Csőrelemzés. A közeli infravörös spektroszkópia alkalmazásai. Újraérvényesítés vagy újraérvényesítés
Kéziratként
DOLBNEV DMITRY VLADIMIROVICS
GYÓGYSZEREK AZONOSÍTÁSA KÖZELI INFRAVÖRÖS SPEKTROSZKÓPIÁVAL
04/14/02 – gyógyszerkémia, farmakognózia
szakdolgozatok tudományos fokozat megszerzéséhez
a gyógyszerészeti tudományok kandidátusa
Moszkva – 2010
A munkát a Moszkvai Állami Orvostudományi Egyetem Állami Szakmai Felsőoktatási Intézményében végezték
Tudományos témavezetők:
a gyógyszerészeti tudományok doktora, az Orosz Orvostudományi Akadémia akadémikusa, professzor
A gyógyszertudományok doktora, professzor
Hivatalos ellenfelek:
Vezető szervezet:
Összoroszországi Biológiailag Aktív Anyagok Biztonsági Tudományos Központja (VSC BAV)
A védésre 2010. ___
A disszertáció a Moszkvai Állami Orvostudományi Egyetem könyvtárában található. Moszkva, Nakhimovsky prospektus, 49.
Az értekezés tudományos titkára
Tanács D 208.040.09
a gyógyszerészeti tudományok doktora,
Egyetemi tanár
A kutatási téma relevanciája. Az elmúlt 15 évben a közeli infravörös (NIR) spektroszkópia gyorsan fejlődött, és számos iparágban alkalmazásra talált. A NIR spektroszkópia a kvalitatív és kvantitatív elemzés hatékony módszere. Ezt a módszert széles körben alkalmazzák a mezőgazdaságban (talajok minőségének, élelmiszerek fehérje-, zsírtartalmának, stb. meghatározására), az iparban (kőolajtermékek összetételének, textiltermékek minőségének meghatározására stb.), az orvostudományban (zsír, oxigén meghatározása a vérben, daganatok kialakulásának vizsgálata). Jelenleg a NIR spektroszkópia a gyógyszeripar egyik folyamat közbeni ellenőrzési módszerévé válik Európában és az USA-ban.
A bevitt nyersanyagok ellenőrzésére, a keverési egyenletességre, a granulálás végpontjának meghatározására, a szárítási nedvességtartalom meghatározására, a tablettázás egyenletességére, a bevonat vastagságának mérésére használják.
A NIR spektroszkópiai módszert az Európai Gyógyszerkönyv és az US Pharmacopoeia ismerteti, de a gyógyszerkönyvi elemzésben még mindig viszonylag ritkán alkalmazzák: elsősorban vérből nyert készítmények víztartalmának meghatározásakor.
Ebben a tekintetben nagy jelentőséggel bír a gyógyszerészeti anyagok és gyógyszerek egységes elemzési módszereinek kidolgozása a gyógyszerkönyvi elemzésben való további felhasználásuk érdekében.
Ez a kérdés különösen fontos az Orosz Föderáció Állami Gyógyszerkönyve 12. kiadása kapcsán.
Figyelembe kell venni a hamisított gyógyszerek folyamatos problémáját is, melynek megoldásának egyik módja a gyorselemzési módszerek fejlesztése.
A fentiekre tekintettel sürgető probléma az anyagok és készítmények elemzésére, valamint a hamisított gyógyszerek azonosítására szolgáló egységes módszerek kidolgozása NIR spektroszkópiai módszerrel.
A tanulmány célja és célkitűzései. A tanulmány célja az volt, hogy egységes módszereket dolgozzanak ki az anyagok és készítmények elemzésére, valamint a hamisított gyógyszerek azonosítására NIR spektroszkópiai módszerrel.
A cél elérése érdekében a következő feladatokat oldották meg:
– Anyagok, tabletták és kapszulák NIR spektrumának megszerzésének lehetőségének tanulmányozása száloptikai szenzor és integráló gömb segítségével;
– összehasonlítani az anyagok és gyógyszerek NIR spektrumát;
– összehasonlítani a különböző hatóanyag-tartalmú gyógyszerek NIR spektrumát;
– tanulmányozza a NIR spektroszkópia alkalmazásának lehetőségét bizonyos gyártóktól származó anyagok és készítmények hitelességének megállapítására, valamint a hamisított gyógyszerek azonosítására;
– az anyagok és gyógyszerek NIR spektrumainak elektronikus könyvtárának kidolgozása.
A kutatási eredmények tudományos újdonsága. Első alkalommal igazolódott be, hogy a NIR spektroszkópiai módszer mind a gyógyszerkészítmények, mind a kész gyógyszerek (tabletták és kapszulák) hitelességének meghatározására használható. Kimutatták, hogy általában az anyagok és gyógyszerek NIR spektruma különbözik. A spektrumok optikai érzékelővel és integráló gömbbel nyerhetők. Kimutatták, hogy ha a kapszulahéj vagy a tabletta csomagolása (buborékfólia) átlátszó, akkor spektrum nyerhető a kapszulák eltávolítása vagy a tabletták csomagolásból történő eltávolítása nélkül. Bebizonyosodott, hogy a NIR spektroszkópiai módszer alkalmas a hamisított gyógyszerek azonosítására, feltéve, hogy az eredeti és a vizsgált gyógyszer spektrumát összehasonlítják. Az anyagok és gyógyszerek spektrumai elektronikus könyvtárként tárolhatók. Megállapítást nyert, hogy a vizsgált gyógyszer és a standard spektrum spektrumának megbízhatóbb összehasonlításához matematikai adatfeldolgozásra van szükség.
A munka gyakorlati jelentősége. Gyógyászati anyagok, tabletta és kapszula formájú gyógyszerek hitelességének megállapítására kidolgozott módszereket javasolnak a gyógyszerek NIR spektroszkópiával történő elemzésére. A technikák lehetővé teszik egy integráló gömb és egy száloptikai érzékelő („pisztoly”) használatát.
A kidolgozott módszerek a gyógyszerhamisított gyógyszerek expressz azonosítására, valamint a gyógyszeripari anyagok és intermedierek be- és kimenő ellenőrzésére is használhatók. A módszerek bizonyos esetekben lehetővé teszik roncsolásmentes minőségellenőrzés elvégzését az elsődleges csomagolás felnyitása nélkül.
A kifejlesztett NIR spektrumok könyvtára felhasználható anyagok, tabletták és kapszulák azonosítására száloptikai szenzor („pisztoly”) és integráló gömb segítségével.
A munka eredményeit a minőségellenőrzési osztályon tesztelték és felhasználták.
A munka jóváhagyása. A disszertáció főbb rendelkezései a XII. Orosz Nemzeti Kongresszuson „Ember és Orvostudomány” (Moszkva, 2005), az ICAS Analitikai Kémiai Nemzetközi Kongresszusán (Moszkva, 2006) és az „Ember és orvostudomány” XIV. ” (Moszkva, 2007). A munkát a Moszkvai Állami Orvostudományi Egyetem Gyógyszerésztudományi Karának toxikológiai kémia kurzusával a Gyógyszerkémiai Tanszék tudományos és gyakorlati ülésén tesztelték. 2010. március 22
Publikációk. A disszertáció témájában 5 publikáció jelent meg.
A kutatás összekapcsolása a gyógyszerészeti tudományok problématervezésével. A disszertáció a Moszkvai Állami Orvostudományi Egyetem Gyógyszerészi Kémiai Tanszékének komplex témaköre keretében valósult meg. „A gyógyszerek minőség-ellenőrzésének javítása (gyógyszerészeti és környezetvédelmi szempontok)” (01.200.110.54.5 állami nyilvántartási szám).
Az értekezés felépítése és terjedelme. A disszertáció 110 oldalas gépelt szövegben, bevezetőből, szakirodalmi áttekintésből, 5 kísérleti tanulmányi fejezetből, általános következtetésekből, irodalomjegyzékből áll, és külön is tartalmaz 1 mellékletet. A dolgozatot 3 táblázat és 54 ábra illusztrálja. A hivatkozási jegyzék 153 forrást tartalmaz, ebből 42 külföldi.
A védekezésre vonatkozó rendelkezések:
– az anyagok, tabletták és kapszulák NIR-spektrumának száloptikai érzékelővel és integráló gömbbel történő megszerzésének lehetőségének tanulmányozásának eredményei;
– anyagok és gyógyszerek NIR spektrumának, valamint különböző hatóanyag-tartalmú gyógyszerek NIR spektrumának összehasonlító vizsgálatának eredményei;
– az egyes gyártóktól származó anyagok és készítmények hitelességének megállapítására, valamint a hamisított gyógyszerek azonosítására NIR spektroszkópia alkalmazási lehetőségének vizsgálatának eredményei.
1. Tanulmányi tárgyak
Számos gyógyszer anyagát és készítményét tanulmányozták. Összesen 35 anyagot használtak a vizsgálat során: alumínium-hidroxid, amikacin-szulfát, aszkorbinsav, nátrium-aszkorbát, warfarin-nátrium, B12-vitamin, gemfibrozil, magnézium-hidroxid, glurenorm, D-biotin, vas-glükonát, zopiklon, kalcium-D panthenoát, klindamicin foszfát, lidokain-hidroklorid, metoprolol-tartarát, nikotinamid, paracetamol, piridoxin-hidroklorid, piperacillin, ranitidin-hidroklorid, riboflavin, tiamin-mononitrát, tirotricin, famotidin, folsav, cefadroxil, só, cefazolin-nátrium-klorid, cefazolin-nátrium cianokoblamin, különböző gyártók és 59 gyógyszer különböző gyártóktól, amelyek tartalmazzák: izoniazid, meloxicam, omeprazol, ranitidin-hidroklorid, rifampicin, famotidin, ciprofloxacin, ezomeprazol, etambutol, valamint 2 hamisított minta (OMEZ 20 mg, Dr. Reddy`s Lab. és Rifampicin,150 mg) .
2. Felszerelés és vizsgálati feltételek
A munkához MPA eszközt használtunk - közeli infravörös Fourier spektrométert (Bruker Optics GmbH, Németország). Rögzítési paraméterek: spektrális tartomány 800-2500 nm (cm-1-től 4000 cm-1-ig), pásztázások száma 16, spektrális felbontás 4 cm-1. A műszer vezérlése és a kapott spektrumok feldolgozása az OPUS 6.0 szoftvercsomag segítségével történt (Bruker Optics GmbH, Németország). A NIR spektrumokat kétféleképpen kaptuk:
1) száloptikai érzékelő ("pisztoly") használata,
2)
Mindkét módszert alkalmazták az anyagok, tabletták és kapszulák NIR spektrumának meghatározására.
A száloptikai érzékelő („pisztoly”) csak reflexiós mérést tesz lehetővé, míg az integráló gömb reflexiós és transzmissziós méréseket is lehetővé tesz. A munka során NIR reflexiós spektrumokat kaptunk.
2.1. Módszerek a NIR spektrum felvételére:
száloptikai érzékelő ("pisztoly") segítségével.
2.1.1. Anyagok . A poranyagot 1-3 cm rétegvastagságú átlátszó küvettába öntöttük, majd a száloptikai érzékelőt a por felületére merőlegesen benyomtuk. A spektrum regisztrációs eljárást az optikai érzékelőn lévő gomb megnyomásával indítottuk el. A spektrumok mérését 3-5 alkalommal megismételtük különböző területekről, hogy statisztikailag megbízható elemzési eredményeket kapjunk.
2.1.2. A buborékfóliából vett tabletták . A száloptikai érzékelőt merőlegesen nyomták a tabletre. A spektrum regisztrációs eljárást az optikai érzékelőn lévő gomb megnyomásával indítottuk el. A spektrumok mérését 3-5 alkalommal megismételtük a tabletta különböző területeiről, hogy statisztikailag megbízható elemzési eredményeket kapjunk.
2.1.3. Tabletták buborékfóliában . Ha a buborékfólia átlátszó, a mérést a következőképpen végeztük, a száloptikai érzékelőt a buborékcsomagolásban lévő tabletta felületére merőlegesen nyomtuk. A spektrum regisztrációs eljárást az optikai érzékelőn lévő gomb megnyomásával indítottuk el. A spektrumok mérését 3-5 alkalommal megismételtük a buborékfóliában lévő tabletta különböző területeiről, hogy statisztikailag megbízható elemzési eredményeket kapjunk. Ha a buborékfólia átlátszatlan vagy alumínium volt, a tablettát először eltávolították a buborékfóliából, majd megkapták a NIR-spektrumot.
2.1.4. Kapszulák . Ha a kapszula héja átlátszó, akkor a mérést a következőképpen végeztük: a száloptikai érzékelőt a buborékcsomagolásban lévő kapszula felületére merőlegesen nyomtuk. A spektrum regisztrációs eljárást az optikai érzékelőn lévő gomb megnyomásával indítottuk el. A spektrumok mérését 3-5 alkalommal megismételtük a buborékfóliában lévő kapszula különböző részeiből, hogy statisztikailag megbízható elemzési eredményeket kapjunk. Ha a kapszula héja nem volt átlátszó, akkor először a kapszulát kinyitották, majd üvegküvettában megmérték a tartalom spektrumát.
2.2. Módszerek a NIR spektrum felvételére:
integráló gömb segítségével.
NIR spektrumok beszerzése tükrözési módban
2.2.1. Anyagok . A poranyagot 1-3 cm rétegvastagságú átlátszó küvettába öntöttük, majd a küvettát az integráló gömb optikai ablakának tetejére helyeztük. A mérési folyamatot számítógépen, az OPUS programmal vagy közvetlenül a készüléken indítottuk el (a „Start” gomb). A spektrumok mérését 3-5 alkalommal megismételtük, hogy statisztikailag megbízható elemzési eredményeket kapjunk.
2.2.2. A buborékfóliából eltávolított tabletták . A tablettát egy speciális tartóba helyezték. Az integráló gömb optikai ablakának tetejére táblagépes tartó került. A mérési folyamatot számítógépen, az OPUS programmal vagy közvetlenül a készüléken indítottuk el (a „Start” gomb). A spektrumok mérését 3-5 alkalommal megismételtük a tabletta különböző területeiről, hogy statisztikailag megbízható elemzési eredményeket kapjunk.
2.2.3. Kapszulák . Ha a kapszulahéj átlátszó, akkor a mérést a következőképpen végeztük: a kapszulát egy speciális tartóba helyeztük. Az integráló gömb optikai ablakának tetejére kapszulával ellátott tartó került. A mérési folyamatot számítógépen, az OPUS programmal vagy közvetlenül a készüléken indítottuk el (a „Start” gomb). A spektrumok mérését 3-5 alkalommal megismételtük a kapszula különböző részeiből, hogy statisztikailag megbízható elemzési eredményeket kapjunk. Ha a kapszula héja nem volt átlátszó, akkor először a kapszulát kinyitották, majd az integráló gömb optikai ablakának tetejére helyezve megmérték az üvegcellában lévő tartalom spektrumát.
3. NIR spektrumok matematikai feldolgozása.
A kapott spektrumok matematikai feldolgozása az OPUS 6.0 szoftvercsomagban (Bruker Optics GmbH, Németország) található OPUS IDENT programmal történt. Az ismeretlen spektrumot a spektrális távolság kiszámításával hasonlítottuk össze a referencia könyvtár spektrumával. Az IDENT azonosítja azokat az összehasonlító spektrumokat, amelyek a legközelebb állnak a vizsgált spektrumhoz, és meghatározza az eltéréseket ezen spektrumok és az elemzett spektrum között. Ez lehetővé teszi az IDENT számára, hogy azonosítsa az ismeretlen anyagokat, és felmérje, hogy az anyag milyen mértékben felel meg a referenciaszabványnak.
A NIR spektrumok matematikai feldolgozására két módszert alkalmaztunk: 1) Azonosító analízist, amely korrelálja a spektrumot egy adott anyaggal, és 2) a klaszteranalízist, amely korrelálja a spektrumot és az anyagok csoportját.
A spektrumok mérése után az egyes anyagok átlagos spektruma jön létre, és létrejön az összes ilyen átlagos spektrum könyvtára, valamint a könyvtárban lévő összes anyagra vonatkozó statisztikailag meghatározott elfogadási kritériumok (vagy küszöbértékek). A tesztspektrumot összehasonlítottuk az elektronikus könyvtárban található összes referenciaspektrummal. Az A és B spektrumok összehasonlításának eredménye a D spektrális távolság kimenetével ér véget, amelyet az IDENT programban „match quality factor”-nak neveznek. A spektrális távolság a spektrális hasonlóság mértékét jelzi. Két nullával egyenlő spektrumtávolságú spektrum teljesen azonos. Minél nagyobb a távolság két spektrum között, annál nagyobb a spektrális távolság. Ha a spektrális távolság kisebb, mint egy anyag küszöbértéke, és nagyobb, mint az összes többi anyag küszöbértéke, akkor az ismeretlen anyagot azonosítja.
A klaszteranalízis lehetővé teszi a NIR-spektrumok hasonlóságának vizsgálatát, és a hasonló spektrumok csoportokra osztását. Ezeket a csoportokat osztályoknak vagy klasztereknek nevezzük. Az ilyen típusú elemzést az adatok grafikus formában történő kényelmesebb megjelenítése érdekében végeztük.
A hierarchikus klaszter-algoritmusok végrehajtása a következő séma szerint történik:
Először számítsa ki az összes spektrum közötti spektrális távolságot,
· majd a két legnagyobb hasonlóságú spektrumot egy klaszterbe egyesítjük,
· kiszámítja a távolságot e klaszter és az összes többi spektrum között,
· két legrövidebb távolságú spektrum ismét összeolvad egy új klaszterben,
· kiszámítja az új klaszter és az összes többi spektrum közötti távolságot,
· két spektrum egyesül egy új klaszterbe
Ezt az eljárást addig ismételjük, amíg csak egy nagy fürt marad.
4 . Kutatási eredmények
Számos hazai és külföldi gyártótól vizsgálták a NIR spektroszkópiai módszer alkalmazásának lehetőségét anyagok és gyógyszerek azonosítására.
A kutatás eredményeként hat különböző NIR spektrum elektronikus könyvtár jött létre:
1) a kapszula tartalmának NIR spektruma, amelyet száloptikai érzékelővel („pisztoly”) kaptunk,
2) a kapszula tartalmának integráló gömb segítségével kapott NIR spektruma,
3) a tabletták NIR-spektrumai, amelyeket száloptikai érzékelővel („pisztoly”) kaptak,
4) a tabletták NIR-spektrumai integráló gömb használatával,
5) száloptikai érzékelővel („pisztoly”) kapott anyagok NIR-spektrumai,
6) Integráló gömb segítségével nyert anyagok NIR spektrumai.
4.1. Anyagok és készítmények NIR spektrumának függősége az előállítás módjától ("pisztoly" és integráló gömb használata).
ábrán. Az 1. ábra a Vera Laboratories (India) ranitidin-hidroklorid anyagának NIR-spektrumát mutatja, amelyet egy „pisztoly” és egy integráló gömb felhasználásával kaptunk. Az ábrán látható, hogy a spektrumok az abszorpciós sávok intenzitásában különböznek, de maguk az abszorpciós sávok hullámszámértékekben egybeesnek.
A fő különbség a NIR-spektroszkópia és a középtartományú IR-spektroszkópia között az, hogy a spektrumokat nem lehet vizuálisan összehasonlítani. A helyzet az, hogy általánosságban elmondható, hogy a NIR spektrumban nincs elegendő sávszám, és sok sáv intenzitása alacsony (különösen a második és harmadik felhang), ezért a spektrumok matematikai feldolgozása szükséges.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image003_173.jpg" width="624" height="388">
Rizs. 2. Az Ulfamid 40 mg-os tabletták, KRKA (Szlovénia) NIR spektrumának IDENT analízisének eredménye, amelyet „fegyverrel” nyertünk, integráló gömb segítségével nyert NIR spektrumok elektronikus könyvtárát használva.
Rizs. 3. Az Ulfamid 40 mg-os tabletták, KRKA (Szlovénia) NIR spektrumának IDENT analízisének eredménye, amelyet integráló gömb alkalmazásával kaptunk, egy „fegyverrel” kapott NIR spektrumok elektronikus könyvtárával.
4.2. A hatóanyag azonosítása az ezt az anyagot tartalmazó készítmények NIR-spektruma alapján.
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=">
Rizs. 7. Ciprofloxacin 250 mg tabletták NIR spektrumának IDENT elemzésének eredménye, Cypress Pharmaceutical Inc. (USA), különböző anyagok NIR-spektrumaiból álló könyvtár segítségével.
Megállapítottuk tehát, hogy a hatóanyag magas (legalább 40%) hatóanyagtartalma esetén az anyag NIR spektrumával meg lehet állapítani a gyógyszer eredetiségét.
4.3. Különböző dózisú gyógyszerek azonosítása NIR spektrumok segítségével.
A tanulmány harmadik részében azt találtuk, hogy a NIR spektroszkópiai módszerrel egy adott gyógyszer különböző dózisai határozhatók meg, amennyiben azok elérhetőek a NIR spektrumok elektronikus könyvtárában. Ebből a célból famotidint hatóanyagként tartalmazó gyógyszerekből egy elektronikus NIR spektrum könyvtárat hoztak létre, amely 7 különböző gyártó 27 mintáját tartalmazta 10 mg-os, 20 mg-os és 40 mg-os dózisokban (8. ábra).
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=">
Rizs. 9. IDENT elemzés eredményei, quamamg tabletta, 20 mg és 40 mg, Richter Gedeon Nyrt. (Magyarország) különböző dózisú gyógyszerek NIR spektrumát tartalmazó könyvtár segítségével.
4.4. A kábítószerek azonosítása a buborékfólián keresztül.
A gyógyszerek NIR-spektroszkópiával buborékfólián keresztül történő azonosításának lehetőségének megállapítása érdekében két további 7-es és 8-as NIR-spektrum könyvtárat hoztak létre:
7) A kapszulák NIR-spektrumai, amelyeket száloptikai érzékelővel („pisztoly”) közvetlenül a buborékfólián keresztül nyernek,
8) A tabletták NIR-spektrumai, amelyeket száloptikai érzékelővel („pisztollyal”) közvetlenül a buborékfólián keresztül nyernek.
Az elemzés során a buborékfólián keresztül kapott gyógyszerek NIR-spektrumát összehasonlítottuk a buborékfólia nélküli tabletták vagy kapszulák felületéről kapott NIR-spektrumokkal. ábrán. A 10. ábra a rifampicin kapszulák spektrumának ilyen összehasonlítását mutatja.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image020_58.jpg" width="624" height="268 src=">
Rizs. 11. A rifampicin 150 mg-os kapszulák (Oroszország) NIR spektrumának IDENT analízisének eredménye, amelyet „pisztollyal” közvetlenül a buborékfólián keresztül kaptunk, a buborékfólián keresztül kapott elektronikus könyvtár felhasználásával.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image013_124.gif" width="14" height="136"> 
Rizs. 14 különböző gyártótól származó omeprazol 20 mg-os kapszulák tartalmának 13 NIR spektruma egy hamisított mintával összehasonlítva, amelyet integráló gömb segítségével nyertünk.
A kapott adatokból egyértelműen kitűnik, hogy matematikai feldolgozás nélkül csak a hamisítás spektruma különböztethető meg megbízhatóan.
Az „OPUS IDENT” szoftver segítségével a spektrumok statisztikai feldolgozásának háromdimenziós modelljéhez („klaszteranalízis”) megkaptuk a generikus omeprazol 20 mg-os kapszulák NIR spektrumának eloszlását, amely dendrogram formájában is bemutatható. 14. ábra).
Rizs. 14. 14 különböző gyártótól három példányban vett vizsgált minták klaszteranalízise.
A klaszteranalízis eredményeként az összes gyógyszert jól besoroltuk osztályokra és gyártójuk szerint (14. ábra).
Az IDENT elemzéssel kapott eredmények matematikai feldolgozása hamisított gyógyszer jelenlétét mutatta ki. Az OPUS program megállapította, hogy ez az X minta valóban hamisított, és az „egyezési minőségi együtthatója” (spektrális távolsága) jóval magasabb, mint a 14 különböző gyártótól származó, ebbe a csoportba tartozó összes gyógyszer (omeprazol, 20 mg-os kapszula) küszöbértéke, amelyből egy elektronikus könyvtár jött létre (15. ábra).
Rizs. 15. IDENT analízis eredménye egy 20 mg-os OMEZ hamisított mintára, Dr. Reddy laboratóriuma. (India).
Az IDENT analízis eredményeként az omeprazol 20 mg-os kapszula összes eredeti mintájának sorozatát egyedileg azonosítottuk, és az összes mintára összeállítottunk egy összefoglaló eredménytáblázatot, beleértve a hamisított mintát is (1. táblázat).
Tab. 1. Az IDENT elemzés eredményeinek összefoglaló táblázata az omeprazol csoportban, 20 mg-os kapszula.
Mintanév | Spektrális távolság | ||
Hamisított minta | |||
Minta a KRKA-tól | |||
Minta az Akrikhin cégtől | |||
Minta a Ranbaxy Laboratories-tól | |||
Minta Dr. Reddy laboratóriuma. | |||
Minta az M. J. Boipharmtól | |||
Minta cég | |||
Minta cég | |||
Minta cég | |||
A "Pharma" cég mintája | |||
Minta az Obolenskoye cégről" | |||
Minta cég. vit. gyár" |
Így a különböző gyártók omeprazol gyógyszereinek NIR spektroszkópiával történő azonosítására végzett kutatás eredményeként az OMEZ 20 mg hamisított gyógyszer hamisított termékeinek azonosításában kaptunk eredményeket, dr. Reddy labor. (India), és egyedileg azonosítja az egyes generikusokat a gyártó szerint. Pozitív IDENT elemzési eredményeket kaptunk minden ranitidin-hidrokloridot (12 minta) és famotidint (9 minta) tartalmazó tabletták esetében is, így minden minta gyártóját egyedileg azonosítani tudtuk.
ÁLTALÁNOS KÖVETKEZTETÉSEK
1. Kimutatták, hogy az anyagok, tabletták és kapszulák NIR spektruma száloptikai érzékelővel és integráló gömbbel nyerhető. Ebben az esetben a hitelesség megállapításához egy olyan elektronikus könyvtárat kell használnia, amelyet ugyanúgy szereztünk be, mint a vizsgált minta NIR spektrumának felvételéhez.
2. Kimutatták, hogy magas (legalább 40%) hatóanyag-tartalommal a gyógyszerben az anyag spektruma alapján meg lehet állapítani a gyógyszer eredetiségét. Általában azonban a gyógyszerek azonosításához a megfelelő gyógyszerek NIR-spektrumai alapján összeállított elektronikus könyvtárat kell használni.
3. Megállapítást nyert, hogy a NIR spektroszkópiai módszerrel meg lehet különböztetni egy adott gyártótól azokat a gyógyszereket, amelyek ugyanazt a hatóanyagot különböző dózisokban tartalmazzák. Ugyanakkor egyes esetekben nehéz a NIR spektroszkópiai módszerrel kvantitatívan meghatározni a hatóanyagot a különböző gyártóktól származó gyógyszerekben.
4. Kimutatták, hogy a NIR spektroszkópiai módszerrel azonosítható egy anyag vagy gyógyszer gyártója. Ebben az esetben egy adott sorozat vizsgált termékének és azonos sorozatú ismert termékének párhuzamos elemzését kell elvégezni.
5. Különböző hatóanyagokat tartalmazó, különböző gyártók által gyártott anyagok és készítmények NIR spektrumainak elektronikus könyvtárát fejlesztették ki.
1. , A gyógyszerek minőségének összehasonlító értékelése közeli infravörös spektroszkópiával // Abstracts. jelentés XII Orosz Nemzeti kongr. „Az ember és az orvostudomány.” – M., április 18-22. 2005.– 780. o.
2. , Hamisított gyógyszerek kimutatása NIR spektroszkópiával // Proc. jelentés XIV orosz nemzeti kongr. „Az ember és az orvostudomány.” – M., április 16-20. 2007.– 17. o.
3. , A közeli infravörös spektroszkópia módszere, mint ígéretes irány a gyógyszerek minőségének felmérésében // Biológiai, orvosi és gyógyszerkémia kérdései – 2008. – 4. szám – 7-9.
4. , A közeli infravörös spektroszkópia módszerének alkalmazása gyógyszerek azonosítására // Biológiai, orvosi és gyógyszerkémia kérdései – 2008. – 6. szám – 27-30.
5. Arzamaszcev A. P., Dorofejev V. L., Dolbnev D. V., Houmoller L., Rodionova O. Ye. Analitikai módszerek a gyógyszerhamisítás gyors felderítésére. Nemzetközi Analitikai Tudományok Kongresszusa (ICAS-2006), Moszkva, 2006. Absztraktok könyve. V. 1. P. 108.
A MicroNIR™ Pro spektrométer egy ultrakompakt, ultrakönnyű és megfizethető NIR spektrométer, amely egyesíti a nagy pontosságú Viavi OSP optikai komponenseket a legfejlettebb optikai és műszerminiatürizálási technológiákkal. A MicroNIR™ Pro spektrométer ideális megoldás különféle alkalmazásokhoz, a jó ár-érték arányt és a könnyű használhatóságot ötvözi. A kereskedelemben kapható megoldások közül a legkompaktabb méretével és kis súlyával a MicroNIR™ Pro NIR spektrométer könnyen és közvetlenül integrálható a legtöbb gyártósor-berendezésbe, például fluidágyas szárítókba, keverőkbe, görgős tömörítőkbe, tablettázógépekbe nedvességszabályozáshoz vagy monitorozáshoz. a technológiai művelet vége. A spektrométer ultrakompakt alaktényezője lehetővé teszi a robbanóanyagok és kábítószerek azonosítására szolgáló terepi kriminalisztikai kutatásokban is.
Technológiai áttekintés
A mobil és beágyazott NIR spektrumelemző megoldásokat jelenleg szilárd anyagok, folyadékok és gázok kvalitatív és kvantitatív elemzésére használják, és ideálisak az élelmiszer- és mezőgazdaságban, a gyógyszer- és vegyiparban, valamint a környezetkutatásban. Ugyanakkor nagy igény mutatkozik a NIR spektrométer kompakt méretére, mivel az ilyen eszközök kényelmesen használhatók terepi körülmények között, valamint ipari reaktorokba és gépekbe építhetők.
A MicroNIR spektrométerek optikai moduljának gyártásához a vékonyfilmes lineáris hangolható szűrők (LVF) szabadalmaztatott technológiáját alkalmazzák. Ezek a szűrők a spektrométer diszpergáló elemeként működnek, és egy speciális vékony, ék alakú egyoldali bevonatot képviselnek. Mivel a maximális abszorpciós sáv hullámhossza a bevonat vastagságától függ 
fényszűrő, az LVF szűrő ék alakú alakja lehetővé teszi a fény hullámhosszainak szekvenciális áthaladását. Így a Viavi összes optikai megoldása LVF szűrő, amely közvetlenül egy diódasoros detektorral van kombinálva.
A diódasoros detektorral, fényforrásokkal, kiegészítő optikai komponensekkel és elektronikával ellátott lineárisan hangolható szűrő egyetlen, rendkívül kompakt csomagban található, amely páratlan beágyazott rugalmasságot és terepi mobilitást biztosít.
A mérési módtól és a minták típusától függően a MicroNIR TM 1700 ES spektrométerek különféle tartozékokkal szerelhetők fel:
- Fiolatartó porok és egyes folyadékok elemzéséhez
- A mandzsetta (alapkivitelben) a spektrométer optikájának védelméhez és az optimális gyújtótávolság beállításához szükséges
- A kiegészítő védőablakkal ellátott mandzsetta műanyag zacskókba csomagolt porok elemzésére szolgál.
- Átviteli modul folyadékok és vékonyrétegek elemzéséhez szükséges.
 |
NIR spektrométer MicroNIR™ OnSite
A MicroNIRTM OnSite NIR spektrométer az IP65 biztonsági szabvány szerint gyártott MicroNIR™ 1700 ES spektrométer speciális, strapabíró változata, mely expedíciós körülmények között, valamint raktári munkához és igazságügyi vizsgálathoz ajánlott – minden esetben. olyan esetekben, amikor megbízható védelemre van szükség a nedvesség és a por ellen.
A még biztonságosabb működés érdekében javasolt ezt a spektrométert IP65 védettségű táblagépekkel vagy laptopokkal együtt használni. A szoftver speciális mobil verziója az ismeretlen anyagok gyors és pontos kvantitatív elemzésére és azonosítására szolgál.
NIR spektrométerek MicroNIR™ PAT USB / USB Extended
A MicroNIR™ PAT USB és a MicroNIR™ PAT USB Extended ipari NIR spektrométerek, amelyeket bármilyen méretű ipari berendezésbe történő beépítésre terveztek. Ezek az eszközök védett házban (IP65 besorolású), SS316 rozsdamentes acélból készülnek az egyszerű tisztítás érdekében, és gyakorlatilag nem igényelnek karbantartást.
 |
NIR spektrométer MicroNIR™ PAT WE
A MicroNIR™ PAT WE NIR spektrométer a legmobilabb megoldás a hordozható ipari NIR analizátorok területén. A gyors és pontos mérési eredmények érdekében a kompakt alumínium ház spektrométert (SS316 rozsdamentes acél mérőporttal), lítium-ion akkumulátort, WiFi modult és gyorsulásmérő érzékelőket tartalmaz. Ez a készülék ipari eszközök mozgó részeire szerelhető.
Főbb jellemzők:
- A spektrométernek nincsenek mozgó alkatrészei.
- A működéshez nem használnak drága optikai kábeleket.
- Az analizátor háza alumíniumból és SS316 rozsdamentes acélból készült, és az IP65 szerint védett a nedvességtől és a portól.
- A cserélhető lítium-ion akkumulátor akár 8 órás folyamatos működést biztosít.
- A 9 tengelyes orientációs rendszer, beleértve a gyorsulásmérőt, magnetométert és giroszkópot, lehetővé teszi a mérések teljes kompenzálását, ha az eszközt mozgó vagy forgó eszközre szerelik fel.
 |
Szoftver áttekintése
A MicroNIR™ Pro szoftver intuitív felhasználói felületet biztosít a modern személyi és mobil számítógépekhez, beleértve az érintőképernyős számítógépeket is. Ezzel a szoftverrel nemcsak spektrométereket vezérelhet, hanem mérési módszereket és kalibrációs modelleket is készíthet a kvalitatív és kvantitatív elemzéshez. A szoftver teljes mértékben kompatibilis a 21 CFR Part 11 előírásaival, többszintű hozzáférési struktúrával rendelkezik, és minden szükséges eszközzel fel van szerelve nagy mennyiségű adat tárolására és auditok lefolytatására.
 |
 |
A MicroNIR™ PRO szoftverrel gyűjtött adatok könnyen importálhatók a SAMO nagy teljesítményű Unscrambler X szoftverébe (a MicroNIR™ spektrométerekhez mellékelve) és kötegelt előfeldolgozott spektrumokat, majd osztályozási és regressziós kemometrikus modelleket. A kvalitatív elemzéshez PCA, PLS-DA és SVM, kvantitatív elemzéshez pedig PLS, PCR és SVM-R modellező algoritmusok állnak rendelkezésre.
 |
A hamisítványok azonosításának egyik, a világon elterjedt módszere a közeli infravörös spektroszkópia Fourier-transzformációval (NIR spektroszkópia). Fő előnyei: az analízis gyorsasága, hiánya vagy minimális minta-előkészítés (a csomagolás felbontása nélküli elemzés lehetősége), a gyógyszer fizikai és kémiai tulajdonságainak jellemzőinek megszerzése (komponensek azonosítása, kristályosság meghatározása, a hatóanyag mennyiségi elemzése). ). További különféle kutatási módszerek lehetővé teszik a különböző fizikai állapotú minták tanulmányozását (transzmissziós módszerek, diffúz reflexió). Mindezek az előnyök lehetővé teszik a hamisított áruk megbízható azonosítását, valamint a gyártó azonosítását. Ezenkívül a NIR analizátorok kialakításuk miatt hordozhatóak és sikeresen használhatók mobil laboratóriumokban.
Kezdetben NIR spektrométereket használtak a gyógyszerek előállításának ellenőrzésére a gyártás minden szintjén: a bevitt nyersanyagok minőségének ellenőrzése, az összes gyártási folyamat (szárítás, keverés) ellenőrzése és a kimeneti termékek minőségének ellenőrzése (minőség-ellenőrzés és az aktív anyagok mennyiségi elemzése). késztermékek összetevői). Később ez a módszer széles körben elterjedt a hamisított áruk azonosítására. 2000 óta szerezték be és teszik közzé a hamisított termékek azonosításának eredményeit különböző gyártók gyógyszereinek példáján. Ugyanezek a munkák különböző, az elemzés pontosságát befolyásoló jellemzőket vizsgáltak. A megszerzett tapasztalatok alapján a gyógyszerhamisítást ellenőrző nemzetközi szervezetek elkezdték bevezetni ezt a módszert a hamisított termékek azonosítására, egyénileg és más módszerekkel kombinálva is.
Vannak olyan módszerek, amelyekben a NIR módszert alkalmazzák a kábítószerek kvalitatív és kvantitatív elemzésére. A módszer nemcsak a gyanús minta kábítószerként való azonosítását teszi lehetővé, hanem a hatóanyag-tartalom mennyiségi meghatározását is.
Ez azt jelzi, hogy a kábítószerek kvalitatív és kvantitatív elemzésének egyik módszereként a közeli infravörös Fourier-spektrométeres módszert részesítik előnyben. A hamisított termékek pontos azonosításához, a gyógyszerben lévő aktív komponens mennyiségi meghatározásához, valamint a hamisított gyógyszerek vagy kábítószerek gyártójának nyomon követéséhez.
Az ukrán belügyminisztérium donyecki főigazgatóságán a NIIECTS NIR analizátor beszerzésekor az országnak komoly problémái voltak a tramadol előállításával és forgalmazásával, ezért a NIR számára az első feladat módszertan kidolgozása a tramadol és gyártója azonosítására, amely lehetővé tenné a forrás meghatározását. Ezt a módszert ezt követően egy másik probléma – a hamisított gyógyszerek azonosításának – megoldására szolgáló technikával egészítették ki.
Azonosítási módszerek kifejlesztéséhez a Thermo Fisher Scientific Antaris II közeli infravörös Fourier transzformációs spektrométerét használták. A készülék megjelenése a ábrán látható. 1.4.1.
Rizs. 1.4.1. NIR spektrométer Antaris II.
A spektrométer kialakítása lehetővé teszi, hogy egy készüléket különféle eszközökkel szereljenek fel különböző típusú minták elemzésére.
Az Antaris II spektrométer a következőket tartalmazza:
· átviteli modul folyadékminták és lemezek elemzéséhez;
· transzmissziós detektor szilárd minták (tabletták, kapszulák, porok) elemzéséhez;
· integráló szféra;
· külső száloptikai szonda.
A szilárd minták detektora az integráló gömb fölé van felszerelve, amely lehetővé teszi a minta egyidejű elemzését mind átvitellel, amely a teljes mintát jellemzi, mind az integráló gömbön diffúz reflexiós módszerrel, amely lehetővé teszi a minta felületi régiójának jellemzését. a minta. A külső szonda nem szabványos csomagolású minták diffúz reflexiós elemzésére szolgál, a csomagolás felnyitása nélkül, valamint folyékony minták. A fenti módszerek mindegyike nem igényel minta-előkészítést, vagy minimális előkészítést igényel, és lehetővé teszi az eredmények 3 percen belüli elérését, nem igényel pénzügyi költségeket a reagensek és fogyóeszközök tekintetében, és ami a legfontosabb, nem roncsoló hatású, ami lehetővé teszi a mintát az eredmények további más módszerekkel történő megerősítéséhez.
A gyógyászati alapanyagok és késztermékek minőségének felmérésére szolgáló modern módszerek közé tartozik a közeli infravörös spektrometria. A módszer számos jelentős előnnyel rendelkezik, többek között:
|
- Összetett keverékek különböző összetevőinek egyidejű elemzése, beleértve a koncentrációjukra vonatkozó információkat. Ezzel a módszerrel például lehetőség nyílik a víz, a szerves oldószerek és más komponensek százalékos arányának elemzésére mikroheterogén rendszerekben, például olaj a vízben vagy víz az olajban emulziókban.
- Lehetőség a minták valós idejű távvezérlésének megszervezésére közvetlenül a folyamatban (távirányító). Erre a célra álló vagy hordozható spektrométereket használnak. A helyhez kötött eszközöket a gyógyszeripari vállalkozások gyártólétesítményeibe telepítik, ahol közvetlenül a gyártósorokba vannak beépítve, érzékelőket szerelnek a szállítószalagok fölé, vegyi reaktorokba és keverőkamrákba. Ez lehetővé teszi az információk online fogadását és a kapott adatok felhasználását az automatizált vezérlőrendszerben. A mobil gyógyszerminőség-ellenőrző laboratóriumok leggyakrabban hordozható akkumulátoros NIR spektrométerekkel vannak felszerelve.
Módszerek a spektrumok meghatározására a NIR régióban
A közeli infravörös tartományban a spektrumot transzmissziós vagy diffúz reflexió segítségével nyerjük.
Az átviteli módszer folyékony és szilárd anyagok elemzésére egyaránt használható. Ebben az esetben a folyadékokat küvettákba vagy más speciális tartályokba helyezik, amelyeket a készülékkel együtt szállítanak. Az ilyen mérőedények készülhetnek közönséges vagy kvarcüvegből. Szilárd minták transzmissziós vizsgálatához szonda vagy gömb használható.
A szondán alapuló diffúz reflexiós elemzésnek azonban számos jelentős előnye van, mivel részletesebb spektrumot és pontosabb eredményeket biztosít. Ez annak köszönhető, hogy az optikai szonda hegyének ferde síkja minimálisra csökkenti a tükörhatást, így több fény szórható szét. Ezenkívül a száloptikába integrálható egy modul, amellyel vonalkódokat olvashat ki a mintacsomagolásokból. Azt is meg kell jegyezni, hogy csak egy szonda segítségével lehet azonosítani a mintákat magától a készüléktől távol.
Az alacsony szórású és reflexiós minták tesztelésére kombinált transzmissziós-reflexiós módszert alkalmaznak. Ehhez speciális kialakítású küvettákra és érzékelőkre van szükség, amelyeknek köszönhetően a sugáráramlás kétszer halad át az elemzett mintán.
Ezenkívül a közeli infravörös tartományban „kölcsönhatás” spektrumok is nyerhetők.
A NIR spektrometria problémái és megoldási módjai
Ennek az analitikai módszernek a fő problémája a gyógyszeriparban sokáig a spektrum elemzésének nehézsége volt, amelyet kevésbé intenzív és viszonylag szélesebb abszorpciós sávok jellemeznek, mint a középső infravörös régió alapvető sávjai.
A matematikai adatfeldolgozási módszerek (kemometria) kombinálása a műszeres elemzés eredményeivel lehetővé tette ennek a hátránynak a kiküszöbölését. Ebből a célból a modern analizátorok speciális szoftvercsomagokkal vannak felszerelve, amelyek az eredmények fürtös vagy megkülönböztető módszerén alapulnak.
Annak érdekében, hogy a kemometriai analízis során figyelembe lehessen venni a spektrum változásának különböző lehetséges forrásait, speciális spektrumkönyvtárakat hoznak létre a gyógyszeripari vállalkozásoknál, figyelembe véve az alapanyag gyártóját, az előállítás technológiai folyamatát, a homogenitást. a különböző tételekből származó anyag, a hőmérséklet, a spektrum felvételének módja és egyéb tényezők.
Az európai szabályozási követelmények szerint a könyvtárak összeállításához legalább 3 minta vizsgálata szükséges a gyógyszeranyagból, hogy 3 vagy több spektrumot kapjunk.
Egy másik lehetséges probléma - a NIR spektrométer tervezési sajátosságai miatti spektrumváltozás lehetősége - az eszköz gyógyszerkönyvi követelményeknek megfelelő minősítésével oldódik meg.
Amit a kutatás során emlékezni kell
 |
|
 |
|
A közeli infravörös spektrometria (NIR spektrometria) egy olyan módszer, amely az anyagok azon képességén alapul, hogy elnyeljék az elektromágneses sugárzást a 780-2500 nm (12500-4000 cm -1) hullámhossz-tartományban.
Az abszorpció a NIR tartományban általában a C-H, N-H, O-H és S-H kötések és ezek kombinációinak alaprezgési frekvenciájának felhangjaihoz kapcsolódik. A leginformatívabb tartomány az 1700-2500 nm (6000-4000 cm -1) tartomány.
A NIR spektrumokból kinyert információk elemzése kemometrikus algoritmusokkal történik, amihez egy elsődleges adatsor létrehozása szükséges.
A módszer alkalmazhatóságának keretein belül a NIR spektrometria lehetővé teszi közvetve vagy közvetlenül a vizsgált objektum kémiai, fizikai és fizikai-kémiai jellemzőinek minőségi és mennyiségi értékelését, beleértve az alábbi jellemzők értékelését:
– hidroxil- és jódszámok, hidroxilezési fok;
– kristályforma és kristályossági fok;
– polimorf forma vagy pszeudopolimorf forma;
– a részecskeszórás mértéke és mások.
A NIR spektrometria a következő képességekkel rendelkezik:
– a minta előkészítésének egyszerűsége vagy az előkészítés hiánya;
– a mérés sebessége;
– az elemzés roncsolásmentes jellege;
– több paraméter (indikátor) egyidejű értékelésének lehetősége;
– a távfelügyelet elvégzésének képessége, beleértve a valós idejű folyamatfolyamatokat is.
Eszközök. Mind speciális NIR spektrofotométereket, mind más spektrofotométereket használnak, amelyek képesek a spektrum közeli tartományában működni.
A NIR spektrofotométerek a következőkből állnak:
– sugárforrás, például kvarclámpa (izzólámpa) vagy annak analógja;
– monokromátor (diffrakciós rács, prizma, optikai-akusztikus szűrő) vagy interferométer (Fourier transzformációs spektrofotométer);
– rögzítő eszköz – detektor (szilícium, ólom-szulfid, indium-arzenid, indium-gallium-arzenid, higany-kadmium-tellurid, deuterált triglicin-szulfát stb. alapú);
– mintaelhelyezési eszköz és/vagy távoli optikai érzékelő.
A minták elhelyezésére üveg- vagy kvarcküvettákat, fiolákat, üvegpoharakat, kapszula- vagy tablettatartókat és egyéb eszközöket használnak.
A spektrofotométerek felszerelhetők cellakamrával, integráló gömbbel (az integráló gömb erősen visszaverő anyaggal bevont gömbüregből álló optikai alkatrész, a gömb inhomogén minták spektrumának vételére szolgál), külső modulokkal az áteresztőképesség mérésére erősen szóródó minták és automatikus mintaadagolók, száloptikai szondák. Egyik vagy másik elemzési eszköz kiválasztása a minta típusától és a választott mérési módszertől függ. Ezért olyan eszközök használata javasolt, amelyek többféle mérési megközelítést valósítanak meg.
Az adatok feldolgozása és a kapott eredmények elemzése speciális szoftverrel történik.
Minden mérési módnak (transzmisszió, diffúz reflexió és ezek kombinációja) rendelkeznie kell saját hitelesítési módszerrel, beleértve a hullámhosszak helyes beállításának ellenőrzését és a fotometriai zaj ellenőrzését.
A hullámhosszok helyes beállításának ellenőrzése. A hullámhossz-beállítások helyességének ellenőrzéséhez vegye fel egy szabványos minta spektrumát, amely jellemző abszorpciós maximumokkal és minimumokkal rendelkezik, és hasonlítsa össze a kapott hullámhosszértékeket a deklarált jellemzőkkel.
Az átviteli és reflexiós módok esetében a hullámhosszok helyes beállításának meghatározásához a leggyakrabban ritkaföldfémek oxidjait, a légkörben lévő vízgőzt, metilén-kloridot és egyebeket használnak standard mintaként.
A Fourier-transzformációval rendelkező készülékeknél a hullámszám skála lineáris a teljes működési tartományban, és a telepítés pontosságának ellenőrzéséhez elegendő egy szabványos minta használata a deklarált jellemzők szabályozásával egy abszorpciós sávban. A más típusú eszközök nemlineáris hullámszám-skálával rendelkezhetnek, és a megadott metrológiai jellemzőket legalább három, a teljes működési tartományt lefedő csúcsgal (egy vagy több szabványmintával) ellenőrizni kell.
A hullámhossz-beállítás hibája legfeljebb ±1 nm (vagy ezzel egyenértékű hullámszám) az 1900 nm-ig terjedő hullámhossz-tartományban, és legfeljebb ±1,5 nm a ≥1900 nm hullámhossz-tartományban.
A hullámhossz-beállítás reprodukálhatóságának meg kell felelnie a gyártó követelményeinek vagy az Orosz Föderációban hatályos szabályozási dokumentumok követelményeinek.
A fotometriai linearitás ellenőrzése. A fotometriai linearitás ellenőrzéséhez a standard minták NIR spektrumait rögzítik ismert átviteli/visszaverődési értékekkel, és ábrázolják a kapott transzmissziós/visszaverődési értékek grafikus függését az ismert értékektől. Egy ilyen kapcsolat felépítésének eredménye egy egyenes, a koordináták középpontjában található metszésponttal (0,00 ± 0,05) és az egyenes dőlésszögének érintőjével (1,00 ± 0,05). A reflexiós módban a fotometriai linearitás ellenőrzésére szénnel adalékolt polimereket vagy analógokat használnak standard mintákként, legalább 4 minta mennyiségében a 10–90%-os reflexiós tartományban. Az átviteli módban a fotometriai linearitás ellenőrzéséhez 3 minta 10–90% átviteli értékkel és egy 100% átviteli vonalú szűrőket használnak standard mintákként (üres csatorna átviteli spektrumát rögzítik).
A fotometriai zaj ellenőrzése. Az áteresztőképesség mérése során a fotometriai zaj becsléséhez rögzítsen egy 100%-os vonalat levegőben; A reflexiós tényező mérésekor rögzítsen egy 100%-os vonalat megfelelő referenciaanyagok segítségével, amelyek visszaverőképessége legalább 99%. Ebben az esetben a 100%-os vonal olyan mérést jelent, amelyben a standard minta a mért minta és a háttér is. Magas abszorpciós értékeknél a fotometriai zajt körülbelül 10%-os transzmissziós vagy reflexiós értékekkel rendelkező standard minták segítségével értékelik.
A fotometriai zajnak meg kell felelnie a gyártó előírásainak.
Mérési módszerek. A NIR spektrum a megfelelő fotometriai mennyiség (optikai sűrűség ( A), terjedés ( T), tükrözési együttható ( R) és származtatott mennyiségek) a sugárzás hullámhosszából vagy frekvenciájából. A NIR régióban történő mérés során a következő módszereket alkalmazzuk:
– az abszorpció (vagy transzmisszió) mérése, amikor a sugárzás áthalad a mintán;
– a mintáról visszavert vagy szórt sugárzás mérése;
– a fenti módszerek kombinációja.
A méréseket mindig a háttérhez viszonyítva végezzük.
Átbocsátás mérése. Az áteresztőképesség a sugárzás intenzitásának csökkenésének mértéke, amikor az áthalad a mintán. Ezt az elvet a legtöbb használt spektrofotométer alkalmazza, és az eredmény közvetlenül kifejezhető transzmissziós egységekben ( T) és/vagy optikai sűrűség ( A).
A módszer szilárd és folyékony mintákra alkalmazható, beleértve a diszpergált rendszereket is.
Az áteresztőképesség mérésénél általában nincs szükség speciális minta-előkészítésre. A folyadékminták spektrumának mérésére megfelelő optikai úthosszúságú (általában 0,5-22 mm) fiolákat vagy küvettákat, valamint száloptikai áteresztőképesség-érzékelőket használnak.
Diffúz visszaverődés. A diffúz reflexiós módszernél a reflexiós együttható ( R), amely a mintáról visszavert fény intenzitásának arányát jelenti ( én), a háttérről visszaverődő fény intenzitására ( én r):
vagy ennek az aránynak a fordított logaritmikus értéke ( A R):
.
Háttérként egy nagy értékű felületet használnak. R: aranylemezek, perfluorozott telített polimerek, kerámialemezek és egyéb megfelelő anyagok.
A módszert szilárd minták elemzésére alkalmazzák integráló gömb vagy száloptikai érzékelők segítségével, amelyek reflexiós üzemmódban működnek. Ez utóbbi esetben a kapott eredmények reprodukálhatósága érdekében biztosítani kell a mérési feltételek stabilitását, különös tekintettel az érzékelő relatív mozdulatlanságára, a nyomás mértékére és egyéb feltételekre.
Transzmissziós-reflexiós módszer. Ez a módszer a transzmisszió és a reflexió kombinációja a küvetták és érzékelők speciális kialakításának köszönhetően, amelyben a sugárzás kétszer halad át a mintán, ami lehetővé teszi az alacsony abszorbeáló és szóróképességű minták elemzését.
A kettős transzmissziós együttható ( T*):
,
Ahol: én T– sugárzási intenzitás kettős átvitel után, minta nélkül;
én– a mintával mért átvitt és visszavert sugárzás intenzitása;
és az optikai sűrűséghez hasonló érték ( A*):
.
Háttérként a levegő spektrumát vagy összehasonlító közeget használjuk.
A módszer alkalmazható folyadékokra, beleértve az inhomogén mintákat is.
A spektrum rögzítéséhez a vizsgált mintát tükörrel vagy más diffúz reflektorral ellátott küvettába helyezzük. Lehetőség van a mintába merített száloptikai érzékelő használatára.