه مشکوک به عنوان دارو، بلکه همچنین تعیین کمیت محتوای ماده فعال اجازه می دهد.

این نشان دهنده ترجیح استفاده از روش طیف‌سنج فوریه مادون قرمز نزدیک به عنوان یکی از روش‌های تجزیه و تحلیل کمی و کیفی مواد مخدر است. برای شناسایی دقیق محصولات تقلبی، تعیین کمی جزء فعال در دارو و همچنین توانایی ردیابی سازنده داروهای تقلبی یا داروهای مخدر.

در زمان دستیابی به تحلیلگر NIIECTS NIR در اداره اصلی وزارت امور داخلی اوکراین در منطقه دونتسک، این کشور با تولید و توزیع ترامادول مشکل جدی داشت، بنابراین اولین وظیفه NIR این بود. برای ایجاد یک روش برای شناسایی ترامادول و سازنده آن، که به ما امکان می دهد منبع آن را تعیین کنیم. متعاقباً این روش با تکنیکی برای حل مشکل دیگر - شناسایی داروهای تقلبی - تکمیل شد.

طیف‌سنج تبدیل فوریه نزدیک به فروسرخ Antaris II از Thermo Fisher Scientific برای توسعه روش‌های شناسایی استفاده شد. شکل ظاهری دستگاه در شکل نشان داده شده است. 1.4.1.

برنج. 1.4.1. طیف سنج NIR Antaris II.

طراحی طیف سنج به یک دستگاه اجازه می دهد تا به دستگاه های مختلفی برای تجزیه و تحلیل انواع نمونه ها مجهز شود.

طیف سنج Antaris II مجهز به موارد زیر است:

· ماژول انتقال برای تجزیه و تحلیل نمونه های مایع و صفحات.

آشکارساز انتقال برای تجزیه و تحلیل نمونه های جامد (قرص، کپسول، پودر).

· یکپارچه سازی حوزه.

· پروب فیبر نوری خارجی.

آشکارساز برای نمونه های جامد در بالای کره یکپارچه نصب شده است، که امکان تجزیه و تحلیل همزمان نمونه را هم از طریق انتقال، که کل نمونه را به عنوان یک کل مشخص می کند و هم بر روی کره یکپارچه با روش بازتاب منتشر، که امکان توصیف منطقه سطح را فراهم می کند، می دهد. مثال. پروب خارجی برای تجزیه و تحلیل بازتاب منتشر نمونه ها در بسته بندی های غیر استاندارد، بدون باز کردن بسته بندی و همچنین نمونه های مایع استفاده می شود. همه روش‌های فوق نیازی به آماده‌سازی نمونه یا حداقل آماده‌سازی ندارند و به شما امکان می‌دهند در عرض 3 دقیقه به نتیجه برسید، نیازی به هزینه‌های مالی برای معرف‌ها و مواد مصرفی ندارند و مهم‌تر از همه، غیر مخرب هستند که به شما امکان می‌دهد تا نمونه برای تایید بیشتر نتایج با روش های دیگر.

روش های مدرن برای ارزیابی کیفیت مواد اولیه دارویی و محصولات نهایی شامل طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز است. این روش دارای چندین مزیت قابل توجه است، از جمله:

سادگی آماده سازی نمونه یا عدم نیاز کامل به آن. حذف این مرحله به شما امکان می دهد تا 80٪ از زمان صرف شده برای بررسی نمونه را صرفه جویی کنید. سرعت تجزیه و تحلیل بالا هنگام استفاده از آخرین نسل آنالایزرها، مانند، برای مثال، طیف سنج PT IM100 NIR، کل فرآیند تنها 15 دقیقه طول می کشد. امکان مطالعه دارو بدون باز کردن بسته. این ویژگی طیف سنجی NIR به ویژه هنگام تجزیه و تحلیل داروهای گران قیمت، مواد سمی (به عنوان مثال، داروهای شیمی درمانی) و غیره ارزشمند است. داروهای موجود در بسته بندی های پلاستیکی شفاف یا شیشه ای را می توان بدون باز کردن بررسی کرد.

• تجزیه و تحلیل همزمان اجزای مختلف مخلوط های پیچیده، از جمله اطلاعات در مورد غلظت آنها. برای مثال، با استفاده از این روش می‌توان درصد آب، حلال‌های آلی و سایر اجزای موجود در سیستم‌های ریزهتروژن، مانند امولسیون‌های روغن در آب یا آب در روغن را تجزیه و تحلیل کرد.
• امکان سازماندهی کنترل از راه دور نمونه ها در زمان واقعی به طور مستقیم در جریان فرآیند (کنترل از راه دور). برای این منظور از طیف سنج های ثابت یا قابل حمل استفاده می شود. دستگاه‌های ثابت در تأسیسات تولید شرکت‌های دارویی نصب می‌شوند، جایی که مستقیماً در خطوط تولید، نصب سنسورها در بالای تسمه‌های نقاله، در راکتورهای شیمیایی و اتاق‌های اختلاط ادغام می‌شوند. این به شما امکان می دهد اطلاعات را به صورت آنلاین دریافت کنید و از داده های دریافتی در سیستم کنترل خودکار استفاده کنید. آزمایشگاه‌های سیار کنترل کیفیت دارو اغلب به طیف‌سنج‌های NIR قابل حمل با باتری مجهز هستند.

روش های بدست آوردن طیف در ناحیه NIR

در ناحیه مادون قرمز نزدیک، طیف ها با استفاده از بازتاب انتقال یا انتشار به دست می آیند.

روش انتقال می تواند برای تجزیه و تحلیل مواد مایع و جامد استفاده شود. در این حالت مایعات در کووت یا سایر ظروف تخصصی که همراه دستگاه عرضه می شوند قرار می گیرند. چنین ظروف اندازه گیری می تواند از شیشه معمولی یا کوارتز ساخته شود. برای آزمایش انتقال نمونه های جامد، می توان از یک پروب یا کره استفاده کرد.

با این حال، تجزیه و تحلیل بازتاب منتشر مبتنی بر پروب دارای چندین مزیت قابل توجه است، زیرا طیف دقیق تر و نتایج دقیق تری را ارائه می دهد. این به دلیل این واقعیت به دست می آید که صفحه شیبدار نوک پروب فیبر نوری اثر چشمگیر را به حداقل می رساند و اجازه می دهد نور بیشتری پراکنده شود. علاوه بر این، یک ماژول را می توان در فیبر نوری برای خواندن بارکد از بسته بندی نمونه ادغام کرد. همچنین لازم به ذکر است که تنها با کمک یک پروب می توان نمونه های دور از خود دستگاه را شناسایی کرد.

برای آزمایش نمونه هایی با پراکندگی و بازتاب کم، از روش ترکیبی انتقال-بازتاب استفاده می شود. این به کووت ها و سنسورهایی با طراحی خاص نیاز دارد که به لطف آنها جریان پرتو دو بار از نمونه تجزیه و تحلیل شده عبور می کند.

علاوه بر این، طیف های "تقابل" را می توان در منطقه مادون قرمز نزدیک به دست آورد.

مسائل طیف سنجی NIR و راه های حل آنها

مشکلات اصلی این روش تحلیلی در صنعت داروسازی برای مدت طولانی دشواری تجزیه و تحلیل طیف بوده است که با باندهای جذب کمتر و نسبتاً گسترده تر در مقایسه با باندهای اساسی در ناحیه مادون قرمز میانی مشخص می شود.

ترکیب روش های ریاضی پردازش داده ها (شیمی سنجی) با نتایج تجزیه و تحلیل ابزاری، رفع این اشکال را ممکن ساخت. برای این منظور، تحلیلگرهای مدرن به بسته‌های نرم‌افزاری ویژه مبتنی بر روش خوشه‌ای یا متمایز پردازش نتایج مجهز شده‌اند.

برای اینکه بتوان منابع مختلف احتمالی تغییرات طیف را در تجزیه و تحلیل شیمی‌سنجی در نظر گرفت، کتابخانه‌های خاصی از طیف در شرکت‌های داروسازی ایجاد می‌شوند که سازنده مواد خام، فرآیند تکنولوژیکی تولید آن، همگنی مواد از دسته های مختلف، دما، نحوه به دست آوردن طیف و عوامل دیگر.

طبق الزامات مقررات اروپا، برای جمع آوری کتابخانه ها، مطالعه حداقل 3 نمونه از ماده دارویی برای به دست آوردن 3 طیف یا بیشتر ضروری است.

یکی دیگر از مشکلات احتمالی - امکان تغییر در طیف به دلیل ویژگی های طراحی طیف سنج NIR - با واجد شرایط بودن دستگاه مطابق با الزامات داروسازی حل می شود.

مواردی که باید هنگام انجام تحقیق به خاطر بسپارید

در طیف‌سنجی NIR نمونه‌های مایع و سایر نمونه‌های حساس به حرارت، ماهیت طیف به درجه حرارت آن بستگی دارد. تفاوت تنها چند درجه می تواند به طور قابل توجهی طیف را تغییر دهد. این نکته باید در هنگام توسعه دستور پخت و آزمایش فناوری در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، هنگام ایجاد یک دارو یا محصول آرایشی جدید با استفاده از هموژنایزر آزمایشگاهی آزمایشی، اغلب لازم است مخلوط هموژنیزه شده را گرم کنید. نمونه ای از امولسیون به دست آمده از این طریق باید قبل از بررسی در یک طیف سنج NIR خنک شود.

هنگام مطالعه مواد خام پودری، وجود مقادیر باقیمانده حلال (آب و غیره) می تواند بر نتایج آنالیز تأثیر بگذارد. بنابراین، تک نگاری های فارمکوپه بیانگر نیاز و فناوری خشک کردن چنین نمونه هایی است. نتایج طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک تحت تأثیر ضخامت لایه پودری است که مستقیماً بر درجه عبور تأثیر می‌گذارد. هرچه لایه ضخیم تر باشد، جذب بالاتری دارد. بنابراین، اگر وظیفه آزمایش مقایسه نمونه‌های مختلف با استفاده از روش انتقال باشد، لازم است نمونه‌هایی با ضخامت لایه یکسان تهیه شود یا هنگام مقایسه نتایج به‌دست‌آمده، این شاخص را در نظر گرفت. اگر درجه انعکاس آنالیز شود، ضخامت لایه می تواند هر باشد (اما نه کمتر از عمق نفوذ پرتو). برای آنالیز نمونه پودری با استفاده از روش بازتاب منتشر که ضخامت لایه آن کمتر از عمق نفوذ تیر است، نمونه باید محافظ شود. علاوه بر این، ویژگی های طیف به خواص نوری، چگالی و چندشکلی مواد مورد مطالعه بستگی دارد.

طیف سنجی مادون قرمز نزدیک (طیف سنجی NIR) روشی مبتنی بر توانایی مواد برای جذب تابش الکترومغناطیسی در محدوده طول موج 780 تا 2500 نانومتر (12500 تا 4000 سانتی متر-1) است.

جذب در محدوده NIR معمولاً با فرکانس‌های ارتعاشی اساسی پیوندهای C-H، N-H، O-H و S-H و ترکیبات آنها همراه است. آموزنده ترین محدوده منطقه از 1700 تا 2500 نانومتر (6000 تا 4000 سانتی متر -1) است.

تجزیه و تحلیل اطلاعات استخراج شده از طیف های NIR با استفاده از الگوریتم های کمومتری انجام می شود که نیاز به ایجاد یک مجموعه داده اولیه دارد.

در محدوده کاربرد روش، طیف سنجی NIR به طور مستقیم یا غیرمستقیم امکان ارزیابی کمی و کیفی ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و فیزیکوشیمیایی جسم مورد تجزیه و تحلیل را می دهد، از جمله ارزیابی ویژگی های زیر:

- اعداد هیدروکسیل و ید، درجه هیدروکسیلاسیون؛

- شکل کریستالی و درجه بلورینگی؛

- فرم چند شکلی یا شکل شبه چند شکلی؛

- درجه پراکندگی ذرات و موارد دیگر.

طیف سنجی NIR دارای قابلیت های زیر است:

- سهولت آماده سازی نمونه یا عدم آماده سازی؛

- سرعت اندازه گیری؛

- ماهیت غیر مخرب تجزیه و تحلیل؛

- امکان ارزیابی همزمان چندین پارامتر (شاخص)؛

- توانایی انجام نظارت از راه دور، از جمله در جریان فرآیند در زمان واقعی.

دستگاه هاهم از اسپکتروفتومترهای تخصصی NIR و هم سایر اسپکتروفتومترهایی که قادر به کار در ناحیه نزدیک به IR طیف هستند استفاده می شود.

اسپکتروفتومترهای NIR شامل موارد زیر است:

- منبع تشعشع، به عنوان مثال، یک لامپ کوارتز (لامپ رشته ای) یا آنالوگ آن؛

- تک رنگ (گریت پراش، منشور، فیلتر نوری-آکوستیک) یا تداخل سنج (اسپکتروفتومترهای تبدیل فوریه).

- دستگاه ضبط - آشکارساز (بر اساس سیلیکون، سولفید سرب، آرسنید ایندیم، آرسنید گالیم ایندیم، تلورید جیوه-کادمیم، سولفات تری گلیسین دوتره و غیره)؛

- دستگاه قرار دادن نمونه و/یا سنسور فیبر نوری از راه دور.

برای قرار دادن نمونه ها از کووت های شیشه ای یا کوارتز، ویال ها، بشر شیشه ای، جا کپسول یا قرص و سایر وسایل استفاده می شود.

اسپکتروفتومترها را می توان به یک محفظه سلولی، یک کره یکپارچه مجهز کرد (کره یکپارچه یک جزء نوری است که از یک حفره کروی پوشیده شده با مواد بسیار بازتابنده تشکیل شده است، کره برای به دست آوردن طیف نمونه های ناهمگن طراحی شده است)، ماژول های خارجی برای اندازه گیری انتقال. نمونه های بسیار پراکنده و فیدرهای نمونه خودکار، پروب های فیبر نوری. انتخاب یک یا دستگاه دیگر برای تجزیه و تحلیل بستگی به نوع نمونه و روش اندازه گیری انتخاب شده دارد. بنابراین، دستگاه هایی که چندین رویکرد اندازه گیری را اجرا می کنند برای استفاده توصیه می شوند.

پردازش داده ها و تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده با استفاده از نرم افزار ویژه انجام می شود.

هر حالت اندازه گیری (انتقال، بازتاب منتشر و ترکیب آنها) باید روش تأیید خاص خود را داشته باشد، از جمله بررسی تنظیم صحیح طول موج ها و بررسی نویز فتومتریک.

بررسی اینکه طول موج ها به درستی تنظیم شده اند.برای بررسی صحت تنظیمات طول موج، طیف نمونه استانداردی را که دارای ماکزیمم و مینیمم جذب مشخصه است، ثبت کرده و مقادیر طول موج بدست آمده را با مشخصات اعلام شده مقایسه کنید.

برای حالت‌های انتقال و انعکاس، برای تعیین تنظیم صحیح طول‌موج‌ها، استفاده از اکسیدهای عناصر کمیاب خاکی، بخار آب موجود در جو، متیلن کلرید و غیره به عنوان نمونه‌های استاندارد رایج‌تر است.

در دستگاه های با تبدیل فوریه، مقیاس عدد موج در کل محدوده عملیاتی خطی است و برای بررسی صحت نصب کافی است از یک نمونه استاندارد با کنترل مشخصات اعلام شده در یک باند جذب استفاده شود. دستگاه‌های انواع دیگر ممکن است مقیاس عدد موجی غیرخطی داشته باشند و نیاز به تأیید ویژگی‌های اندازه‌شناختی اعلام شده توسط حداقل سه قله (یک یا چند نمونه استاندارد) داشته باشند که کل محدوده عملیاتی را پوشش می‌دهند.

خطا در تنظیم طول موج ها نباید بیش از 1± نانومتر (یا یک عدد موج معادل) در محدوده طول موج تا 1900 نانومتر و برای محدوده طول موج ≥1900 نانومتر از 1.5± نانومتر باشد.

تکرارپذیری تنظیم طول موج باید با الزامات سازنده یا الزامات اسناد نظارتی موجود در فدراسیون روسیه مطابقت داشته باشد.

بررسی خطی بودن فتومتریکبرای بررسی خطی بودن فتومتریک، طیف‌های NIR نمونه‌های استاندارد با مقادیر انتقال/انعکاس شناخته شده ثبت می‌شوند و وابستگی گرافیکی مقادیر انتقال/انعکاس به‌دست‌آمده به مقادیر شناخته‌شده ترسیم می‌شود. نتیجه ایجاد چنین رابطه ای باید یک خط مستقیم با یک تقاطع در مرکز مختصات (0.00 ± 0.05) و مماس زاویه شیب خط مستقیم (1.00 ± 0.05) باشد. برای بررسی خطی بودن فتومتریک در حالت انعکاس، از پلیمرها یا آنالوگ های آغشته به کربن به عنوان نمونه های استاندارد در مقدار حداقل 4 نمونه در محدوده بازتاب 10-90٪ استفاده می شود. برای بررسی خطی بودن فتومتریک در حالت انتقال، فیلترهایی به تعداد 3 نمونه با مقادیر انتقال 10-90٪ و یک خط انتقال 100٪ به عنوان نمونه استاندارد استفاده می شود (طیف انتقال یک کانال خالی ثبت می شود).

بررسی نویز فتومتریکبرای تخمین نویز فتومتریک هنگام اندازه گیری ضریب عبور، خطی 100% در هوا ثبت کنید. هنگام اندازه گیری بازتاب، خطی 100% را با استفاده از مواد مرجع مناسب با بازتاب حداقل 99% ثبت کنید. در این حالت خط 100% به معنای اندازه گیری است که در آن نمونه استاندارد هم نمونه اندازه گیری شده و هم پس زمینه است. در مقادیر جذب بالا، نویز فتومتریک با استفاده از نمونه‌های استاندارد با مقادیر عبور یا بازتاب حدود 10% ارزیابی می‌شود.

نویز فتومتریک باید مطابق با مشخصات سازنده باشد.

روش های اندازه گیریطیف NIR نشان دهنده وابستگی کمیت فتومتریک مربوطه (چگالی نوری) آ)، انتقال ( تی، ضریب بازتاب ( آر) و کمیت های مشتق شده) از طول موج یا فرکانس تابش. هنگام اندازه گیری در منطقه NIR، روش های زیر اجرا می شود:

- اندازه گیری جذب (یا انتقال) هنگامی که تشعشع از نمونه عبور می کند.

- اندازه گیری تابش منعکس شده یا پراکنده از یک نمونه؛

– ترکیبی از روش های فوق

اندازه گیری ها همیشه نسبت به پس زمینه انجام می شود.

اندازه گیری انتقال انتقال اندازه گیری کاهش شدت تشعشع در هنگام عبور از نمونه است. این اصل در اکثر اسپکتروفتومترهای مورد استفاده اجرا می شود و نتیجه را می توان مستقیماً در واحدهای عبور بیان کرد. تی) و/یا چگالی نوری ( آ).

این روش برای نمونه های جامد و مایع، از جمله سیستم های پراکنده قابل اجرا است.

به عنوان یک قاعده، آماده سازی نمونه خاصی در هنگام اندازه گیری انتقال مورد نیاز نیست. برای اندازه‌گیری طیف نمونه‌های مایع، از ویال‌ها یا کووت‌هایی با طول مسیر نوری مناسب (معمولاً 0.5 تا 22 میلی‌متر) و همچنین سنسورهای عبور فیبر نوری استفاده می‌شود.

انعکاس توزیع شده.در روش بازتاب منتشر، ضریب بازتاب ( آر، نشان دهنده نسبت شدت نور منعکس شده از نمونه ( من) به شدت نور منعکس شده از پس زمینه ( من r):

یا مقدار معکوس لگاریتمی این نسبت ( آ آر):

.

یک سطح با ارزش بالا به عنوان پس زمینه استفاده می شود. آر: صفحات طلا، پلیمرهای اشباع پرفلورینه، صفحات سرامیکی و سایر مواد مناسب.

این روش برای تجزیه و تحلیل نمونه های جامد با استفاده از یک کره یکپارچه یا حسگرهای فیبر نوری که در حالت بازتاب کار می کنند استفاده می شود. در مورد دوم، برای تکرارپذیری نتایج به دست آمده، لازم است از ثبات شرایط اندازه گیری، به ویژه عدم تحرک نسبی سنسور، درجه فشار و سایر شرایط اطمینان حاصل شود.

روش انتقال - بازتاب. این روش ترکیبی از انتقال و انعکاس به دلیل طراحی خاص کووت ها و حسگرهایی است که در آن تابش دو بار از نمونه عبور می کند که امکان آنالیز نمونه هایی با قدرت جذب و پراکندگی پایین را فراهم می کند.

ضریب انتقال دو برابر ( تی*):

,

جایی که: من تی- شدت تابش پس از انتقال مضاعف، بدون نمونه؛

من- شدت تابش ارسالی و منعکس شده با نمونه اندازه گیری می شود.

و مقداری مشابه چگالی نوری ( آ*):

.

از طیف هوا یا یک محیط مقایسه به عنوان پس زمینه استفاده می شود.

این روش برای مایع، از جمله نمونه‌های ناهمگن، قابل استفاده است.

برای ثبت طیف، نمونه مورد مطالعه در یک کووت با یک آینه یا بازتابنده منتشر دیگر قرار می گیرد. امکان استفاده از سنسور فیبر نوری که در نمونه غوطه ور است وجود دارد.