Bik analīze. Tuvo infrasarkano staru spektroskopijas pielietojumi. Atkārtota validācija vai atkārtota validācija
Kā rokraksts
DOLBŅEV DMITRIJS VLADIMIROVIČS
ZĀĻU IDENTIFIKĀCIJA PĒC TUVĀS INFRASTARAKANĀS SPEKTROSKOPIJAS
14.04.2002 – farmaceitiskā ķīmija, farmakognozija
disertācijas akadēmiskā grāda iegūšanai
farmācijas zinātņu kandidāts
Maskava - 2010
Darbs tika veikts Valsts augstākās profesionālās izglītības iestādē Pirmā Maskavas Valsts medicīnas universitātes vārdā
Zinātniskie vadītāji:
Farmācijas zinātņu doktors, Krievijas Medicīnas zinātņu akadēmijas akadēmiķis, profesors
Farmācijas zinātņu doktors, profesors
Oficiālie pretinieki:
Vadošā organizācija:
Viskrievijas Zinātniskais bioloģiski aktīvo vielu drošības centrs (VSC BAV)
Aizstāvēšana notiks “___”____________________2010. gada plkst. ____ Promocijas darbu padomes sēdē (D 208.040.09) Maskavas vārdā nosauktajā Pirmajā Maskavas Valsts medicīnas universitātē, Nikitsky bulvārī, 13.
Promocijas darbu var atrast Maskavas Valsts medicīnas universitātes bibliotēkā. Maskava, Nahimovska prospekts, 49.
Promocijas darba zinātniskā sekretāre
dome D 208.040.09
farmācijas zinātņu doktors,
Profesors
Pētījuma tēmas atbilstība. Pēdējo 15 gadu laikā gandrīz infrasarkanā (NIR) spektroskopija ir strauji attīstījusies un ir atradusi pielietojumu visdažādākajās nozarēs. NIR spektroskopija ir pazīstama kā efektīva kvalitatīvās un kvantitatīvās analīzes metode. Šo metodi plaši izmanto lauksaimniecībā (augšņu kvalitātes, olbaltumvielu, tauku u.c. satura noteikšanai pārtikas produktos), rūpniecībā (naftas produktu sastāva, tekstilizstrādājumu kvalitātes noteikšanai u.c.), medicīnā (lai noteiktu taukus, skābekli asinīs, audzēju attīstības pētījumi). Šobrīd NIR spektroskopija kļūst par vienu no ražošanas procesa kontroles metodēm farmācijas nozarē Eiropā un ASV.
To izmanto, lai pārbaudītu ievades izejvielas, sajaukšanas viendabīgumu, granulēšanas beigu punkta noteikšanu, žāvēšanas mitruma saturu, tablešu viendabīgumu un pārklājuma biezuma mērīšanu.
NIR spektroskopijas metode ir aprakstīta Eiropas Farmakopejā un ASV Farmakopejā, taču tā joprojām tiek izmantota salīdzinoši reti farmakopejas analīzēs: galvenokārt, nosakot ūdens saturu preparātos, kas iegūti no asinīm.
Šajā sakarā liela nozīme ir vienotu farmaceitisko vielu un zāļu analīzes metožu izstrādei to turpmākai izmantošanai farmakopejas analīzē.
Šis jautājums ir īpaši svarīgs saistībā ar Krievijas Federācijas Valsts farmakopejas 12. izdevuma izdošanu.
Tāpat jāatzīmē aktuālā viltoto zāļu problēma, kuras risināšanas viens no veidiem ir ātrās analīzes metožu izstrāde.
Ņemot vērā minēto, aktuāla problēma ir vienotu metožu izstrāde vielu un preparātu analīzei un viltotu zāļu identificēšanai, izmantojot NIR spektroskopijas metodi.
Pētījuma mērķis un uzdevumi. Pētījuma mērķis bija izstrādāt vienotas metodes vielu un preparātu analīzei un viltotu zāļu identificēšanai, izmantojot NIR spektroskopijas metodi.
Lai sasniegtu šo mērķi, tika atrisināti šādi uzdevumi:
– izpētīt iespēju iegūt vielu, tablešu un kapsulu NIR spektrus, izmantojot optiskās šķiedras sensoru un integrējošo sfēru;
– salīdzināt vielu un zāļu NIR spektrus;
– salīdzināt NIR spektrus zālēm ar dažādu aktīvās vielas saturu;
– izpētīt iespēju izmantot NIR spektroskopiju, lai noteiktu konkrētu ražotāju vielu un preparātu autentiskumu, kā arī identificētu viltotas zāles;
– izstrādāt vielu un zāļu NIR spektru elektronisko bibliotēku.
Pētījuma rezultātu zinātniskā novitāte. Pirmo reizi ir pierādīts, ka NIR spektroskopijas metodi var izmantot gan farmaceitisko vielu, gan gatavo zāļu (tablešu un kapsulu) autentiskuma noteikšanai. Ir pierādīts, ka kopumā vielu un zāļu NIR spektri atšķiras. Spekrus var iegūt, izmantojot optiskās šķiedras sensoru un integrējošu sfēru. Ir pierādīts, ka, ja kapsulas apvalks vai tabletes iepakojums (blisteris) ir caurspīdīgs, spektru var iegūt, neizņemot kapsulas vai neizņemot tabletes no iepakojuma. Ir pierādīts, ka ar NIR spektroskopijas metodi var identificēt viltotas zāles, ja tiek salīdzināti oriģinālo un testa zāļu spektri. Vielu un zāļu spektrus var glabāt kā elektronisku bibliotēku. Konstatēts, ka uzticamākai testa zāļu spektra un standarta spektra salīdzināšanai ir nepieciešama matemātisko datu apstrāde.
Darba praktiskā nozīme. Tiek piedāvātas izstrādātas metodes zāļu analīzei, izmantojot NIR spektroskopiju, lai noteiktu farmaceitisko vielu, tablešu un kapsulu formā esošo zāļu autentiskumu. Metodes ļauj izmantot integrējošu sfēru un optiskās šķiedras sensoru (“pistoli”).
Izstrādātās metodes var izmantot arī viltotu zāļu ekspress identificēšanai un farmaceitisko vielu un starpproduktu ienākošajai un izejošajai kontrolei farmācijas uzņēmumos. Metodes dažos gadījumos ļauj veikt nesagraujošu kvalitātes kontroli, neatverot primāro iepakojumu.
Izstrādāto NIR spektru bibliotēku var izmantot vielu, tablešu un kapsulu identificēšanai, izmantojot optiskās šķiedras sensoru (“pistoli”) un integrējošo sfēru.
Darba rezultāti ir pārbaudīti un izmantoti kvalitātes kontroles nodaļā.
Darba aprobācija. Promocijas darba galvenie nosacījumi tika ziņoti un apspriesti XII Krievijas nacionālajā kongresā “Cilvēks un medicīna” (Maskava, 2005), Starptautiskajā analītiskās ķīmijas kongresā ICAS (Maskava, 2006) un XIV Krievijas nacionālajā kongresā “Cilvēks un medicīna” ” (Maskava, 2007). Darbs tika pārbaudīts zinātniski praktiskajā sanāksmē Farmaceitiskās ķīmijas katedrā ar Maskavas Valsts medicīnas universitātes Farmācijas zinātņu fakultātes toksikoloģiskās ķīmijas kursu. 2010. gada 22. marts
Publikācijas. Par promocijas darba tēmu izdoti 5 iespieddarbi.
Pētījumu sasaiste ar farmācijas zinātņu problēmu izstrādi. Promocijas darbs tika veikts Maskavas Valsts medicīnas universitātes Farmaceitiskās ķīmijas katedras sarežģītas tēmas ietvaros. “Zāļu kvalitātes kontroles pilnveidošana (farmaceitiskie un vides aspekti)” (valsts reģistrācijas Nr.01.200.110.54.5).
Promocijas darba struktūra un apjoms. Promocijas darbs uzrakstīts uz 110 lappusēm mašīnrakstā, sastāv no ievada, literatūras apskata, 5 eksperimentālo pētījumu nodaļām, vispārīgiem secinājumiem, literatūras saraksta, kā arī atsevišķi ietver 1 pielikumu. Promocijas darbs ilustrēts ar 3 tabulām un 54 attēliem. Literatūras sarakstā iekļauti 153 avoti, no kuriem 42 ir ārvalstu.
Aizsardzības noteikumi:
– vielu, tablešu un kapsulu NIR spektru iegūšanas iespējas izpētes rezultāti, izmantojot optiskās šķiedras sensoru un integrējošo sfēru;
– vielu un zāļu NIR spektru, kā arī dažādu aktīvās vielas saturu medikamentu NIR spektru salīdzinoša pētījuma rezultāti;
– NIR spektroskopijas izmantošanas iespēju izpētes rezultāti konkrētu ražotāju vielu un preparātu autentiskuma noteikšanai, kā arī viltotu zāļu identificēšanai.
1. Mācību objekti
Ir pētītas vairāku zāļu vielas un preparāti. Kopumā pētījumā tika izmantotas 35 vielas: alumīnija hidroksīds, amikacīna sulfāts, askorbīnskābe, nātrija askorbāts, nātrija varfarīns, vitamīns B12, gemfibrozils, magnija hidroksīds, glurenorms, D-biotīns, dzelzs glikonāts, zopiklons, kalcija D pantenoāts, klindamicīns. fosfāts, lidokaīna hidrohlorīds, metoprolola tartrāts, nikotīnamīds, paracetamols, piridoksīna hidrohlorīds, piperacilīns, ranitidīna hidrohlorīds, riboflavīns, tiamīna mononitrāts, tirotricīns, famotidīns, folijskābe, cefadroksils, nātrija hloroksīda sāls, cefazolīna sāls cianokoblamīns, dažādi ražotāji un 59 dažādu ražotāju zāles, kas satur: izoniazīdu, meloksikāmu, omeprazolu, ranitidīna hidrohlorīdu, rifampicīnu, famotidīnu, ciprofloksacīnu, esomeprazolu, etambutolu, kā arī 2 viltotus paraugus (OMEZ 20 mg, Dr. Reddy`s Lab. un Rifampicīns,150 mg) .
2. Aprīkojums un pārbaudes apstākļi
Darbā tika izmantota MPA iekārta - tuvā infrasarkanais Furjē spektrometrs (Bruker Optics GmbH, Vācija). Ierakstīšanas parametri: spektrālais diapazons no 800 nm līdz 2500 nm (cm-1 līdz 4000 cm-1), skenējumu skaits 16, spektrālā izšķirtspēja 4 cm-1. Instruments tika kontrolēts un iegūtie spektri tika apstrādāti, izmantojot OPUS 6.0 programmatūras pakotni (Bruker Optics GmbH, Vācija). NIR spektri tika iegūti divos veidos:
1) izmantojot optiskās šķiedras sensoru (“pistoli”),
2)
Abas metodes tika izmantotas, lai iegūtu vielu, tablešu un kapsulu NIR spektrus.
Optiskās šķiedras sensors (“pistole”) ļauj veikt tikai atstarošanas mērījumus, savukārt integrējošā sfēra ļauj veikt gan atstarošanas, gan pārraides mērījumus. Šajā darbā tika iegūti NIR atstarošanas spektri.
2.1. NIR spektru iegūšanas metodes:
izmantojot optiskās šķiedras sensoru (“pistoli”).
2.1.1. Vielas . Pulverveida vielu iebēra caurspīdīgā kivetē ar slāņa biezumu no 1 līdz 3 cm.Tad optiskās šķiedras sensors tika nospiests perpendikulāri pulvera virsmai. Spektra reģistrācijas procedūra tika sākta, nospiežot pogu uz optiskās šķiedras sensora. Spektru mērījumi tika atkārtoti 3–5 reizes no dažādām jomām, lai iegūtu statistiski ticamus analīzes rezultātus.
2.1.2. Tabletes izņemtas no blistera . Optiskās šķiedras sensors tika nospiests perpendikulāri planšetdatoram. Spektra reģistrācijas procedūra tika sākta, nospiežot pogu uz optiskās šķiedras sensora. Lai iegūtu statistiski ticamus analīzes rezultātus, spektru mērījumus atkārtoja 3–5 reizes no dažādām planšetdatora vietām.
2.1.3. Tabletes blisterī . Ja blisteris ir caurspīdīgs, mērījums tika veikts šādi, optiskās šķiedras sensors tika nospiests perpendikulāri tabletes virsmai blisterī. Spektra reģistrācijas procedūra tika sākta, nospiežot pogu uz optiskās šķiedras sensora. Lai iegūtu statistiski ticamus analīzes rezultātus, spektru mērījumi tika atkārtoti 3–5 reizes no dažādām planšetdatora vietām blisterī. Ja blisteris bija necaurspīdīgs vai alumīnija, tablete vispirms tika izņemta no blistera un pēc tam tika iegūts NIR spektrs.
2.1.4. Kapsulas . Ja kapsulas apvalks ir caurspīdīgs, mērījums tika veikts šādi: optiskās šķiedras sensors tika nospiests perpendikulāri kapsulas virsmai blisterī. Spektra reģistrācijas procedūra tika sākta, nospiežot pogu uz optiskās šķiedras sensora. Spektru mērījumi tika atkārtoti 3-5 reizes no dažādām kapsulas daļām blisterī, lai iegūtu statistiski ticamus analīzes rezultātus. Ja kapsulas apvalks nebija caurspīdīgs, kapsula vispirms tika atvērta un pēc tam stikla kivetē tika mērīts satura spektrs.
2.2. NIR spektru iegūšanas metodes:
izmantojot integrējošu sfēru.
NIR spektru iegūšana atstarošanas režīmā
2.2.1. Vielas . Pulverveida vielu iebēra caurspīdīgā kivetē ar slāņa biezumu no 1 līdz 3 cm, pēc tam kiveti novietoja uz integrējošās sfēras optiskā loga. Mērīšanas process tika uzsākts datorā, izmantojot OPUS programmu, vai tieši pašā ierīcē (poga “Start”). Lai iegūtu statistiski ticamus analīzes rezultātus, spektru mērījumus atkārtoja 3–5 reizes.
2.2.2. Tabletes izņemtas no blistera . Tablete tika ievietota speciālā turētājā. Integrējošās sfēras optiskā loga augšpusē tika uzstādīts turētājs ar planšetdatoru. Mērīšanas process tika uzsākts datorā, izmantojot OPUS programmu, vai tieši pašā ierīcē (poga “Start”). Lai iegūtu statistiski ticamus analīzes rezultātus, spektru mērījumus atkārtoja 3–5 reizes no dažādām planšetdatora vietām.
2.2.3. Kapsulas . Ja kapsulas apvalks ir caurspīdīgs, mērījums tika veikts šādi: kapsula tika ievietota īpašā turētājā. Integrējošās sfēras optiskā loga augšpusē tika uzstādīts turētājs ar kapsulu. Mērīšanas process tika uzsākts datorā, izmantojot OPUS programmu, vai tieši pašā ierīcē (poga “Start”). Spektru mērījumi tika atkārtoti 3–5 reizes no dažādām kapsulas daļām, lai iegūtu statistiski ticamus analīzes rezultātus. Ja kapsulas apvalks nebija caurspīdīgs, tad vispirms kapsula tika atvērta un pēc tam tika izmērīts satura spektrs stikla šūnā, novietojot šūnu uz integrējošās sfēras optiskā loga.
3. NIR spektru matemātiskā apstrāde.
Iegūto spektru matemātiskā apstrāde veikta, izmantojot programmu OPUS IDENT, kas iekļauta OPUS 6.0 programmatūras pakotnē (Bruker Optics GmbH, Vācija). Nezināmais spektrs tika salīdzināts ar atsauces bibliotēkas spektru, aprēķinot spektrālo attālumu. IDENT identificē tos salīdzināšanas spektrus, kas ir vistuvāk analizējamajam spektram, un nosaka novirzes starp šiem spektriem un analizējamo spektru. Tas ļauj IDENT identificēt nezināmas vielas un novērtēt, cik lielā mērā viela atbilst atsauces standartam.
Mēs izmantojām divas NIR spektru matemātiskās apstrādes metodes: 1) identitātes analīzi, kas korelē spektru un konkrētu vielu, un 2) klasteru analīzi, kas korelē spektru un vielu grupu.
Kad spektri ir izmērīti, tiek ģenerēts katra materiāla vidējais spektrs un izveidota visu šo vidējo spektru bibliotēka, kā arī statistiski noteikti pieņemšanas kritēriji (vai sliekšņi) visām bibliotēkā esošajām vielām. Testa spektrs tika salīdzināts ar visiem atsauces spektriem, kas atrodas elektroniskajā bibliotēkā. Spektru A un B salīdzināšanas rezultāts beidzas ar spektrālā attāluma D izvadi, ko IDENT programmā sauc par “atbilstības kvalitātes faktoru”. Spektrālais attālums norāda spektrālās līdzības pakāpi. Divi spektri, kuru spektrālais attālums ir vienāds ar nulli, ir pilnīgi identiski. Jo lielāks attālums starp diviem spektriem, jo lielāks ir spektrālais attālums. Ja spektrālais attālums ir mazāks par slieksni vienai vielai un lielāks par slieksni visām pārējām vielām, tiek identificēta nezināmā viela.
Klasteru analīze ļauj pārbaudīt NIR spektru līdzību un sadalīt līdzīgus spektrus grupās. Šīs grupas sauc par klasēm vai klasteriem. Šāda veida analīze tika veikta ērtākai datu attēlošanai grafiskā formā.
Hierarhisko klasteru algoritmi tiek veikti saskaņā ar šādu shēmu:
Vispirms aprēķiniet spektrālos attālumus starp visiem spektriem,
· tad divi spektri ar vislielāko līdzību tiek apvienoti klasterī,
· aprēķināt attālumus starp šo kopu un visiem citiem spektriem,
· divi spektri ar mazāko attālumu atkal saplūst jaunā klasterī,
· aprēķināt attālumus starp šo jauno kopu un visiem citiem spektriem,
· divi spektri saplūst jaunā klasterī
Šo procedūru atkārto, līdz paliek tikai viena liela kopa.
4 . Pētījuma rezultāti
Ir izpētīta iespēja izmantot NIR spektroskopijas metodi, lai identificētu vairāku pašmāju un ārvalstu ražotāju vielas un zāles.
Pētījuma rezultātā tika izveidotas sešas dažādas NIR spektru elektroniskās bibliotēkas:
1) kapsulas satura NIR spektri, kas iegūti, izmantojot optiskās šķiedras sensoru (“pistoli”),
2) kapsulas satura NIR spektri, kas iegūti, izmantojot integrējošo sfēru,
3) planšetdatoru NIR spektri, kas iegūti, izmantojot optiskās šķiedras sensoru (“pistoli”),
4) tablešu NIR spektri, kas iegūti, izmantojot integrējošo sfēru,
5) vielu NIR spektri, kas iegūti, izmantojot optisko šķiedru sensoru (“pistoli”),
6) Vielu NIR spektri, kas iegūti, izmantojot integrējošo sfēru.
4.1. Vielu un preparātu NIR spektru atkarība no sagatavošanas metodes (izmantojot “pistoli” un integrējošo sfēru).
Attēlā 1. attēlā parādīti ranitidīna hidrohlorīda vielas NIR spektri no Vera Laboratories (Indija), kas iegūti, izmantojot “pistoli” un integrējošu sfēru. Attēlā redzams, ka spektri atšķiras pēc absorbcijas joslu intensitātes, bet pašas absorbcijas joslas sakrīt viļņu skaitļu vērtībās.
Galvenā atšķirība starp NIR spektroskopiju un vidēja diapazona IR spektroskopiju ir tāda, ka spektrus nevar vizuāli salīdzināt. Fakts ir tāds, ka kopumā NIR spektrā ir nepietiekams joslu skaits, un daudzu joslu intensitāte ir zema (īpaši otrā un trešā virstoņi), tāpēc ir nepieciešama spektru matemātiska apstrāde.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image003_173.jpg" width="624" height="388">
Rīsi. 2. Ulfamid 40 mg tablešu, KRKA (Slovēnija) NIR spektra IDENT analīzes rezultāts, kas iegūts, izmantojot “pistoli”, izmantojot elektronisku NIR spektru bibliotēku, kas iegūta, izmantojot integrējošu sfēru.
Rīsi. 3. Ulfamid 40 mg tablešu, KRKA (Slovēnija) NIR spektra IDENT analīzes rezultāts, kas iegūts, izmantojot integrējošu sfēru, izmantojot elektronisku NIR spektru bibliotēku, kas iegūta, izmantojot “pistoli”.
4.2. Aktīvās vielas identifikācija pēc šo vielu saturošo preparātu NIR spektra.
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=">
Rīsi. 7. Ciprofloxacin 250 mg tablešu NIR spektra IDENT analīzes rezultāts, Cypress Pharmaceutical Inc. (ASV), izmantojot bibliotēku, kas sastāv no dažādu vielu NIR spektriem.
Tādējādi esam konstatējuši, ka ar augstu aktīvās vielas saturu (vismaz 40%) medikamentā ir iespējams noteikt zāļu autentiskumu pēc vielas NIR spektra.
4.3. Zāļu identificēšana ar dažādām devām, izmantojot NIR spektrus.
Pētījuma trešajā daļā noskaidrojām, ka ar NIR spektroskopijas metodi var noteikt dažādas konkrētas zāles devas, ja tās ir pieejamas NIR spektru elektroniskajā bibliotēkā. Šim nolūkam no zālēm, kas satur famotidīnu kā aktīvo vielu, tika izveidota elektroniskā NIR spektru bibliotēka, kurā bija iekļauti 27 paraugi no 7 dažādiem ražotājiem 10 mg, 20 mg un 40 mg devās (8. att.).
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=">
Rīsi. 9. IDENT analīzes rezultāti, quamamg tabletes, 20 mg un 40 mg, Gedeon Richter Plc. (Ungārija), izmantojot bibliotēku, kas sastāv no dažādu zāļu NIR spektriem dažādās devās.
4.4. Zāļu identifikācija caur blisteri.
Lai noteiktu iespēju identificēt zāles, izmantojot NIR spektroskopiju caur blisteri, tika izveidotas divas papildu NIR spektru Nr. 7 un Nr. 8 bibliotēkas:
7) Kapsulu NIR spektri, kas iegūti, izmantojot optiskās šķiedras sensoru (“pistoli”) tieši caur blisteri,
8) Tablešu NIR spektri, kas iegūti, izmantojot optisko šķiedru sensoru (“pistoli”) tieši caur blisteri.
Analīzes laikā caur blisteru iegūto zāļu NIR spektri tika salīdzināti ar NIR spektriem, kas iegūti no tablešu vai kapsulu virsmas bez blistera. Attēlā 10. attēlā parādīts šāds rifampicīna kapsulu spektru salīdzinājums.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image020_58.jpg" width="624" height="268 src=">
Rīsi. 11. Rifampicīna 150 mg kapsulu (Krievija) NIR spektra IDENT analīzes rezultāts, kas iegūts, izmantojot “pistoli” tieši caur blisteri, izmantojot elektronisko bibliotēku, kas iegūta caur blisteri.
https://pandia.ru/text/78/375/images/image013_124.gif" width="14" height="136"> 
Rīsi. 14 dažādu ražotāju omeprazola 20 mg kapsulu satura 13 NIR spektri salīdzinājumā ar viltotu paraugu, kas iegūts, izmantojot integrējošu sfēru.
No iegūtajiem datiem ir skaidrs, ka bez matemātiskas apstrādes var droši atšķirt tikai viltojumu spektru.
Izmantojot programmatūru “OPUS IDENT” spektru statistiskās apstrādes trīsdimensiju modelim (“klasteranalīze”), ieguvām ģenērisko omeprazola 20 mg kapsulu NIR spektru sadalījumu, ko var attēlot dendrogrammas veidā ( 14. att.).
Rīsi. 14. Izpētīto paraugu klasteranalīze, kas ņemta trīs eksemplāros no 14 dažādiem ražotājiem.
Klasteru analīzes rezultātā visas zāles tika labi iedalītas klasēs un pēc to ražotāja (14. att.).
Ar IDENT analīzi iegūto rezultātu matemātiskā apstrāde parādīja viltotu zāļu klātbūtni. OPUS programma noteica, ka šis paraugs X patiešām ir viltots un tā “atbilstības kvalitātes koeficients” (spektrālais attālums) ir daudz augstāks par slieksni visiem šīs grupas medikamentiem (omeprazols, 20 mg kapsulas) no 14 dažādiem ražotājiem, no kuriem elektroniskā. izveidota bibliotēka (15. att.).
Rīsi. 15. IDENT analīzes rezultāts viltotam OMEZ 20 mg paraugam, Dr. Redija laboratorija. (Indija).
IDENT analīzes rezultātā tika unikāli identificēta visu oriģinālo omeprazola 20 mg kapsulu paraugu sērija, un mēs sastādījām rezultātu kopsavilkuma tabulu visiem paraugiem, tostarp viltotajam paraugam (1. tabula).
Tabula 1. IDENT analīzes rezultātu kopsavilkuma tabula omeprazola grupā, 20 mg kapsulas.
Nosaukuma paraugs | Spektrālais attālums | ||
Viltots paraugs | |||
Paraugs no KRKA | |||
Paraugs no Akrikhin uzņēmuma | |||
Paraugs no Ranbaxy Laboratories | |||
Paraugs no Dr. Redija laboratorija. | |||
Paraugs no M. J. Boipharm | |||
Uzņēmuma paraugs | |||
Uzņēmuma paraugs | |||
Uzņēmuma paraugs | |||
Uzņēmuma "Pharma" paraugs | |||
Uzņēmuma Obolenskoje paraugs" | |||
Uzņēmuma paraugs. vit. rūpnīca" |
Tādējādi, veicot pētījumus dažādu ražotāju omeprazola zāļu identificēšanai, izmantojot NIR spektroskopiju, varējām iegūt rezultātus par viltotu produktu identificēšanu viltotajām zālēm OMEZ 20 mg, norāda Dr. Redija laboratorija. (Indija), kā arī unikāli identificējiet katru vispārīgo medikamentu atbilstoši tā ražotājam. Mēs arī ieguvām pozitīvus IDENT analīzes rezultātus visām tabletēm, kas satur ranitidīna hidrohlorīdu (12 paraugi) un famotidīnu (9 paraugi), ļaujot mums unikāli identificēt katra parauga ražotāju.
VISPĀRĪGI SECINĀJUMI
1. Tika parādīts, ka vielu, tablešu un kapsulu NIR spektrus var iegūt, izmantojot optiskās šķiedras sensoru un integrējošo sfēru. Šajā gadījumā, lai noteiktu autentiskumu, jāizmanto elektroniskā bibliotēka, kas iegūta tāpat kā testa parauga NIR spektra ņemšanai.
2. Ir pierādīts, ka ar augstu aktīvās vielas saturu (vismaz 40%) medikamentā ir iespējams noteikt zāļu autentiskumu, pamatojoties uz vielas spektru. Tomēr kopumā, lai identificētu narkotikas, jāizmanto elektroniskā bibliotēka, kas sastādīta, pamatojoties uz attiecīgo zāļu NIR spektriem.
3. Konstatēts, ka ar NIR spektroskopijas metodi var atšķirt konkrēta ražotāja zāles, kas satur vienu un to pašu aktīvo vielu dažādās devās. Tajā pašā laikā dažos gadījumos ir grūti kvantitatīvi noteikt aktīvo vielu dažādu ražotāju medikamentos, izmantojot NIR spektroskopijas metodi.
4. Ir pierādīts, ka NIR spektroskopijas metodi var izmantot, lai identificētu vielas vai zāļu ražotāju. Šajā gadījumā ir jāveic paralēla konkrētas sērijas pārbaudītā produkta un tās pašas sērijas zināmā produkta analīze.
5. Izstrādāta dažādu ražotāju ražotu, dažādas aktīvās sastāvdaļas saturošu vielu un preparātu NIR spektru elektroniskā bibliotēka.
1. , Zāļu kvalitātes salīdzinošs novērtējums, izmantojot tuvās infrasarkanās spektroskopijas metodi // Abstracts. Ziņot XII Krievijas nacionālais kongr. “Cilvēks un medicīna.” – M., 18.-22.aprīlis. 2005.– 780. lpp.
2. , Viltotu zāļu noteikšana, izmantojot NIR spektroskopiju // Proc. Ziņot XIV Krievijas nacionālais kongr. “Cilvēks un medicīna.” – M., 16.-20.aprīlis. 2007.– 17. lpp.
3. , Tuvo infrasarkano staru spektroskopijas metode kā perspektīvs virziens zāļu kvalitātes novērtēšanā // Bioloģiskās, medicīniskās un farmaceitiskās ķīmijas jautājumi – 2008. – Nr.4. – 7.-9.lpp.
4. , Tuvo infrasarkano staru spektroskopijas metodes pielietojums medikamentu identificēšanai // Bioloģiskās, medicīniskās un farmaceitiskās ķīmijas jautājumi – 2008. – Nr.6. – 27.-30.lpp.
5. Arzamastsevs A. P., Dorofejevs V. L., Dolbņevs D. V., Houmollers L., Rodionova O. Jē. Analītiskās metodes ātrai viltotu zāļu atklāšanai. Starptautiskais analītisko zinātņu kongress (ICAS-2006), Maskava, 2006. Abstracts. V. 1. P. 108.
MicroNIR™ Pro spektrometrs ir īpaši kompakts, īpaši viegls un pieejamu NIR spektrometrs, kas apvieno augstas precizitātes Viavi OSP optiskos komponentus ar vismodernākajām optiskajām un instrumentu miniaturizācijas tehnoloģijām. MicroNIR™ Pro spektrometrs ir ideāls risinājums dažādiem lietojumiem, apvienojot labu cenas un kvalitātes attiecību un ērtu lietošanu. Ar kompaktāko izmēru un vieglo svaru no jebkura komerciāli pieejamā risinājuma MicroNIR™ Pro NIR spektrometru var viegli un tieši integrēt lielākajā daļā ražošanas līnijas iekārtu, piemēram, verdošā slāņa žāvētājos, maisītājos, rullīšu blīvētājos, tabletēšanas iekārtās mitruma kontrolei vai uzraudzībai. tehnoloģiskās darbības beigas. Spektrometra īpaši kompaktais formas faktors ļauj to izmantot arī lauka kriminālistikas pētījumos sprāgstvielu un narkotisko vielu identificēšanai.
Tehnoloģiju pārskats
Mobilie un iegultie NIR spektrālās analīzes risinājumi pašlaik tiek izmantoti cietvielu, šķidrumu un gāzu kvalitatīvai un kvantitatīvai analīzei, un tie ir ideāli piemēroti pārtikai un lauksaimniecībai, farmācijas un ķīmiskajai rūpniecībai, kā arī vides pētījumiem. Tajā pašā laikā NIR spektrometra kompaktais izmērs ir ļoti pieprasīts, jo šādas ierīces ir ērti izmantot lauka apstākļos, kā arī iebūvēt rūpnieciskos reaktoros un iekārtās.
Lai ražotu MicroNIR spektrometru optisko moduli, tiek izmantota patentēta tehnoloģija plānslāņa lineāro noskaņojamo filtru (LVF) izsmidzināšanai. Šie filtri darbojas kā spektrometra izkliedējošais elements un ir īpašs plāns ķīļveida vienpusējs pārklājums. Tā kā maksimālās absorbcijas joslas viļņa garums ir atkarīgs no pārklājuma biezuma 
gaismas filtru, LVF filtra ķīļveida forma ļauj gaismas viļņu garumiem iziet secīgi. Tādējādi visi Viavi optiskie risinājumi ir LVF filtri, kas tieši apvienoti ar diožu matricas detektoru.
Lineārais regulējamais filtrs ar diožu matricas detektoru, gaismas avotiem, papildu optiskajiem komponentiem un elektroniku ir iekļauts vienā, ļoti kompaktā iepakojumā, nodrošinot nepārspējamu iegulto elastību un lauka mobilitāti.
Atkarībā no mērīšanas režīma un paraugu veida MicroNIR TM 1700 ES spektrometrus var aprīkot ar dažādiem piederumiem:
- Flakona turētājs pulveru un dažu šķidrumu analīzei
- Manšete (iekļauts standarta komplektācijā) ir nepieciešama, lai aizsargātu spektrometra optiku un iestatītu optimālo fokusa attālumu
- Manšete ar papildu aizsarglogu tiek izmantota plastmasas maisiņos iepakoto pulveru analīzei.
- Pārraides modulis nepieciešami šķidrumu un plānu kārtiņu analīzei.
 |
NIR spektrometrs MicroNIR™ OnSite
MicroNIRTM OnSite NIR spektrometrs ir īpaša izturīgā spektrometra MicroNIR™ 1700 ES versija, kas ražota saskaņā ar drošības standartu IP65. Šo spektrometru ieteicams izmantot ekspedīcijas apstākļos, kā arī strādājot noliktavās un kriminālistikas izmeklēšanā - visās gadījumos, kad nepieciešama uzticama aizsardzība pret mitrumu un putekļiem.
Vēl drošākai darbībai šo spektrometru ieteicams izmantot kopā ar IP65 aizsargātiem planšetdatoriem vai klēpjdatoriem. Ātrai un precīzai nezināmu vielu kvantitatīvai analīzei un identificēšanai tiek izmantota īpaša programmatūras mobilā versija.
NIR spektrometri MicroNIR™ PAT USB / USB Extended
MicroNIR™ PAT USB un MicroNIR™ PAT USB Extended ir industriālie NIR spektrometri, kas paredzēti uzstādīšanai jebkura izmēra rūpnieciskajās iekārtās. Šīs ierīces ir aprīkotas ar aizsargātu korpusu (IP65), ir izgatavotas no SS316 nerūsējošā tērauda vieglai tīrīšanai, un tām praktiski nav nepieciešama apkope.
 |
NIR spektrometrs MicroNIR™ PAT WE
MicroNIR™ PAT WE NIR spektrometrs ir mobilākais risinājums pārnēsājamo rūpniecisko NIR analizatoru jomā. Lai nodrošinātu ātrus un precīzus mērījumu rezultātus, kompaktajā alumīnija korpusā atrodas spektrometrs (ar SS316 nerūsējošā tērauda mērīšanas portu), litija jonu akumulators, WiFi modulis un akselerometra sensori. Šo ierīci var uzstādīt uz industriālo ierīču kustīgajām daļām.
Galvenās iezīmes:
- Spektrometra konstrukcijai nav kustīgu sastāvdaļu.
- Darbībai netiek izmantoti dārgi optiskās šķiedras kabeļi.
- Analizatora korpuss ir izgatavots no alumīnija un SS316 nerūsējošā tērauda un ir aizsargāts no mitruma un putekļiem saskaņā ar IP65.
- Nomaināms litija jonu akumulators nodrošina nepārtrauktu darbību līdz 8 stundām.
- 9 asu orientācijas sistēma, kas ietver akselerometru, magnetometru un žiroskopu, ļauj pilnībā kompensēt mērījumus, ja ierīce ir uzstādīta uz kustīga vai rotējoša transportlīdzekļa.
 |
Programmatūras pārskats
Programmatūra MicroNIR™ Pro nodrošina intuitīvu lietotāja saskarni, kas pielāgota mūsdienu personālajiem un mobilajiem datoriem, tostarp tiem, kas aprīkoti ar skārienekrānu. Šī programmatūra ļauj ne tikai kontrolēt spektrometrus, bet arī izstrādāt mērīšanas metodes un veidot kalibrēšanas modeļus kvalitatīvai un kvantitatīvās analīzes veikšanai. Programmatūra pilnībā atbilst 21 CFR 11. daļai, tai ir daudzlīmeņu piekļuves struktūra un tā ir aprīkota ar visiem nepieciešamajiem rīkiem liela datu apjoma glabāšanai un auditu veikšanai.
 |
 |
Datus, kas iegūti, izmantojot programmatūru MicroNIR™ PRO, var viegli importēt SAMO jaudīgajā Unscrambler X programmatūrā (iekļauts MicroNIR™ spektrometros) un iepriekš apstrādātos spektros, kam seko klasifikācijas un regresijas ķīmiskie modeļi. PCA, PLS-DA un SVM modelēšanas algoritmi ir pieejami kvalitatīvai analīzei un PLS, PCR un SVM-R kvantitatīvās analīzes veikšanai.
 |
Viena no pasaulē plaši izplatītajām metodēm viltojumu identificēšanai ir tuvās infrasarkanās spektroskopijas metode ar Furjē transformāciju (NIR spektroskopija). Tās galvenās priekšrocības ir: analīzes ātrums, parauga neesamība vai minimāla sagatavošana (analīzes iespēja neatverot iepakojumu), zāļu fizikālo un ķīmisko īpašību raksturlielumu iegūšana (komponentu identifikācija, kristāliskuma noteikšana, aktīvās vielas kvantitatīvā analīze ). Papildus dažādas izpētes metodes ļauj pētīt dažādu fizikālo stāvokļu paraugus (transmisijas metodes, difūzā atstarošana). Visas šīs priekšrocības ļauj droši identificēt viltotās preces, kā arī identificēt tās ražotāju. Turklāt, pateicoties to konstrukcijai, NIR analizatori ir pārnēsājami, un tos var veiksmīgi izmantot mobilajās laboratorijās.
Sākotnēji NIR spektrometri tika izmantoti, lai kontrolētu zāļu ražošanu visos tās ražošanas līmeņos: izejvielu kvalitātes kontrolei, visu ražošanas procesu kontrolei (žāvēšana, sajaukšana) un izejas produktu kvalitātes kontrolei (kvalitātes kontrole un aktīvo vielu kvantitatīva analīze). sastāvdaļas gatavajos produktos). Vēlāk šī metode kļuva plaši izplatīta viltotu preču identificēšanai. Kopš 2000. gada tiek iegūti un publicēti viltotu preču identificēšanas rezultāti, izmantojot dažādu ražotāju medikamentu piemēru. Tajos pašos darbos tika pārbaudītas dažādas pazīmes, kas ietekmē analīzes precizitāti. Balstoties uz gūto pieredzi, starptautiskās viltotu zāļu kontroles organizācijas sāka ieviest šo viltoto preču identificēšanas metodi gan atsevišķi, gan kombinācijā ar citām metodēm.
Ir metodes, kurās NIR metodi izmanto narkotisko vielu kvalitatīvai un kvantitatīvai analīzei. Metode ļauj ne tikai identificēt aizdomīgu paraugu kā zāles, bet arī kvantitatīvi noteikt aktīvās vielas saturu.
Tas norāda, ka priekšroka tiek dota tuvās infrasarkanās Furjē spektrometra metodei kā vienai no narkotisko vielu kvalitatīvās un kvantitatīvās analīzes metodēm. Precīzai viltotu produktu identificēšanai, zāļu aktīvās sastāvdaļas kvantitatīvai noteikšanai, kā arī iespējai izsekot viltoto zāļu vai narkotisko vielu ražotājam.
Laikā, kad Ukrainas Iekšlietu ministrijas Galvenajā direkcijā Doņeckas apgabalā iegādājās NIIECTS NIR analizatoru, valstī bija nopietnas problēmas ar tramadola ražošanu un izplatīšanu, tāpēc pirmais NIR uzdevums bija. izveidot tramadola un tā ražotāja identificēšanas metodiku, kas ļautu noteikt tā avotu. Pēc tam šī metode tika papildināta ar paņēmienu citas problēmas risināšanai - viltotu zāļu identificēšanai.
Identifikācijas metožu izstrādei tika izmantots Thermo Fisher Scientific tuvās infrasarkanās Furjē transformācijas spektrometrs Antaris II. Ierīces izskats ir parādīts attēlā. 1.4.1.
Rīsi. 1.4.1. NIR spektrometrs Antaris II.
Spektrometra konstrukcija ļauj vienu ierīci aprīkot ar dažādām ierīcēm dažāda veida paraugu analīzei.
Antaris II spektrometrs ir aprīkots ar:
· pārraides modulis šķidruma paraugu un plākšņu analīzei;
· pārraides detektors cieto paraugu analīzei (tabletes, kapsulas, pulveri);
· integrējošā sfēra;
· ārējā optiskās šķiedras zonde.
Cieto paraugu detektors ir uzstādīts virs integrējošās sfēras, kas ļauj vienlaicīgi analizēt paraugu gan ar pārraidi, kas raksturo visu paraugu kopumā, gan uz integrējošās sfēras ar difūzās atstarošanas metodi, kas ļauj raksturot parauga virsmas apgabalu. paraugs. Ārējo zondi izmanto nestandarta iepakojuma paraugu difūzās atstarošanas analīzei, neatverot iepakojumu, kā arī šķidro paraugu. Visām iepriekšminētajām metodēm nav nepieciešama parauga sagatavošana vai nepieciešama minimāla sagatavošana, un tās ļauj iegūt rezultātus 3 minūšu laikā, neprasa finansiālas izmaksas par reaģentiem un palīgmateriāliem, un, pats galvenais, tās ir nesagraujošas, kas ļauj ietaupīt paraugu turpmākai rezultātu apstiprināšanai ar citām metodēm.
Mūsdienu zāļu izejvielu un gatavo produktu kvalitātes novērtēšanas metodes ietver tuvās infrasarkanās spektrometrijas metodi. Metodei ir vairākas būtiskas priekšrocības, tostarp:
|
- Sarežģītu maisījumu dažādu sastāvdaļu vienlaicīga analīze, ieskaitot informāciju par to koncentrācijām. Piemēram, izmantojot šo metodi, ir iespējams analizēt ūdens, organisko šķīdinātāju un citu komponentu procentuālo daudzumu mikroheterogēnās sistēmās, piemēram, eļļa-ūdenī vai ūdens-eļļā emulsijās.
- Iespēja organizēt paraugu tālvadību reāllaikā tieši procesa plūsmā (tālvadības pults). Šiem nolūkiem tiek izmantoti stacionāri vai pārnēsājami spektrometri. Stacionārās ierīces tiek uzstādītas farmācijas uzņēmumu ražotnēs, kur tās tiek integrētas tieši ražošanas līnijās, montējot sensorus virs konveijera lentēm, ķīmiskajos reaktoros un maisīšanas kamerās. Tas ļauj saņemt informāciju tiešsaistē un izmantot saņemtos datus automatizētajā vadības sistēmā. Mobilās zāļu kvalitātes kontroles laboratorijas visbiežāk ir aprīkotas ar pārnēsājamiem ar baterijām darbināmiem NIR spektrometriem.
Spektru iegūšanas metodes NIR reģionā
Tuvajā infrasarkanajā reģionā spektri tiek iegūti, izmantojot pārraidi vai difūzu atstarošanos.
Pārraides metodi var izmantot, lai analizētu gan šķidras, gan cietas vielas. Šajā gadījumā šķidrumus ievieto kivetēs vai citos specializētos traukos, kas tiek piegādāti kopā ar ierīci. Šādi mērtrauki var būt izgatavoti no parasta vai kvarca stikla. Cieto paraugu transmisijas pārbaudei var izmantot zondi vai sfēru.
Tomēr uz zondi balstītai difūzās atstarošanas analīzei ir vairākas būtiskas priekšrocības, jo tā nodrošina detalizētāku spektru un precīzākus rezultātus. Tas tiek panākts, pateicoties tam, ka optiskās šķiedras zondes gala slīpā plakne samazina spoguļattēlu, ļaujot izkliedēt vairāk gaismas. Turklāt optiskajā šķiedrā var integrēt moduli, lai nolasītu svītrkodus no parauga iepakojuma. Jāņem vērā arī tas, ka tikai ar zondes palīdzību ir iespējams identificēt paraugus attālināti no pašas ierīces.
Lai pārbaudītu paraugus ar zemu izkliedi un atstarošanas spēju, tiek izmantota kombinētā transmisijas-atstarošanas metode. Tam nepieciešamas īpašas konstrukcijas kivetes un sensori, pateicoties kuriem staru plūsma divas reizes šķērso analizēto paraugu.
Turklāt “mijiedarbības” spektrus var iegūt tuvajā infrasarkanajā reģionā.
NIR spektrometrijas problēmas un to risināšanas veidi
Šīs analītiskās metodes galvenās problēmas farmācijas rūpniecībā ilgu laiku ir bijušas grūtības analizēt spektru, kam raksturīgas mazāk intensīvas un salīdzinoši plašākas absorbcijas joslas salīdzinājumā ar pamata joslām vidējā infrasarkanajā reģionā.
Datu apstrādes matemātisko metožu (ķīmometrijas) apvienošana ar instrumentālās analīzes rezultātiem ļāva novērst šo trūkumu. Šiem nolūkiem mūsdienu analizatori ir aprīkoti ar īpašām programmatūras pakotnēm, kuru pamatā ir klastera vai diskriminējoša rezultātu apstrādes metode.
Lai ķīmiskajā analīzē varētu ņemt vērā dažādus iespējamos spektra izmaiņu avotus, farmācijas uzņēmumos tiek veidotas speciālas spektru bibliotēkas, ņemot vērā izejvielu ražotāju, tā ražošanas tehnoloģisko procesu, viendabīgumu. materiāls no dažādām partijām, temperatūra, spektra iegūšanas veids un citi faktori.
Saskaņā ar Eiropas normatīvajām prasībām, lai apkopotu bibliotēkas, ir nepieciešams izpētīt vismaz 3 ārstnieciskās vielas paraugus, lai iegūtu 3 un vairāk spektrus.
Vēl viena iespējamā problēma - spektra izmaiņu iespējamība NIR spektrometra konstrukcijas īpatnību dēļ - tiek atrisināta, kvalificējot ierīci atbilstoši farmakopejas prasībām.
Lietas, kas jāatceras, veicot pētījumu
 |
|
 |
|
Tuvā infrasarkanā spektrometrija (NIR spektrometrija) ir metode, kuras pamatā ir vielu spēja absorbēt elektromagnētisko starojumu viļņu garuma diapazonā no 780 līdz 2500 nm (12500 līdz 4000 cm -1).
Absorbcija NIR diapazonā parasti ir saistīta ar C-H, N-H, O-H un S-H saišu un to kombināciju pamata vibrācijas frekvenču virstoņiem. Visinformatīvākais diapazons ir apgabals no 1700 līdz 2500 nm (6000 līdz 4000 cm -1).
No NIR spektriem iegūtās informācijas analīze tiek veikta, izmantojot ķīmimetriskos algoritmus, kuriem nepieciešams izveidot primāro datu kopu.
Metodes pielietojamības ietvaros NIR spektrometrija ļauj tieši vai netieši veikt analizējamā objekta ķīmisko, fizikālo un fizikāli ķīmisko īpašību kvalitatīvu un kvantitatīvu novērtējumu, tai skaitā šādu īpašību novērtēšanu:
– hidroksil- un joda skaits, hidroksilēšanas pakāpe;
– kristāliskā forma un kristāliskuma pakāpe;
– polimorfā forma vai pseidopolimorfā forma;
– daļiņu dispersijas pakāpe un citi.
NIR spektrometrijai ir šādas iespējas:
– parauga sagatavošanas vieglums vai sagatavošanas trūkums;
– mērījumu ātrums;
– analīzes nesagraujošs raksturs;
– vairāku parametru (rādītāju) vienlaicīgas novērtēšanas iespēja;
– iespēja veikt attālinātu uzraudzību, tostarp procesu plūsmās reāllaikā.
Ierīces. Tiek izmantoti gan specializēti NIR spektrofotometri, gan citi spektrofotometri, kas spēj darboties tuvajā spektra apgabalā.
NIR spektrofotometri sastāv no:
- starojuma avots, piemēram, kvarca lampa (kvēlspuldze) vai tās analogs;
– monohromators (difrakcijas režģis, prizma, optiski akustiskais filtrs) vai interferometrs (Furjē transformācijas spektrofotometri);
– ierakstīšanas ierīce – detektors (uz silīcija, svina sulfīda, indija arsenīda, indija gallija arsenīda, dzīvsudraba-kadmija telūrīda, deuterētā triglicīna sulfāta u.c. bāzes);
– paraugu novietošanas ierīce un/vai tālvadības optiskās šķiedras sensors.
Paraugu ievietošanai izmanto stikla vai kvarca kivetes, flakonus, stikla vārglāzes, kapsulu vai tablešu turētājus un citas ierīces.
Spektrofotometrus var aprīkot ar šūnu nodalījumu, integrējošo sfēru (integrējošā sfēra ir optiska sastāvdaļa, kas sastāv no sfēriska dobuma, kas pārklāts ar ļoti atstarojošu materiālu, sfēra paredzēta nehomogēnu paraugu spektru iegūšanai), ārējiem moduļiem caurlaidības mērīšanai. ļoti izkliedētu paraugu un automātisko paraugu padevēju, optiskās šķiedras zondes. Vienas vai otras analīzes ierīces izvēle ir atkarīga no parauga veida un izvēlētās mērīšanas metodes. Tāpēc ir ieteicamas ierīces, kas īsteno vairākas mērīšanas pieejas.
Datu apstrāde un iegūto rezultātu analīze tiek veikta, izmantojot īpašu programmatūru.
Katram mērīšanas režīmam (transmisijai, izkliedētai atstarošanai un to kombinācijai) jābūt ar savu verifikācijas metodi, ieskaitot pareizu viļņu garuma iestatījuma pārbaudi un fotometrisko trokšņu pārbaudi.
Pārbauda, vai viļņu garumi ir iestatīti pareizi. Lai pārbaudītu viļņa garuma iestatījumu pareizību, ierakstiet standarta parauga spektru, kuram ir raksturīgie absorbcijas maksimumi un minimumi, un salīdziniet iegūtās viļņa garuma vērtības ar deklarētajām īpašībām.
Pārraides un atstarošanas režīmiem, lai noteiktu pareizu viļņu garuma iestatījumu, visbiežāk kā standarta paraugus izmanto retzemju elementu oksīdus, ūdens tvaikus atmosfērā, metilēnhlorīdu un citus.
Ierīcēs ar Furjē transformāciju viļņu skaitļu skala ir lineāra visā darbības diapazonā, un, lai pārbaudītu instalācijas precizitāti, pietiek ar vienu standarta paraugu ar deklarēto raksturlielumu kontroli vienā absorbcijas joslā. Citu veidu ierīcēm var būt nelineāra viļņu skaitļa skala, un tām ir jāpārbauda norādītie metroloģiskās īpašības, izmantojot vismaz trīs maksimumus (vienu vai vairākus standarta paraugus), kas aptver visu darbības diapazonu.
Viļņu garuma iestatīšanas kļūda nedrīkst būt lielāka par ±1 nm (vai līdzvērtīgam viļņa skaitlim) viļņu garuma diapazonā līdz 1900 nm un ne vairāk kā ±1,5 nm viļņu garuma diapazonā ≥1900 nm.
Viļņa garuma iestatījuma reproducējamībai jāatbilst ražotāja prasībām vai Krievijas Federācijā spēkā esošo normatīvo dokumentu prasībām.
Fotometriskās linearitātes pārbaude. Lai pārbaudītu fotometrisko linearitāti, tiek reģistrēti standarta paraugu NIR spektri ar zināmām transmisijas/atstarošanas vērtībām un uzzīmēta iegūto pārraides/atstarošanas vērtību grafiskā atkarība no zināmajām vērtībām. Šādas attiecības konstruēšanas rezultātam jābūt taisnei ar krustpunktu koordinātu centrā (0,00 ± 0,05) un taisnes slīpuma leņķa pieskarei (1,00 ± 0,05). Lai pārbaudītu fotometrisko linearitāti atstarošanas režīmā, kā standarta paraugi tiek izmantoti ar oglekli leģēti polimēri vai analogi vismaz 4 paraugu daudzumā atstarošanas diapazonā no 10 līdz 90%. Lai pārbaudītu fotometrisko linearitāti pārraides režīmā, kā standarta paraugi tiek izmantoti filtri 3 paraugu apjomā ar pārraides vērtībām 10–90% un 100% pārraides līnija (tiek reģistrēts tukša kanāla pārraides spektrs).
Fotometriskā trokšņa pārbaude. Lai novērtētu fotometrisko troksni, mērot caurlaidību, ierakstiet 100% līniju gaisā; Mērot atstarošanas spēju, ierakstiet 100% līniju, izmantojot piemērotus standartmateriālus ar vismaz 99% atstarošanas spēju. Šajā gadījumā 100% līnija nozīmē mērījumu, kurā standarta paraugs ir gan izmērītais paraugs, gan fons. Pie augstām absorbcijas vērtībām fotometrisko troksni novērtē, izmantojot standarta paraugus ar caurlaidības vai atstarošanas vērtībām aptuveni 10%.
Fotometriskajam troksnim jāatbilst ražotāja specifikācijām.
Mērīšanas metodes. NIR spektrs atspoguļo atbilstošā fotometriskā lieluma (optiskā blīvuma ( A), pārnešana ( T), atstarošanas koeficients ( R) un atvasinātos lielumus) no starojuma viļņa garuma vai frekvences. Mērot NIR reģionā, tiek ieviestas šādas metodes:
– absorbcijas (vai caurlaidības) mērīšana, starojumam šķērsojot paraugu;
– no parauga atstarotā vai izkliedētā starojuma mērīšana;
– iepriekš minēto metožu kombinācija.
Mērījumi vienmēr tiek veikti attiecībā pret fonu.
Caurlaidības mērīšana. Caurlaidība ir starojuma intensitātes samazināšanās mērs, kad tas iziet cauri paraugam. Šis princips tiek īstenots lielākajā daļā izmantoto spektrofotometru, un rezultātu var izteikt tieši caurlaidības vienībās ( T) un/vai optiskais blīvums ( A).
Metode ir piemērojama cietiem un šķidriem paraugiem, ieskaitot dispersās sistēmas.
Parasti, mērot caurlaidību, īpaša parauga sagatavošana nav nepieciešama. Šķidrumu paraugu spektra mērīšanai tiek izmantoti flakoni vai kivetes ar piemērotu optiskā ceļa garumu (parasti 0,5–22 mm), kā arī optiskās šķiedras caurlaidības sensori.
Izkliedēta atstarošana. Difūzās atstarošanas metodē atstarošanas koeficients ( R), kas atspoguļo no parauga atstarotās gaismas intensitātes attiecību ( es), līdz gaismas intensitātei, kas atstaro no fona ( es r):
vai šīs attiecības apgrieztā logaritmiskā vērtība ( A R):
.
Kā fons tiek izmantota virsma ar augstu vērtību. R: zelta plāksnes, perfluorēti piesātināti polimēri, keramikas plāksnes un citi piemēroti materiāli.
Metode tiek izmantota cieto paraugu analīzei, izmantojot integrējošu sfēru vai optiskās šķiedras sensorus, kas darbojas atstarošanas režīmā. Pēdējā gadījumā, lai nodrošinātu iegūto rezultātu reproducējamību, ir jānodrošina mērīšanas apstākļu stabilitāte, jo īpaši sensora relatīvā nekustīgums, spiediena pakāpe un citi apstākļi.
Transmisijas-atstarošanas metode. Šī metode ir pārraides un atstarošanas kombinācija, pateicoties īpašajai kivetu un sensoru konstrukcijai, kurā starojums divas reizes iziet cauri paraugam, kas ļauj analizēt paraugus ar zemu absorbcijas un izkliedes jaudu.
Dubultais caurlaidības koeficients ( T*):
,
Kur: es T– starojuma intensitāte pēc dubultās pārraides, bez parauga;
es– ar paraugu izmērītā raidītā un atstarotā starojuma intensitāte;
un vērtība, kas līdzīga optiskajam blīvumam ( A*):
.
Kā fons tiek izmantots gaisa vai salīdzināšanas vides spektrs.
Metode ir piemērojama šķidriem, tostarp nehomogēniem paraugiem.
Lai reģistrētu spektru, pētāmo paraugu ievieto kivetē ar spoguli vai citu difūzu atstarotāju. Ir iespējams izmantot optisko šķiedru sensoru, kas ir iegremdēts paraugā.