Կտուցի վերլուծություն. Մոտ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի կիրառում. Վերահաստատում կամ վերավավերացում
Որպես ձեռագիր
ԴՈԼԲՆԵՎ ԴՄԻՏՐԻ ՎԼԱԴԻՄԻՐՈՎԻՉ
ԴԵՂԵՐԻ նույնականացումը Մոտ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի մեթոդով.
14.04.02 - դեղագործական քիմիա, ֆարմակոգնոզիա
դիպլոմային ատենախոսություններ
դեղագործական գիտությունների թեկնածու
Մոսկվա - 2010 թ
Աշխատանքներն իրականացվել են Մոսկվայի առաջին անվան պետական բժշկական համալսարանում
Գիտական ղեկավարներ.
Դեղագործական գիտությունների դոկտոր, Ռուսաստանի բժշկական գիտությունների ակադեմիայի ակադեմիկոս, պրոֆեսոր
դեղագործական գիտությունների դոկտոր, պրոֆեսոր
Պաշտոնական հակառակորդներ.
Առաջատար կազմակերպություն.
Կենսաբանական ակտիվ նյութերի անվտանգության համառուսաստանյան գիտական կենտրոն (VNTs BAV)
Պաշտպանությունը տեղի կունենա «___» ____________________ 2010 թ., ժամը ____ ժամին Ատենախոսական խորհրդի նիստում (D 208.040.09) Մոսկվայի անվան առաջին պետական բժշկական համալսարանում, Նիկիցկի բուլվար, 13:
Ատենախոսությունը կարելի է գտնել Մոսկվայի պետական բժշկական համալսարանի գրադարանում: Մոսկվա, Նախիմովսկու հեռանկար, 49.
Ատենախոսության գիտական քարտուղար
Խորհրդի Դ 208.040.09
Դեղագիտության դոկտոր,
Պրոֆեսոր
Հետազոտության թեմայի համապատասխանությունը: Վերջին 15 տարիների ընթացքում մոտ ինֆրակարմիր (NIR) սպեկտրոսկոպիան արագորեն զարգանում է և կիրառություն է գտել արդյունաբերության լայն տեսականիում: NIR սպեկտրոսկոպիան հայտնի է որպես որակական և քանակական վերլուծության արդյունավետ մեթոդ: Այս մեթոդը լայնորեն կիրառվում է գյուղատնտեսության մեջ (հողերի որակը, սննդամթերքում սպիտակուցի, ճարպի պարունակությունը և այլն), արդյունաբերության մեջ (նավթամթերքի բաղադրությունը, տեքստիլ արտադրանքի որակը և այլն) որոշելու համար. բժշկության մեջ (արյան մեջ ճարպի, թթվածնի որոշման, ուռուցքի զարգացման ուսումնասիրություններ): Ներկայումս NIR սպեկտրոսկոպիան դառնում է Եվրոպայում և ԱՄՆ-ում դեղագործական արդյունաբերության ներգործընթացային հսկողության մեթոդներից մեկը:
Այն օգտագործվում է ներգնա հումքը ստուգելու, խառնման միատեսակությունը, հատիկավորման վերջնակետը, չորացման խոնավության պարունակությունը, պլանշետավորման միատեսակությունը, ծածկույթի հաստության չափումը:
NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը նկարագրված է Եվրոպական դեղագրքում և ԱՄՆ-ի դեղագրքում, սակայն այն դեռևս համեմատաբար հազվադեպ է օգտագործվում դեղագրքի վերլուծության մեջ. հիմնականում արյան պարունակությունը որոշելու ժամանակ ստացված պատրաստուկներում:
Այս առումով մեծ նշանակություն ունի դեղագործական նյութերի և դեղերի վերլուծության միասնական մեթոդների մշակումը` դրանց հետագա օգտագործման համար դեղագրքի վերլուծության մեջ:
Այս հարցը առանձնահատուկ նշանակություն ունի Ռուսաստանի Դաշնության պետական դեղագրքի 12-րդ հրատարակության թողարկման հետ կապված:
Հարկ է նշել նաև կեղծ դեղերի շարունակական խնդիրը, որի լուծման ուղիներից մեկը վերլուծության էքսպրես մեթոդների մշակումն է։
Հաշվի առնելով վերը նշվածը, հրատապ խնդիր է NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդով նյութերի և պատրաստուկների վերլուծության և կեղծ դեղերի հայտնաբերման միասնական մեթոդների մշակումը:
Ուսումնասիրության նպատակը և խնդիրները: Հետազոտության նպատակն էր մշակել NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդով նյութերի և պատրաստուկների վերլուծության և կեղծ դեղերի հայտնաբերման միասնական մեթոդներ:
Այս նպատակին հասնելու համար լուծվեցին հետևյալ խնդիրները.
– ուսումնասիրել նյութերի, պլանշետների և պարկուճների NIR սպեկտրների ստացման հնարավորությունը՝ օգտագործելով օպտիկամանրաթելային սենսոր և ինտեգրող գունդ.
- համեմատել նյութերի և պատրաստուկների NIR սպեկտրները.
– համեմատել պատրաստուկների NIR սպեկտրները ակտիվ նյութի տարբեր պարունակությունների հետ.
– ուսումնասիրել NIR սպեկտրոսկոպիայի կիրառման հնարավորությունը՝ կոնկրետ արտադրողների նյութերն ու պատրաստուկները, ինչպես նաև կեղծ դեղերը բացահայտելու համար.
– մշակել նյութերի և պատրաստուկների NIR սպեկտրների էլեկտրոնային գրադարան:
Հետազոտության արդյունքների գիտական նորություն. Առաջին անգամ ցույց է տրվել, որ NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը կարող է օգտագործվել ինչպես դեղագործական նյութերի իսկությունը հաստատելու, այնպես էլ պատրաստի դեղերի (հաբեր և պարկուճներ) համար: Ցույց է տրված, որ, ընդհանուր առմամբ, նյութերի և պատրաստուկների NIR սպեկտրները տարբերվում են: Սպեկտրա կարելի է ձեռք բերել օպտիկամանրաթելային սենսորի և ինտեգրվող գնդիկի միջոցով: Ապացուցված է, որ եթե պարկուճի պատյանը կամ պլանշետների փաթեթը (բլիստերը) թափանցիկ են, ապա հնարավոր է ստանալ սպեկտր՝ առանց պարկուճները հանելու կամ հաբերը փաթեթից հանելու։ Ապացուցված է, որ NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը կարող է օգտագործվել կեղծ դեղեր հայտնաբերելու համար, պայմանով, որ բնօրինակի և փորձարկված դեղերի սպեկտրները համեմատվեն: Նյութերի և պատրաստուկների սպեկտրները կարող են պահպանվել էլեկտրոնային գրադարանի տեսքով: Հաստատվել է, որ փորձարկվող դեղամիջոցի և ստանդարտ սպեկտրի սպեկտրի ավելի հուսալի համեմատության համար պահանջվում է տվյալների մաթեմատիկական մշակման օգտագործում:
Աշխատանքի գործնական նշանակությունը. NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդով դեղերի վերլուծության մշակված մեթոդներն առաջարկվում են դեղագործական նյութերի, դեղահատերի և պարկուճների տեսքով պատրաստուկների իսկությունը հաստատելու համար: Տեխնիկան թույլ է տալիս օգտագործել ինտեգրվող գունդ և օպտիկամանրաթելային սենսոր («ատրճանակ»):
Մշակված մեթոդները կարող են օգտագործվել նաև կեղծ դեղերի հստակ նույնականացման և դեղագործական ձեռնարկություններում դեղագործական նյութերի և միջանկյալ նյութերի ներմուծման և ելքի վերահսկման համար: Տեխնիկան թույլ է տալիս որոշ դեպքերում իրականացնել որակի ոչ կործանարար հսկողություն՝ առանց առաջնային փաթեթավորումը բացելու:
NIR սպեկտրների մշակված գրադարանը կարող է օգտագործվել նյութերի, պլանշետների և պարկուճների նույնականացման համար՝ օգտագործելով օպտիկամանրաթելային սենսոր («ատրճանակ») և ինտեգրվող գունդ:
Աշխատանքի արդյունքները փորձարկվել և օգտագործվել են որակի վերահսկման բաժնում։
Աշխատանքի հաստատում. Ատենախոսական աշխատանքի հիմնական դրույթները զեկուցվել և քննարկվել են «Մարդը և բժշկությունը» Ռուսաստանի XII ազգային կոնգրեսում (Մոսկվա, 2005 թ.), Անալիտիկ քիմիայի միջազգային կոնգրեսում ICAS (Մոսկվա, 2006 թ.) և «Մարդ և բժշկություն» XIV Ռուսաստանի ազգային կոնգրեսում: (Մոսկվա, 2007): Աշխատանքի հաստատումն իրականացվել է Դեղագործական քիմիայի ամբիոնի գիտագործնական հանդիպմանը Մոսկվայի պետական բժշկական համալսարանի դեղագործական ֆակուլտետի թունաբանական քիմիայի կուրսով։ 22 մարտի, 2010 թ
Հրապարակումներ. Ատենախոսության թեմայով տպագրվել է 5 հրապարակում.
Հետազոտության առնչությունը դեղագործական գիտությունների խնդրահարույց պլանին. Ատենախոսական աշխատանքն իրականացվել է Մոսկվայի պետական բժշկական համալսարանի դեղագործական քիմիայի ամբիոնի համալիր թեմայի շրջանակներում։ «Դեղերի որակի վերահսկողության բարելավում (դեղագործական և բնապահպանական ասպեկտներ)» (պետ. ռեգ. No 01.200.110.54.5).
Ատենախոսության կառուցվածքը և ծավալը. Ատենախոսությունը ներկայացված է մեքենագրված տեքստի 110 էջով, բաղկացած է ներածությունից, գրականության ակնարկից, փորձարարական ուսումնասիրությունների 5 գլուխներից, ընդհանուր եզրակացություններից, հղումների ցանկից, ինչպես նաև առանձին ներառում է 1 հավելված։ Ատենախոսական աշխատանքը նկարազարդված է 3 աղյուսակով և 54 պատկերով: Հղումների ցանկը ներառում է 153 աղբյուր, որից 42-ը արտասահմանյան։
Պաշտպանության դրույթներ.
– Օպտիկամանրաթելային սենսորի և ինտեգրող գնդիկի միջոցով նյութերի, պլանշետների և պարկուճների NIR սպեկտրների ստացման հնարավորության ուսումնասիրության արդյունքները.
– նյութերի և պատրաստուկների NIR սպեկտրների, ինչպես նաև ակտիվ նյութի տարբեր պարունակությամբ պատրաստուկների NIR սպեկտրների համեմատական ուսումնասիրության արդյունքները.
– NIR սպեկտրոսկոպիայի կիրառման հնարավորության ուսումնասիրության արդյունքները՝ կոնկրետ արտադրողների նյութերի և պատրաստուկների իսկությունը հաստատելու, ինչպես նաև կեղծ դեղերը բացահայտելու համար։
1. Ուսումնասիրության օբյեկտներ
Ուսումնասիրվել են մի շարք դեղամիջոցների նյութեր և պատրաստուկներ։ Հետազոտության ընթացքում օգտագործվել է ընդհանուր առմամբ 35 նյութ՝ ալյումինի հիդրօքսիդ, ամիկացին սուլֆատ, ասկորբինաթթու, նատրիումի ասկորբատ, նատրիումի վարֆարին, վիտամին B12, գեմֆիբրոզիլ, մագնեզիումի հիդրօքսիդ, գլյուրենորմ, D-բիոտին, երկաթի գլյուկոնատ, զոպիկլոն, կալցիումի դ պանաթթու: ֆոսֆատ, լիդոկաին հիդրոքլորիդ, մետոպրոլոլ տարտրատ, նիկոտինամիդ, պարացետամոլ, պիրիդոքսին հիդրոքլորիդ, պիպերացիլին, րանիտիդին հիդրոքլորիդ, ռիբոֆլավին, թիամին մոնոնիտրատ, թիրոտրիցին, ֆամոտիդին, ֆոլաթթու, տարբեր ցեֆադրոքսին, ֆոլաթթու, ցեֆադրոքսին, տարբեր թմրանյութեր տարբեր արտադրողներից, որոնք պարունակում են՝ isoniazid, meloxicam, omeprazole, ranitidine hydrochloride, rifampicin, famotidine, ciprofloxacin, esomeprazole, ethambutol, ինչպես նաև 2 կեղծ նմուշներ (OMES 20 մգ, Dr. Reddy`s Lab. և Rifampicin):
2. Սարքավորումներ և փորձարկման պայմաններ
Աշխատանքում մենք օգտագործել ենք MPA սարք՝ մոտ IR տիրույթի Ֆուրիեի սպեկտրոմետր (Bruker Optics GmbH, Գերմանիա): Ձայնագրման պարամետրեր. սպեկտրային միջակայք 800 նմ-ից մինչև 2500 նմ (սամպ-1-ից մինչև 4000 սմ-1), սկաների քանակը 16, սպեկտրային թույլատրելիությունը 4 սմ-1: Գործիքը կառավարվել է, և ստացված սպեկտրները մշակվել են OPUS 6.0 ծրագրային փաթեթի միջոցով (Bruker Optics GmbH, Գերմանիա): NIR սպեկտրները ստացվել են երկու եղանակով.
1) օգտագործելով օպտիկամանրաթելային սենսոր («ատրճանակ»),
2)
Երկու մեթոդներն էլ օգտագործվել են նյութերի, պլանշետների և պարկուճների NIR սպեկտրները ստանալու համար:
Օպտիկամանրաթելային սենսորը («ատրճանակ») թույլ է տալիս չափել միայն արտացոլումը, ինտեգրվող ոլորտը՝ և՛ արտացոլումը, և՛ փոխանցումը: Աշխատանքում ստացվել են NIR անդրադարձման սպեկտրներ։
2.1. NIR սպեկտրների ստացման մեթոդներ.
օգտագործելով օպտիկամանրաթելային սենսոր («ատրճանակ»):
2.1.1. Նյութեր . Նյութ-փոշին լցրել են 1-3 սմ շերտի հաստությամբ թափանցիկ կուվետի մեջ, այնուհետև օպտիկամանրաթելային սենսորը սեղմվել է փոշու մակերեսին ուղղահայաց: Սպեկտրի գրանցման ընթացակարգը սկսվել է՝ սեղմելով օպտիկամանրաթելային սենսորի կոճակը: Սպեկտրային չափումները կրկնվել են 3-5 անգամ տարբեր տարածքներից՝ վիճակագրորեն նշանակալի վերլուծության արդյունքներ ստանալու համար:
2.1.2. Բլիստերից վերցված հաբեր . Օպտիկամանրաթելային սենսորը սեղմվել է պլանշետին ուղղահայաց: Սպեկտրի գրանցման ընթացակարգը սկսվել է՝ սեղմելով օպտիկամանրաթելային սենսորի կոճակը: Սպեկտրների չափումը կրկնվել է 3-5 անգամ պլանշետի տարբեր մասերից՝ վերլուծության վիճակագրորեն նշանակալի արդյունքներ ստանալու համար:
2.1.3. Պլանշետներ բլիստերի մեջ . Եթե բշտիկը թափանցիկ է, ապա չափումն իրականացվել է հետևյալ կերպ, օպտիկամանրաթելային սենսորը սեղմվել է բլիստերի մեջ գտնվող պլանշետի մակերեսին ուղղահայաց: Սպեկտրի գրանցման ընթացակարգը սկսվել է՝ սեղմելով օպտիկամանրաթելային սենսորի կոճակը: Սպեկտրների չափումը կրկնվել է 3-5 անգամ բլիստերի մեջ գտնվող պլանշետի տարբեր մասերից՝ վերլուծության վիճակագրորեն նշանակալի արդյունքներ ստանալու համար: Եթե բշտիկը անթափանց է կամ ալյումինի, ապա պլանշետը սկզբում հանվում է բշտիկից, այնուհետև ստացվում է NIR սպեկտրը:
2.1.4. Պարկուճներ . Եթե պարկուճի պատյանը թափանցիկ է, ապա չափումն իրականացվել է հետևյալ կերպ, օպտիկամանրաթելային սենսորը սեղմվել է պարկուճի մակերևույթին ուղղահայաց բլիստերում: Սպեկտրի գրանցման ընթացակարգը սկսվել է՝ սեղմելով օպտիկամանրաթելային սենսորի կոճակը: Սպեկտրների չափումները կրկնվել են 3-5 անգամ բլիստերի մեջ գտնվող պարկուճի տարբեր մասերից՝ վերլուծության վիճակագրորեն նշանակալի արդյունքներ ստանալու համար: Եթե պարկուճի պատյանը թափանցիկ չէ, ապա պարկուճը սկզբում բացվել է, ապա բովանդակության սպեկտրը չափվել է ապակե կյուվետում։
2.2. NIR սպեկտրների ստացման մեթոդներ.
օգտագործելով ինտեգրվող ոլորտ:
Ստանալով NIR սպեկտրը արտացոլման ռեժիմում
2.2.1. Նյութեր . Նյութ-փոշին լցրել են 1-ից 3 սմ շերտի հաստությամբ թափանցիկ կյուվետի մեջ, այնուհետև դրվել է ինտեգրվող ոլորտի օպտիկական պատուհանի վերևում։ Չափման գործընթացը սկսվել է համակարգչում, օգտագործելով OPUS ծրագիրը կամ անմիջապես սարքի վրա («Սկսել» կոճակը): Սպեկտրների չափումը կրկնվել է 3-5 անգամ՝ վերլուծության վիճակագրորեն նշանակալի արդյունքներ ստանալու համար:
2.2.2. Բլիստերից վերցված հաբեր . Պլանշետը տեղադրվել է հատուկ պահարանի մեջ։ Պլանշետի հետ պահողը տեղադրվել է ինտեգրվող ոլորտի օպտիկական պատուհանի վերևում։ Չափման գործընթացը սկսվել է համակարգչում, օգտագործելով OPUS ծրագիրը կամ անմիջապես սարքի վրա («Սկսել» կոճակը): Սպեկտրների չափումը կրկնվել է 3-5 անգամ պլանշետի տարբեր մասերից՝ վերլուծության վիճակագրորեն նշանակալի արդյունքներ ստանալու համար:
2.2.3. Պարկուճներ . Եթե պարկուճի պատյանը թափանցիկ է, ապա չափումն իրականացվել է հետևյալ կերպ՝ պարկուճը տեղադրվել է հատուկ պահարանի մեջ։ Պարկուճով ամրակը տեղադրվել է ինտեգրվող ոլորտի օպտիկական պատուհանի վերևում։ Չափման գործընթացը սկսվել է համակարգչում, օգտագործելով OPUS ծրագիրը կամ անմիջապես սարքի վրա («Սկսել» կոճակը): Սպեկտրների չափումը կրկնվել է 3-5 անգամ պարկուճի տարբեր մասերից՝ վերլուծության վիճակագրորեն նշանակալի արդյունքներ ստանալու համար: Եթե պարկուճի պատյանը թափանցիկ չէ, ապա պարկուճը սկզբում բացվել է, այնուհետև չափվել է ապակե կյուվետի պարունակության սպեկտրը՝ կյուվետը տեղադրելով ինտեգրվող ոլորտի օպտիկական պատուհանի վերևում:
3. NIR սպեկտրների մաթեմատիկական մշակում.
Ստացված սպեկտրները մաթեմատիկորեն մշակվել են OPUS IDENT ծրագրի միջոցով, որը ներառված է OPUS 6.0 ծրագրային փաթեթում (Bruker Optics GmbH, Գերմանիա): Անհայտ սպեկտրը համեմատվել է գրադարանային համեմատական սպեկտրի հետ՝ հաշվարկելով սպեկտրային հեռավորությունը: IDENT-ը նույնացնում է այն համեմատական սպեկտրները, որոնք ամենամոտ են վերլուծված սպեկտրին և որոշում այդ սպեկտրների և վերլուծված սպեկտրի միջև շեղումները: Սա IDENT-ին թույլ է տալիս նույնականացնել անհայտ նյութերը և գնահատել նյութի համապատասխանության չափը:
Մենք օգտագործեցինք NIR սպեկտրների մաթեմատիկական մշակման երկու մեթոդ. 1) նույնական վերլուծություն, որը կապում է սպեկտրը և կոնկրետ նյութը, և 2) կլաստերային վերլուծությունը, որը կապում է սպեկտրը և նյութերի խումբը:
Սպեկտրները չափվելուց հետո ստեղծվում է յուրաքանչյուր նյութի միջին սպեկտրը և ստեղծվում է բոլոր այդպիսի միջին սպեկտրների գրադարան, որտեղ մուտքագրվում են գրադարանի բոլոր նյութերի համար վիճակագրորեն որոշված ընդունելի չափանիշները (կամ շեմերը): Փորձարկված սպեկտրը համեմատվել է էլեկտրոնային գրադարանում առկա բոլոր համեմատական սպեկտրների հետ: A և B սպեկտրների համեմատության արդյունքը ավարտվում է D սպեկտրային հեռավորության ելքով, որը IDENT ծրագրում կոչվում է «զուգադիպության որակի գործոն»։ Սպեկտրային հեռավորությունը ցույց է տալիս սպեկտրային նմանության աստիճանը։ Երկու սպեկտրներ, որոնց սպեկտրային հեռավորությունը հավասար է զրոյի, լիովին նույնական են: Որքան մեծ է երկու սպեկտրների միջև հեռավորությունը, այնքան մեծ է սպեկտրային հեռավորությունը: Եթե սպեկտրային հեռավորությունը փոքր է մեկ նյութի շեմից և մեծ է բոլոր մյուս նյութերի շեմից, ապա անհայտ նյութը բացահայտված է:
Կլաստերային վերլուծությունը թույլ է տալիս ուսումնասիրել NIR սպեկտրները նմանության համար և նմանատիպ սպեկտրները բաժանել խմբերի: Այս խմբերը կոչվում են դասեր կամ կլաստերներ։ Այս տեսակի վերլուծությունն իրականացվել է տվյալների գրաֆիկական ձևով առավել հարմար ներկայացնելու համար:
Հիերարխիկ կլաստերի ալգորիթմներն իրականացվում են հետևյալ սխեմայի համաձայն.
Նախ հաշվարկեք սպեկտրային հեռավորությունները բոլոր սպեկտրների միջև,
ապա ամենաբարձր նմանություն ունեցող երկու սպեկտրները միաձուլվում են կլաստերի մեջ,
հաշվարկել այս կլաստերի և մյուս սպեկտրների միջև եղած հեռավորությունները,
ամենափոքր հեռավորությամբ երկու սպեկտրները նորից միաձուլվում են նոր կլաստերի մեջ,
հաշվարկել այս նոր կլաստերի և մյուս բոլոր սպեկտրների միջև եղած հեռավորությունները,
երկու սպեկտրները միաձուլվում են նոր կլաստերի մեջ
Այս ընթացակարգը կրկնվում է այնքան ժամանակ, մինչև մնա միայն մեկ մեծ կլաստեր:
4 . Հետազոտության արդյունքներ
Ուսումնասիրվել է հայրենական և արտասահմանյան մի շարք արտադրողների նյութերի և դեղերի նույնականացման համար NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդի կիրառման հնարավորությունը:
Ուսումնասիրության արդյունքում ստեղծվել են NIR սպեկտրների վեց տարբեր էլեկտրոնային գրադարաններ.
1) պարկուճների պարունակության NIR սպեկտրները, որոնք ստացվել են օպտիկամանրաթելային սենսորի («ատրճանակ») միջոցով.
2) պարկուճների պարունակության NIR սպեկտրները, որոնք ստացվել են ինտեգրվող գնդիկի միջոցով.
3) պլանշետների NIR սպեկտրները, որոնք ստացվել են օպտիկամանրաթելային սենսորով («ատրճանակ»).
4) պլանշետների NIR սպեկտրները, որոնք ստացվել են ինտեգրվող գնդիկի միջոցով.
5) Օպտիկամանրաթելային սենսորի («ատրճանակ») օգտագործմամբ ստացված նյութերի NIR սպեկտրները.
6) Նյութերի NIR սպեկտրները, որոնք ստացվում են ինտեգրվող գնդիկի միջոցով.
4.1. Նյութերի և պատրաստուկների NIR սպեկտրների կախվածությունը պատրաստման եղանակից (օգտագործելով «ատրճանակ» և ինտեգրող գունդ):
Նկ. Նկար 1-ում ներկայացված են ranitidine hydrochloride Vera Laboratories (Հնդկաստան) նյութի NIR սպեկտրները, որոնք ստացվել են «ատրճանակի» և ինտեգրվող գնդիկի միջոցով: Նկարը ցույց է տալիս, որ սպեկտրները տարբերվում են կլանման գոտիների ինտենսիվությամբ, բայց կլանման գոտիներն իրենք համընկնում են ալիքի թվերի արժեքների առումով:
NIR սպեկտրոսկոպիայի և միջին տիրույթի IR սպեկտրոսկոպիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ սպեկտրները չեն կարող տեսողականորեն համեմատվել միմյանց հետ: Բանն այն է, որ, ընդհանուր առմամբ, NIR սպեկտրում նկատվում է ժապավենների անբավարար քանակ, և շատ շերտերի ինտենսիվությունը ցածր է (հատկապես երկրորդ և երրորդ երանգավորումները), ուստի անհրաժեշտ է իրականացնել սպեկտրների մաթեմատիկական մշակում։
https://pandia.ru/text/78/375/images/image003_173.jpg" width="624" height="388">
Բրինձ. Նկ. 2. Ulfamid 40 մգ, KRKA (Սլովենիա) հաբերի NIR սպեկտրի IDENT վերլուծության արդյունքը, որը ստացվել է «ատրճանակի» միջոցով՝ օգտագործելով NIR սպեկտրների էլեկտրոնային գրադարանը, որը ստացվել է ինտեգրվող ոլորտի միջոցով:
Բրինձ. Նկ. 3. Ulfamid 40 մգ, KRKA (Սլովենիա) հաբերի NIR սպեկտրի IDENT վերլուծության արդյունքը, որը ստացվել է «ատրճանակի» միջոցով ստացված NIR սպեկտրների էլեկտրոնային գրադարանի օգտագործմամբ ինտեգրվող ոլորտով:
4.2. Ակտիվ նյութի նույնականացում այս նյութը պարունակող պատրաստուկների NIR սպեկտրով:
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=">
Բրինձ. 7. Ciprofloxacin 250 մգ հաբերի NIR սպեկտրի IDENT վերլուծության արդյունք, Cypress Pharmaceutical Inc. (ԱՄՆ), օգտագործելով գրադարան, որը բաղկացած է տարբեր նյութերի NIR սպեկտրներից:
Այսպիսով, մենք պարզեցինք, որ դեղամիջոցում ակտիվ նյութի բարձր պարունակությամբ (առնվազն 40%), հնարավոր է դեղամիջոցի իսկությունը հաստատել նյութի NIR սպեկտրով:
4.3. Տարբեր դեղաչափերով դեղերի նույնականացում NIR սպեկտրով:
Ուսումնասիրության երրորդ մասում մենք պարզեցինք, որ NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը կարող է օգտագործվել որոշակի դեղամիջոցի տարբեր չափաբաժիններ որոշելու համար, եթե դրանք գտնվում են NIR սպեկտրների էլեկտրոնային գրադարանում: Այդ նպատակով ստեղծվել է NIR սպեկտրների էլեկտրոնային գրադարան՝ որպես ակտիվ բաղադրիչ ֆամոտիդին պարունակող պատրաստուկներից, որը ներառում էր 7 տարբեր արտադրողների 27 նմուշներ 10 մգ, 20 մգ և 40 մգ դեղաչափերով (նկ. 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=">
Բրինձ. 9. Quamamg 20 մգ և 40 մգ հաբերի IDENT վերլուծության արդյունքներ, Gedeon Richter Plc. (Հունգարիա) օգտագործելով գրադարան, որը բաղկացած է տարբեր դեղաչափերի NIR սպեկտրներից տարբեր չափաբաժիններով:
4.4. Թմրամիջոցների նույնականացում բշտիկի միջոցով:
Բլիստերի միջոցով NIR սպեկտրոսկոպիայի միջոցով դեղերի նույնականացման հնարավորությունը հաստատելու համար լրացուցիչ ստեղծվել են NIR սպեկտրների երկու գրադարան թիվ 7 և թիվ 8.
7) Պարկուճների NIR սպեկտրները, որոնք ստացվում են օպտիկամանրաթելային սենսորով («ատրճանակ») անմիջապես բշտիկի միջով,
8) Պլանշետների NIR սպեկտրները, որոնք ստացվել են օպտիկամանրաթելային սենսորով («ատրճանակ») անմիջապես բշտիկի միջով:
Անալիզի ընթացքում բլիստերի միջոցով ստացված դեղերի NIR սպեկտրները համեմատվել են առանց բլիստերի հաբերի կամ պարկուճների մակերեսից ստացված NIR սպեկտրների հետ: Նկ. 10-ը ցույց է տալիս ռիֆամպիցինի պարկուճների սպեկտրների նման համեմատությունը:
https://pandia.ru/text/78/375/images/image020_58.jpg" width="624" height="268 src=">
Բրինձ. Նկ. 11. Ռիֆամպիցին 150 մգ պարկուճների NIR սպեկտրի IDENT վերլուծության արդյունքը (Ռուսաստան), որը ստացվել է «ատրճանակի» միջոցով անմիջապես բլիստերի միջով, օգտագործելով էլեկտրոնային գրադարանը, որը ստացվել է բլիստերի միջոցով:
https://pandia.ru/text/78/375/images/image013_124.gif" width="14" height="136"> 
Բրինձ. Օմեպրազոլի 20 մգ պարկուճների պարունակության 13 NIR սպեկտրներ 14 տարբեր արտադրողներից՝ համեմատած կեղծված նմուշի հետ, որը ստացվել է ինտեգրվող գնդիկի միջոցով:
Ստացված տվյալներից երևում է, որ առանց մաթեմատիկական մշակման կարելի է արժանահավատորեն տարբերել միայն կեղծիքի սպեկտրը։
Օգտագործելով «OPUS IDENT» ծրագրաշարը սպեկտրների վիճակագրական մշակման եռաչափ մոդելի համար («կլաստերի վերլուծություն»), մենք ստացանք օմեպրազոլ 20 մգ պարկուճների գեներիիկների NIR սպեկտրների բաշխումը, որը կարող է ներկայացվել որպես դենդրոգրամ (նկ. 14):
Բրինձ. 14. 14 տարբեր արտադրողներից եռակի վերցված փորձանմուշների կլաստերային վերլուծություն:
Կլաստերային վերլուծության արդյունքում բոլոր դեղերը լավ բաժանվեցին ըստ իրենց դասերի և ըստ իրենց արտադրողի (նկ. 14):
Ստացված արդյունքների մաթեմատիկական մշակումը IDENT անալիզով ցույց է տվել կեղծ դեղամիջոցի առկայություն։ OPUS ծրագիրը որոշեց, որ այս X նմուշը իսկապես կեղծված է, և դրա «համընկնող որակի գործոնը» (սպեկտրային հեռավորությունը) շատ ավելի բարձր է, քան այս խմբի բոլոր դեղամիջոցների (օմեպրազոլ, 20 մգ պարկուճ) 14 տարբեր արտադրողների շեմը, որից էլեկտրոնային ստեղծվել է գրադարան (նկ. 15):
Բրինձ. 15. OMEZ 20 մգ կեղծված նմուշի IDENT վերլուծության արդյունքը, Dr. Ռեդի լաբորատորիա. (Հնդկաստան):
IDENT վերլուծության արդյունքում օմեպրազոլ 20 մգ պարկուճների բոլոր բնօրինակ նմուշների շարքը եզակիորեն նույնականացվեցին, և մենք կազմեցինք արդյունքների ամփոփ աղյուսակ բոլոր նմուշների համար, ներառյալ կեղծված նմուշները (Աղյուսակ 1):
Ներդիր 1. Օմեպրազոլ խմբում IDENT վերլուծության արդյունքների ամփոփ աղյուսակ, 20 մգ պարկուճ:
Նմուշի անվանումը | Սպեկտրային հեռավորություն | ||
կեղծված նմուշ | |||
Նմուշ KRKA-ից | |||
Ակրիխինի նմուշը | |||
Նմուշ Ranbaxy Laboratories-ից | |||
Նմուշ Dr. Ռեդի լաբորատորիա. | |||
Նմուշ M. J. Boipharm-ից | |||
Հաստ նմուշ | |||
Հաստ նմուշ | |||
Հաստ նմուշ | |||
Նմուշի ընկերություն - Pharma» | |||
Obolenskoye ընկերության նմուշ» | |||
Ընկերության նմուշ. վիտ. գործարան» |
Այսպիսով, տարբեր արտադրողների կողմից NIR սպեկտրոսկոպիայի միջոցով օմեպրազոլային դեղամիջոցների նույնականացման վերաբերյալ ուսումնասիրությունների արդյունքում մենք կարողացանք արդյունքներ ստանալ կեղծ OMEP 20 մգ դեղամիջոցի համար կեղծ արտադրանքի նույնականացման վերաբերյալ, Dr. Ռեդի լաբորատորիա. (Հնդկաստան), ինչպես նաև եզակիորեն նույնականացնել յուրաքանչյուր ջեներիկը ըստ դրա արտադրողի: Մենք նաև ստացել ենք դրական IDENT արդյունքներ բոլոր պլանշետների համար, որոնք պարունակում են րանիտիդին հիդրոքլորիդ (12 նմուշ) և ֆամոտիդին (9 նմուշ), ինչը թույլ է տալիս մեզ եզակի կերպով բացահայտել յուրաքանչյուր նմուշի արտադրողին:
ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ
1. Ցույց է տրված, որ նյութերի, պլանշետների և պարկուճների NIR սպեկտրները կարելի է ձեռք բերել օպտիկամանրաթելային սենսորի և ինտեգրվող գնդիկի միջոցով: Այս դեպքում, իսկությունը հաստատելու համար, դուք պետք է օգտագործեք էլեկտրոնային գրադարան, որը ձեռք է բերվել նույն ձևով, որն օգտագործվում է փորձարկման նմուշի NIR սպեկտրը վերցնելու համար:
2. Ցույց է տրվել, որ պատրաստուկում ակտիվ նյութի բարձր պարունակության դեպքում (առնվազն 40%) հնարավոր է որոշել պատրաստուկի իսկությունը նյութի սպեկտրով: Այնուամենայնիվ, ընդհանուր դեպքում դեղերը նույնականացնելու համար պետք է օգտագործվի համապատասխան դեղերի NIR սպեկտրների հիման վրա կազմված էլեկտրոնային գրադարան:
3. Հաստատվել է, որ NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը կարող է օգտագործվել մեկ ակտիվ նյութ պարունակող կոնկրետ արտադրողի պատրաստուկները տարբեր չափաբաժիններով տարբերելու համար: Միևնույն ժամանակ, որոշ դեպքերում դժվար է իրականացնել ակտիվ նյութի քանակական որոշումը տարբեր արտադրողների պատրաստուկներում՝ օգտագործելով NIR սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը:
4. Ապացուցված է, որ NIR սպեկտրոսկոպիան կարող է օգտագործվել նյութի կամ պատրաստուկի արտադրողին բացահայտելու համար: Այս դեպքում պետք է կատարվի որոշակի սերիայի փորձարկված գործակալի և նույն շարքի հայտնի գործակալի զուգահեռ վերլուծություն:
5. Մշակվել է տարբեր արտադրողների կողմից արտադրված և տարբեր ակտիվ նյութեր պարունակող նյութերի և պատրաստուկների NIR սպեկտրների էլեկտրոնային գրադարան:
1. , Պատրաստուկների որակի համեմատական գնահատում մոտ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի մեթոդով // Գործ. հաշվետվություն XII ռուս բն. կոնգր. «Մարդը և բժշկությունը».- Մ., 18-22 ապրիլի. 2005.– P. 780:
2. , Կեղծ դեղերի հայտնաբերում NIR սպեկտրոսկոպիայի միջոցով // Tez. հաշվետվություն XIV ռուս բն. կոնգր. «Մարդը և բժշկությունը».- Մ., 16-20 ապրիլի. 2007.– P. 17:
3. , Մոտ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը որպես դեղամիջոցների որակի գնահատման խոստումնալից ուղղություն // Կենսաբանական, բժշկական և դեղագործական քիմիայի հարցեր.– 2008.– No. 4.– P. 7-9.
4. , Դեղերի նույնականացման համար մոտ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի մեթոդի կիրառում // Կենսաբանական, բժշկական և դեղագործական քիմիայի հարցեր.– 2008.– No. 6.– P. 27-30.
5. Arzamastsev A. P., Dorofeev V. L., Dolbnev D. V., Houmoller L., Rodionova O. Ye.Կեղծ դեղերի արագ հայտնաբերման վերլուծական մեթոդներ. Վերլուծական գիտությունների միջազգային կոնգրես (ICAS-2006), Մոսկվա, 2006 թ. Ռեֆերատների գիրք. V. 1. P. 108։
MicroNIR™ Pro Spectrometer-ը ծայրահեղ կոմպակտ, գերթեթև և մատչելի NIR սպեկտրոմետր է, որը համատեղում է Viavi OSP-ի բարձր ճշգրտության օպտիկական բաղադրիչները օպտիկական և գործիքների մանրացման առավել առաջադեմ տեխնոլոգիաների հետ: MicroNIR™ Pro սպեկտրոմետրը իդեալական լուծում է տարբեր ծրագրերի համար, որը համատեղում է փողի լավ արժեքը և օգտագործման հարմարավետությունը: Ամենափոքր չափսերով և առևտրային հասանելի լուծույթներից ամենաթեթև քաշով MicroNIR™ Pro NIR սպեկտրոմետրը կարող է հեշտությամբ և ուղղակիորեն ինտեգրվել արտադրական գծի սարքերի մեծ մասում, ինչպիսիք են հեղուկացված մահճակալի չորանոցները, խառնիչները, գլանաձև կոմպակտորները, պլանշետային մեքենաները խոնավության վերահսկման կամ մոնիտորինգից հետո: տեխնոլոգիական գործունեության ավարտը. Սպեկտրոմետրի գերկոմպակտ ձևի գործոնը նաև թույլ է տալիս այն օգտագործել դաշտային դատաբժշկական հետազոտություններում՝ պայթուցիկները և թմրամիջոցները հայտնաբերելու համար:
Տեխնոլոգիաների ակնարկ
Շարժական և ներկառուցված NIR սպեկտրային վերլուծության լուծումները ներկայումս օգտագործվում են պինդ նյութերի, հեղուկների և գազերի որակական և քանակական վերլուծության համար և իդեալական են սննդի և գյուղատնտեսության, դեղագործության և քիմիական արդյունաբերության, ինչպես նաև բնապահպանական ուսումնասիրությունների համար: Միևնույն ժամանակ, NIR սպեկտրոմետրի կոմպակտ չափը մեծ պահանջարկ ունի, քանի որ հենց այդպիսի սարքերն են, որոնք հարմար են դաշտում օգտագործելու, ինչպես նաև դրանք արդյունաբերական ռեակտորների և մեքենաների մեջ ինտեգրելու համար:
MicroNIR սպեկտրոմետրերի օպտիկական մոդուլի արտադրության համար օգտագործվում է բարակ թաղանթով գծային փոփոխական ֆիլտրերի (LVF) նստեցման արտոնագրված տեխնոլոգիա: Այս զտիչները գործում են որպես սպեկտրոմետրի ցրող տարր և հանդիսանում են հատուկ բարակ սեպաձև միակողմանի ծածկույթ: Քանի որ կլանման գոտու առավելագույն ալիքի երկարությունը կախված է ծածկույթի հաստությունից 
ֆիլտր, LVF ֆիլտրի սեպաձևը թույլ է տալիս լույսի ալիքի երկարությունները հաջորդաբար անցնել: Այսպիսով, Viavi-ի բոլոր օպտիկական լուծումները LVF զտիչներ են, որոնք ուղղակիորեն համակցված են դիոդային զանգվածի դետեկտորի հետ:
Գծային փոփոխական դիոդային զանգվածի ֆիլտրը, լույսի աղբյուրները, օժանդակ օպտիկան և էլեկտրոնիկան տեղավորված են մեկ, շատ կոմպակտ փաթեթում, որն ապահովում է ներկառուցված լուծման անզուգական ճկունություն և դաշտային շարժունակություն:
Կախված չափման ռեժիմից և նմուշների տեսակից՝ MicroNIR TM 1700 ES սպեկտրոմետրերը կարող են համալրվել տարբեր պարագաներով.
- Փոշու և որոշ հեղուկների վերլուծության համար սրվակ պահող
- Սպեկտրոմետրի օպտիկան պաշտպանելու և օպտիմալ կիզակետային երկարությունը սահմանելու համար պահանջվում է բռունցք (ներառված է որպես ստանդարտ)
- Լրացուցիչ պաշտպանիչ պատուհանով բռունցքը օգտագործվում է պոլիէթիլենային տոպրակներում փաթեթավորված փոշիների վերլուծության համար:
- Փոխանցման մոդուլանհրաժեշտ է հեղուկների և բարակ թաղանթների վերլուծության համար:
 |
MicroNIR™ տեղում NIR սպեկտրոմետր
MicroNIRTM OnSite NIR սպեկտրոմետրը MicroNIR™ 1700 ES սպեկտրոմետրի հատուկ ամրացված տարբերակն է, արտադրված IP65 անվտանգության ստանդարտներով: Խորհուրդ է տրվում օգտագործել էքսպեդիցիոն միջավայրերում, ինչպես նաև պահեստներում և դատաբժշկական հետազոտություններում՝ բոլոր դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է հուսալի պաշտպանություն խոնավությունից և դեմ: փոշին.
Նույնիսկ ավելի անվտանգ շահագործման համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել այս սպեկտրոմետրը IP65 պաշտպանված պլանշետների կամ նոութբուքերի հետ: Ծրագրաշարի հատուկ բջջային տարբերակը օգտագործվում է արագ և ճշգրիտ քանակական վերլուծության և անհայտ նյութերի նույնականացման համար:
NIR սպեկտրոմետրեր MicroNIR™ PAT USB / USB Ընդլայնված
MicroNIR™ PAT USB-ը և MicroNIR™ PAT USB Extended-ը արդյունաբերական կարգի NIR սպեկտրոմետրեր են, որոնք նախատեսված են ցանկացած չափսի արդյունաբերական սարքավորումներում տեղադրելու համար: Այս գործիքներն ունեն ամուր պատյան (IP65 գնահատված), որը պատրաստված է SS316 չժանգոտվող պողպատից՝ հեշտ մաքրման համար և գործնականում առանց սպասարկման:
 |
MicroNIR™ PAT WE NIR սպեկտրոմետր
MicroNIR™ PAT WE NIR սպեկտրոմետրը ամենադյուրակիր լուծումն է շարժական արդյունաբերական NIR անալիզատորների համար: Սպեկտրոմետրը (SS316 չժանգոտվող պողպատից չափման պորտով), լիթիում-իոնային մարտկոցը, WiFi մոդուլը և արագաչափի սենսորները տեղադրված են կոմպակտ ալյումինե պատյանում՝ արագ և ճշգրիտ չափման արդյունքներ ապահովելու համար: Այս սարքը կարող է տեղադրվել արդյունաբերական մեքենաների շարժական մասերի վրա։
ԿԱՐԵՎՈՐ մասեր:
- Սպեկտրոմետրի նախագծման մեջ շարժվող բաղադրիչներ չկան:
- Թանկարժեք օպտիկամանրաթելային մալուխները շահագործման համար չեն օգտագործվում:
- Անալիզատորի կորպուսը պատրաստված է ալյումինից և SS316 չժանգոտվող պողպատից և պաշտպանված է խոնավությունից և փոշուց՝ համաձայն IP65-ի:
- Փոխարինվող լիթիում-իոնային մարտկոցը ապահովում է մինչև 8 ժամ շարունակական աշխատանք:
- 9 առանցքանի կողմնորոշման համակարգը, որը ներառում է արագացուցիչ, մագնիսաչափ և գիրոսկոպ, թույլ է տալիս լիովին փոխհատուցել չափումները, եթե սարքը տեղադրված է շարժվող կամ պտտվող ապարատի վրա:
 |
Ծրագրային ակնարկ
MicroNIR™ Pro ծրագրաշարը ինտուիտիվ ինտերֆեյս է, որը հարմարեցված է ժամանակակից անհատական և շարժական համակարգիչներին, ներառյալ սենսորային էկրաններով հագեցած համակարգիչներին: Այս ծրագիրը թույլ է տալիս ոչ միայն վերահսկել սպեկտրոմետրերը, այլև մշակել չափման մեթոդներ և կառուցել տրամաչափման մոդելներ որակական և քանակական վերլուծության համար: Ծրագիրը լիովին համապատասխանում է 21 CFR Մաս 11-ին, ունի բազմաստիճան մուտքի կազմակերպչական կառուցվածք և հագեցած է մեծ քանակությամբ տվյալների պահպանման և աուդիտներ իրականացնելու համար անհրաժեշտ բոլոր գործիքներով:
 |
 |
MicroNIR™ PRO ծրագրաշարի միջոցով ձեռք բերված տվյալները կարող են հեշտությամբ ներմուծվել SAMO-ի հզոր Unscrambler X ծրագրային փաթեթում (այս արտադրանքը ներառված է MicroNIR™ սպեկտրոմետրերի հետ ծրագրային փաթեթում) և կատարել սպեկտրների խմբաքանակի նախնական մշակում, այնուհետև կառուցել դասակարգման և ռեգրեսիոն քիմոմետրիկ մոդելներ: Որակական վերլուծության համար հասանելի են PCA, PLS-DA և SVM մոդելավորման ալգորիթմները, իսկ քանակական վերլուծության համար՝ PLS, PCR և SVM-R:
 |
Կեղծ ապրանքների նույնականացման համար աշխարհում լայն տարածում գտած մեթոդներից է Ֆուրիեի փոխակերպմամբ մոտ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը (NIR սպեկտրոսկոպիա)։ Դրա հիմնական առավելություններն են՝ վերլուծության արագությունը, նմուշի բացակայությունը կամ նվազագույն պատրաստումը (վերլուծության հնարավորությունը՝ առանց փաթեթը բացելու), դեղամիջոցի և՛ ֆիզիկական, և՛ քիմիական հատկությունների բնութագրերի ձեռքբերում (բաղադրիչների նույնականացում, բյուրեղության որոշում, քանակական անալիզ): ակտիվ նյութից): Լրացուցիչ տարբեր հետազոտական մեթոդները թույլ են տալիս ուսումնասիրել տարբեր ֆիզիկական վիճակների նմուշներ (փոխանցման մեթոդներ, ցրված արտացոլում): Այս բոլոր առավելությունները հնարավորություն են տալիս հուսալիորեն բացահայտել կեղծիքը, ինչպես նաև բացահայտել դրա արտադրողին: Բացի այդ, NIR անալիզատորներն իրենց դիզայնի շնորհիվ շարժական են և կարող են հաջողությամբ օգտագործվել շարժական լաբորատորիաներում:
Սկզբում NIR սպեկտրոմետրերը օգտագործվել են դեղերի արտադրությունը վերահսկելու համար դրա արտադրության բոլոր մակարդակներում. մուտքային հումքի որակի վերահսկում, բոլոր արտադրական գործընթացների վերահսկում (չորացում, խառնուրդ) և արտադրանքի որակի վերահսկում (որակի վերահսկում և ակտիվի քանակական վերլուծություն): բաղադրիչներ պատրաստի արտադրանքներում): Հետագայում այս մեթոդը լայնորեն կիրառվել է կեղծ ապրանքները բացահայտելու համար: 2000 թվականից կեղծ ապրանքների նույնականացման արդյունքները ձեռք են բերվել և հրապարակվել տարբեր արտադրողների դեղերի օրինակով: Նույն աշխատություններում դիտարկվել են վերլուծության ճշգրտության վրա ազդող տարբեր հատկանիշներ: Ձեռք բերված փորձի հիման վրա կեղծ դեղերի վերահսկման միջազգային կազմակերպությունները սկսեցին կիրառել այս մեթոդը կեղծ արտադրանքը բացահայտելու համար՝ ինչպես առանձին, այնպես էլ այլ մեթոդների հետ համատեղ:
Կան մեթոդներ, որոնցում օգտագործվում է NIR մեթոդը թմրամիջոցների որակական և քանակական վերլուծության համար: Մեթոդը թույլ է տալիս ոչ միայն հայտնաբերել կասկածելի նմուշը որպես թմրամիջոց, այլև չափել ակտիվ նյութի պարունակությունը։
Սա վկայում է մոտ ինֆրակարմիր Ֆուրիեի սպեկտրոմետրի մեթոդի օգտագործման նախապատվության մասին՝ որպես թմրամիջոցների որակական և քանակական վերլուծության մեթոդներից մեկը: Կեղծիքի ճշգրիտ նույնականացման, դեղամիջոցի ակտիվ բաղադրիչի քանակական որոշման, ինչպես նաև կեղծ դեղերի կամ թմրամիջոցների արտադրողին հետևելու հնարավորության համար:
Դոնեցկի մարզում Ուկրաինայի ՆԳՆ գլխավոր տնօրինության NIIECC-ի կողմից NIR անալիզատորի ձեռքբերման ժամանակ երկրում տրամադոլի արտադրության և տարածման հետ կապված լուրջ խնդիր կար, ուստի առաջին խնդիրը. համար NIR-ը պետք է մշակեր տրամադոլի և դրա արտադրողի նույնականացման մեթոդաբանություն, որը հնարավորություն կտար պարզել դրա աղբյուրը: Հետագայում այս մեթոդը համալրվեց մեկ այլ խնդրի լուծման տեխնիկայով՝ կեղծ դեղերի հայտնաբերմամբ։
Նույնականացման մեթոդներ մշակելու համար օգտագործվել է Antaris II մոտ ինֆրակարմիր Ֆուրիեի փոխակերպման սպեկտրոմետրը, որը արտադրվել է Thermo Fisher Scientific-ի կողմից: Սարքի տեսքը ներկայացված է Նկ. 1.4.1.
Բրինձ. 1.4.1. NIR սպեկտրոմետր Antaris II.
Սպեկտրոմետրի դիզայնը թույլ է տալիս մեկ գործիքին համալրել տարբեր տեսակի նմուշների վերլուծության տարբեր սարքերով:
Անտարիս II սպեկտրոմետրը հագեցած է.
· Հեղուկ նմուշների և թիթեղների վերլուծության փոխանցման մոդուլ;
· փոխանցման դետեկտոր՝ պինդ նմուշների վերլուծության համար (հաբեր, պարկուճներ, փոշիներ);
ինտեգրվող ոլորտ;
արտաքին օպտիկամանրաթելային զոնդ:
Պինդ նմուշների դետեկտորը տեղադրվում է ինտեգրվող ոլորտի վերևում, ինչը թույլ է տալիս նմուշի միաժամանակյա վերլուծություն ինչպես փոխանցման համար, որը բնութագրում է ամբողջ նմուշը որպես ամբողջություն, այնպես էլ ինտեգրվող ոլորտի վրա ցրված արտացոլման մեթոդով, որը թույլ է տալիս բնութագրել մակերեսի մակերեսը: նմուշը. Արտաքին զոնդն օգտագործվում է ոչ ստանդարտ փաթեթավորման նմուշների ցրված անդրադարձման վերլուծության համար՝ առանց փաթեթը բացելու, ինչպես նաև հեղուկ նմուշների: Վերոնշյալ բոլոր մեթոդները չեն պահանջում նմուշի պատրաստում կամ պահանջում են նվազագույն նախապատրաստում և թույլ են տալիս արդյունք ստանալ 3 րոպեի ընթացքում, ռեագենտների և ծախսվող նյութերի համար ֆինանսական ծախսեր չեն պահանջում և, որ ամենակարևորն է, ոչ կործանարար են, ինչը թույլ է տալիս խնայել նմուշը այլ մեթոդներով արդյունքների հետագա հաստատման համար:
Դեղորայքային հումքի և պատրաստի արտադրանքի որակի գնահատման ժամանակակից մեթոդներից է սպեկտրոմետրիան մոտ ինֆրակարմիր տարածաշրջանում: Մեթոդն ունի մի շարք նշանակալի առավելություններ, այդ թվում՝
|
- Բարդ խառնուրդների տարբեր բաղադրիչների միաժամանակյա վերլուծություն, ներառյալ դրանց կոնցենտրացիայի մասին տեղեկատվությունը: Օրինակ, այս մեթոդը կարող է օգտագործվել միկրոտարասեռ համակարգերում ջրի, օրգանական լուծիչների և այլ բաղադրիչների տոկոսը վերլուծելու համար, ինչպիսիք են նավթը ջրի մեջ կամ ջուրը յուղի էմուլսիաները:
- Նմուշների հեռակառավարման կազմակերպման հնարավորությունը իրական ժամանակում անմիջապես գործընթացի հոսքում (հեռակառավարում): Այդ նպատակների համար օգտագործվում են ստացիոնար կամ շարժական սպեկտրոմետրեր: Ստացիոնար սարքերը տեղադրվում են դեղագործական ձեռնարկությունների արտադրական օբյեկտներում, որտեղ դրանք ուղղակիորեն ինտեգրվում են արտադրական գծերին՝ սենսորների տեղադրմամբ կոնվեյերների գոտիների վերևում, քիմիական ռեակտորներում և խառնիչ պալատներում: Սա թույլ է տալիս ստանալ տեղեկատվություն առցանց և օգտագործել ստացված տվյալները ավտոմատացված կառավարման համակարգում: Դյուրակիր մարտկոցով աշխատող NIR սպեկտրոմետրերը առավել հաճախ օգտագործվում են շարժական դեղերի որակի վերահսկման լաբորատորիաներում:
NIR տարածաշրջանում սպեկտրների ստացման մեթոդներ
Մոտ ինֆրակարմիր շրջանում սպեկտրները ստացվում են փոխանցման կամ ցրված անդրադարձման միջոցով։
Փոխանցման մեթոդը կարող է օգտագործվել ինչպես հեղուկների, այնպես էլ պինդ նյութերի վերլուծության համար: Այս դեպքում հեղուկները տեղադրվում են կուվետներում կամ այլ մասնագիտացված տարաներում, որոնք մատակարարվում են սարքի հետ: Նման չափիչ անոթները կարող են պատրաստվել սովորական կամ քվարցային ապակուց։ Պինդ նմուշների փոխանցման մեթոդով հետազոտության համար կարող է օգտագործվել զոնդ կամ գնդիկ։
Այնուամենայնիվ, զոնդի ցրված անդրադարձման վերլուծությունն ունի մի շարք նշանակալի առավելություններ, քանի որ այն ապահովում է ավելի մանրամասն սպեկտր և ավելի ճշգրիտ արդյունքներ: Սա ապահովվում է նրանով, որ օպտիկամանրաթելային զոնդի ծայրի թեք հարթությունը նվազագույնի է հասցնում տեսողական ազդեցությունը՝ թույլ տալով ավելի շատ լույս ցրվել: Բացի այդ, նմուշի փաթեթից շտրիխ կոդեր կարդալու մոդուլը կարող է ինտեգրվել օպտիկամանրաթելային համակարգին: Հարկ է նաև նշել, որ միայն զոնդի միջոցով է հնարավոր նույնականացնել բուն սարքից հեռու գտնվող նմուշները։
Ցածր ցրվածությամբ և արտացոլողությամբ նմուշները փորձարկելու համար օգտագործվում է փոխանցման-արտացոլման համակցված մեթոդ: Սա պահանջում է հատուկ դիզայնի կուվետներ և սենսորներ, որոնց շնորհիվ ճառագայթի ճառագայթը երկու անգամ անցնում է վերլուծված նմուշի միջով:
Բացի այդ, «փոխազդեցության» սպեկտրները կարելի է ձեռք բերել մոտ ինֆրակարմիր շրջանում։
NIR սպեկտրաչափության խնդիրները և ինչպես լուծել դրանք
Դեղագործական արդյունաբերության մեջ այս վերլուծական մեթոդի հիմնական խնդիրները երկար ժամանակ եղել են սպեկտրի վերլուծության դժվարությունը, որը բնութագրվում է ավելի քիչ ինտենսիվ և համեմատաբար ավելի լայն կլանման գոտիներով՝ համեմատած միջին ինֆրակարմիր շրջանի հիմնարար շերտերի հետ:
Տվյալների մշակման մաթեմատիկական մեթոդների (քիմիաչափություն) համադրումը գործիքային անալիզի արդյունքների հետ հնարավորություն տվեց հարթել այդ թերությունը։ Այդ նպատակների համար ժամանակակից անալիզատորները հագեցած են հատուկ ծրագրային փաթեթներով, որոնք հիմնված են արդյունքների մշակման կլաստերային կամ դիսկրիմինանտ մեթոդի վրա:
Քիմիոմետրիկ վերլուծության մեջ սպեկտրի փոփոխությունների տարբեր հնարավոր աղբյուրները հաշվի առնելու համար դեղագործական ձեռնարկություններում ստեղծվում են հատուկ սպեկտրային գրադարաններ՝ հաշվի առնելով հումքի արտադրողը, դրա արտադրության տեխնոլոգիական գործընթացը, տարբեր խմբաքանակներից նյութի միատարրությունը, ջերմաստիճանը։ , սպեկտրի ձեռքբերման ռեժիմ և այլ գործոններ։
Համաձայն եվրոպական կարգավորող պահանջների՝ գրադարաններ կազմելու համար անհրաժեշտ է ուսումնասիրել դեղանյութի առնվազն 3 նմուշ՝ 3 և ավելի սպեկտր ստանալու համար։
Մեկ այլ հնարավոր խնդիր է սպեկտրի փոփոխության հավանականությունը՝ պայմանավորված NIR սպեկտրոմետրի նախագծման առանձնահատկություններով, որը լուծվում է սարքը դեղագրության պահանջներին համապատասխան որակավորելու միջոցով:
Բաներ, որոնք պետք է հիշել հետազոտություն կատարելիս
 |
|
 |
|
Սպեկտրոմետրիան մոտ ինֆրակարմիր շրջանում (NIR spectrometry, eng. NIR) մեթոդ է, որը հիմնված է նյութերի ունակության վրա էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը կլանելու 780-ից 2500 նմ ալիքի երկարության միջակայքում (12500-ից 4000 սմ -1):
NIR միջակայքում կլանումը, որպես կանոն, կապված է C-H, N-H, O-H և S-H կապերի հիմնական թրթռումային հաճախականությունների երանգի և դրանց համակցությունների հետ: Առավել տեղեկատվական միջակայքը 1700-ից մինչև 2500 նմ տարածքն է (6000-ից մինչև 4000 սմ -1):
NIR սպեկտրներից ստացված տեղեկատվության վերլուծությունը կատարվում է քիմիամետրիկ ալգորիթմների միջոցով, որոնք պահանջում են տվյալների առաջնային զանգվածի ստեղծում:
Որպես մեթոդի կիրառելիության մաս, NIR սպեկտրոմետրիան թույլ է տալիս ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն իրականացնել վերլուծված օբյեկտի քիմիական, ֆիզիկական և ֆիզիկաքիմիական բնութագրերի որակական և քանակական գնահատում, ներառյալ հետևյալ բնութագրերի գնահատումը.
– հիդրօքսիլային և յոդի թիվը, հիդրօքսիլացման աստիճանը.
- բյուրեղային ձև և բյուրեղության աստիճան;
- պոլիմորֆ ձև կամ կեղծ պոլիմորֆ ձև;
– մասնիկների և այլոց ցրվածության աստիճանը.
NIR սպեկտրոմետրիան ունի հետևյալ հնարավորությունները.
– նմուշի պատրաստման հեշտությունը կամ պատրաստման բացակայությունը.
- չափումների արագություն;
– վերլուծության ոչ կործանարար բնույթ.
- մի քանի պարամետրերի (ցուցանիշների) միաժամանակյա գնահատման հնարավորություն.
- հեռակառավարման հնարավորությունը, ներառյալ գործընթացի հոսքերը իրական ժամանակում:
Սարքեր.Օգտագործվում են ինչպես մասնագիտացված NIR սպեկտրոֆոտոմետրեր, այնպես էլ այլ սպեկտրոֆոտոմետրեր, որոնք կարող են գործել սպեկտրի մոտ IR շրջանում:
NIR սպեկտրոֆոտոմետրերը բաղկացած են.
- ճառագայթման աղբյուր, օրինակ, քվարց լամպ (շիկացած լամպ) կամ դրա համարժեքը.
- մոնոխրոմատոր (դիֆրակցիոն ցանց, պրիզմա, օպտիկա-ակուստիկ զտիչ) կամ ինտերֆերոմետր (ֆուրիեի տրանսֆորմացիայով սպեկտրոֆոտոմետրեր);
- ձայնագրող սարք - դետեկտոր (հիմնված սիլիցիումի, կապարի սուլֆիդի, ինդիումի արսենիդի, ինդիում-գալիումի արսենիդ, սնդիկ-կադմիումի տելուրիդ, դյուտերացված տրիգլիցին սուլֆատ և այլն);
– Նմուշների տեղադրման սարք և/կամ հեռավոր օպտիկամանրաթելային սենսոր:
Նմուշները տեղադրվում են ապակյա կամ քվարցային կուվետներում, սրվակներում, ապակե բաժակներում, պարկուճների կամ պլանշետների պահարաններում և այլ սարքերում:
Սպեկտրոֆոտոմետրերը կարող են հագեցված լինել կուվետային խցիկով, ինտեգրվող գնդով (ինտեգրվող գունդը օպտիկական բաղադրիչ է, որը բաղկացած է բարձր արտացոլող նյութով պատված գնդաձև խոռոչից, գունդը նախատեսված է անհամասեռ նմուշների սպեկտրներ ստանալու համար), փոխանցումը չափելու արտաքին մոդուլներ։ բարձր ցրման նմուշներ, ավտոմատ նմուշների սնուցիչներ, օպտիկամանրաթելային զոնդեր: Վերլուծության համար այս կամ այն սարքի ընտրությունը կախված է նմուշի տեսակից և չափման ընտրված մեթոդից: Հետեւաբար, սարքերը, որոնք իրականացնում են չափման մի քանի մոտեցումներ, խորհուրդ են տրվում օգտագործել:
Տվյալների մշակումն ու ստացված արդյունքների վերլուծությունն իրականացվում են հատուկ ծրագրային ապահովման միջոցով։
Յուրաքանչյուր չափման ռեժիմ (հաղորդում, ցրված անդրադարձ և դրանց համադրություն) պետք է ունենա իր ստուգման ընթացակարգը, ներառյալ ալիքի երկարության ճիշտ կարգավորումը և լուսաչափական աղմուկի ստուգումը:
Ալիքի երկարությունների ճիշտ կարգավորումների ստուգում:Ալիքի երկարության պարամետրի ճշգրտությունը ստուգելու համար գրանցվում է ստանդարտ նմուշի սպեկտրը, որն ունի բնորոշ կլանման առավելագույն և նվազագույն չափեր, և ստացված ալիքի երկարության արժեքները համեմատվում են հայտարարված բնութագրերի հետ:
Փոխանցման և արտացոլման ռեժիմների համար, ալիքների երկարությունների ճիշտ կարգավորումը որոշելու համար, որպես ստանդարտ նմուշներ առավել տարածված է օգտագործել հազվագյուտ հողային տարրերի օքսիդները, մթնոլորտում ջրի գոլորշին, մեթիլեն քլորիդը և այլն:
Ֆուրիեի տրանսֆորմացիա ունեցող սարքերում ալիքի թվերի սանդղակը գծային է ողջ աշխատանքային տիրույթում, և տեղադրման ճշգրտությունը ստուգելու համար բավական է օգտագործել մեկ ստանդարտ նմուշ՝ հայտարարված բնութագրերի վերահսկմամբ մեկ կլանման գոտում: Այլ տիպի գործիքները կարող են ունենալ ալիքի թվի սանդղակի ոչ գծային բնույթ և պահանջել հայտարարված չափագիտական բնութագրերի ստուգում առնվազն երեք գագաթների (մեկ կամ մի քանի ստանդարտ նմուշների) համար, որոնք ընդգրկում են ողջ աշխատանքային տիրույթը:
Ալիքի երկարությունների սահմանման սխալը պետք է լինի ոչ ավելի, քան ±1 նմ (կամ համարժեք ալիքի համար) մինչև 1900 նմ ալիքի երկարության միջակայքում և ոչ ավելի, քան ±1,5 նմ ≥1900 նմ ալիքի երկարության միջակայքում:
Ալիքի երկարության պարամետրի վերարտադրելիությունը պետք է համապատասխանի արտադրողի պահանջներին կամ Ռուսաստանի Դաշնության տարածքում գործող կարգավորող փաստաթղթերի պահանջներին:
Ֆոտոմետրիկ գծայինության ստուգում:Ֆոտոմետրիկ գծայինությունը ստուգելու համար գրանցվում են փոխանցման/արտացոլման հայտնի արժեքներով ստանդարտ նմուշների NIR սպեկտրները և գծագրվում է ստացված փոխանցման/արտացոլման արժեքների գրաֆիկական կախվածությունը հայտնի արժեքներից: Նման կախվածության կառուցման արդյունքը պետք է լինի ուղիղ գիծ՝ կոորդինատների կենտրոնում խաչմերուկով (0,00 ± 0,05) և ուղիղ գծի թեքության շոշափողով (1,00 ± 0,05): Արտացոլման ռեժիմում լուսաչափական գծայնությունը ստուգելու համար որպես ստանդարտ նմուշներ օգտագործվում են ածխածնով կամ անալոգներով լիցքավորված պոլիմերներ՝ առնվազն 4 նմուշի չափով 10–90% արտացոլման արժեքների միջակայքում: Փոխանցման ռեժիմում լուսաչափական գծայնությունը ստուգելու համար որպես ստանդարտ նմուշներ օգտագործվում են 3 նմուշի չափով զտիչներ՝ 10–90% հաղորդման արժեքներով և 100% հաղորդման գիծ (գրանցվում է դատարկ ալիքի փոխանցման սպեկտրը):
Ֆոտոմետրիկ աղմուկի ստուգում:Փոխանցումը չափելիս ֆոտոմետրիկ աղմուկը գնահատելու համար գրանցվում է 100% օդային գիծ. արտացոլումը չափելիս գրանցեք 100% գիծ՝ օգտագործելով համապատասխան ստանդարտ նմուշներ՝ առնվազն 99% արտացոլողությամբ: Այս դեպքում 100% գիծը նշանակում է չափում, որի ստանդարտ նմուշը միաժամանակ չափված նմուշն է և ֆոնը: Բարձր կլանման արժեքներով ֆոտոմետրիկ աղմուկը գնահատվում է ստանդարտ նմուշների միջոցով՝ փոխանցման կամ անդրադարձման արժեքներով մոտ 10%:
Ֆոտոմետրիկ աղմուկը պետք է համապատասխանի արտադրողի բնութագրերին:
Չափման մեթոդներ. NIR սպեկտրը համապատասխան լուսաչափական մեծության կախվածությունն է (օպտիկական խտություն ( Ա), փոխանցումներ ( Տ), արտացոլման գործակիցը ( Ռ) և ածանցյալ մեծություններ) ճառագայթման ալիքի երկարության կամ հաճախականության վրա։ NIR տարածաշրջանում չափումներ կատարելիս իրականացվում են հետևյալ մեթոդները.
- կլանման (կամ փոխանցման) չափումը նմուշի միջով ճառագայթման անցման ժամանակ.
- նմուշից արտացոլված կամ ցրված ճառագայթման չափում.
- վերը նշված մեթոդների համադրություն.
Չափումները միշտ կատարվում են ֆոնի համեմատ:
Փոխանցման չափում. Փոխանցումը չափում է ճառագայթման ինտենսիվության նվազեցումը, երբ այն անցնում է նմուշի միջով: Այս սկզբունքը կիրառվում է շատ օգտագործվող սպեկտրոֆոտոմետրերում, և արդյունքը կարող է ուղղակիորեն ներկայացվել փոխանցման միավորներում ( Տ) և/կամ օպտիկական խտությունը ( Ա).
Մեթոդը կիրառելի է պինդ և հեղուկ նմուշների համար, ներառյալ ցրված համակարգերը:
Որպես կանոն, փոխանցման չափումների համար նմուշների հատուկ պատրաստում չի պահանջվում: Հեղուկ նմուշների սպեկտրը չափելու համար օգտագործեք սրվակներ կամ կուվետներ՝ համապատասխան օպտիկական ուղու երկարությամբ (սովորաբար 0,5-22 մմ), ինչպես նաև օպտիկամանրաթելային փոխանցման տվիչներ:
ցրված արտացոլում.Դիֆուզ արտացոլման մեթոդում չափվում է անդրադարձումը ( Ռ) ներկայացնում է նմուշից արտացոլված լույսի ինտենսիվության հարաբերակցությունը ( Ի), ֆոնից արտացոլված լույսի ինտենսիվությանը ( Ի r):
կամ այս հարաբերակցության փոխադարձ լոգարիթմական արժեքը ( Ա Ռ):
.
Որպես ֆոն օգտագործվում է բարձր մագնիտուդով մակերես։ Ռոսկու թիթեղներ, պերֆտորացված հագեցած պոլիմերներ, կերամիկական թիթեղներ և այլ հարմար նյութեր:
Մեթոդն օգտագործվում է պինդ նմուշների վերլուծության համար՝ օգտագործելով արտացոլման ռեժիմում գործող ինտեգրվող գունդ կամ օպտիկամանրաթելային սենսորներ: Վերջին դեպքում ստացված արդյունքների վերարտադրելիության համար անհրաժեշտ է ապահովել չափման պայմանների կայունությունը, մասնավորապես՝ սենսորի հարաբերական անշարժությունը, ճնշման աստիճանը և այլ պայմաններ։
Փոխանցման-արտացոլման մեթոդ. Այս մեթոդը փոխանցման և արտացոլման համակցություն է՝ շնորհիվ կուվետների և սենսորների հատուկ ձևավորման, որոնցում ճառագայթումը կրկնակի անցնում է նմուշի միջով, ինչը թույլ է տալիս վերլուծել ցածր կլանող և ցրող ուժ ունեցող նմուշները:
Որպես լուսաչափական մեծություն, օգտագործվում է փոխանցման կրկնակի գործակիցը ( Տ*):
,
Որտեղ: Ի Տկրկնակի փոխանցումից հետո ճառագայթման ինտենսիվությունն է՝ առանց նմուշի.
Ինմուշով չափված փոխանցվող և արտացոլված ճառագայթման ինտենսիվությունն է.
և օպտիկական խտության նման արժեք ( Ա*):
.
Որպես ֆոն օգտագործվում է օդի կամ տեղեկատու միջավայրի սպեկտրը:
Մեթոդը կիրառելի է հեղուկի, ներառյալ անհամասեռ նմուշների համար:
Սպեկտրը գրանցելու համար փորձանմուշը տեղադրվում է հայելիով կամ այլ ցրված ռեֆլեկտորով կուվետում: Հնարավոր է օգտագործել օպտիկամանրաթելային սենսոր, որը ընկղմված է նմուշի մեջ: