研究背景
本次介紹的應(yīng)用為Fergie (IsoPlane 81)在新澤西理工大學(xué)Davé教授課題組中的研究應(yīng)用。
Davé教授的研究小組專們研究通過粒子工程創(chuàng)造先進(jìn)的顆粒材料和產(chǎn)品。Davé教授作為Otto H. York化學(xué)與材料工程系新澤西工程顆粒中心的創(chuàng)辦負(fù)責(zé)人,他的研究和創(chuàng)新改善了用于制藥、食品、電子和能源工業(yè)等領(lǐng)域的顆粒特性。除了工程微粒外,他和他的同事們還專注于模式識(shí)別和聚類分析。
由于非諾貝特(fenofibrate, FNB)的存在,其帶膜和純FNB粉末在1092 cm-1和1148 cm-1處出現(xiàn)拉曼線,而有襯底的存在時(shí),沒有出現(xiàn)明顯的拉曼譜線。
該數(shù)據(jù)由Guluzar Gorkem Buyukgoz,Scott Quirie,Matheus Montarroyos 和 Rajesh N. Davé (NJIT)提供。
面臨挑戰(zhàn)
Davé教授的研究小組正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目之一是通過拉曼光譜分析一種新型3D打印帶狀薄膜藥物開發(fā)產(chǎn)品。可以通過工藝設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品質(zhì)量,因此需要使用各種PAT( Process Analytical Technology)工具以此提供聯(lián)機(jī)和實(shí)時(shí)的工藝信息,從而監(jiān)控加工變量和預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量。如果構(gòu)思和應(yīng)用得當(dāng),與傳統(tǒng)使用的耗時(shí)、昂貴和低效的脫機(jī)測試相比,這種方法可以確保符合嚴(yán)格的藥品標(biāo)準(zhǔn)。
在新澤西理工大學(xué)與Davé教授合作的研究人員為上述項(xiàng)目確定了三個(gè)主要目標(biāo):
(1)建立利用拉曼光譜在線監(jiān)測水溶性差的活性藥物成分或API在條狀薄膜中的濃度的可行性;
(2)盡量減少可能引起光譜不規(guī)則變化;
(3)建立API帶狀薄膜的在線測量預(yù)測模型。
FERGIE provides the reliable in-line performance this type of work demands
解決方案
該小組選擇FERGIE系統(tǒng)(IsoPlane 81之前的版本)測量拉曼光譜和實(shí)時(shí)監(jiān)控,以評估帶狀薄膜的關(guān)鍵質(zhì)量屬性。FERGIE非常適合與各種藥物輸送平臺(tái)一起工作,包括聚合物薄膜和3D打印藥片。
經(jīng)研究人員反饋,項(xiàng)目的三個(gè)主要目標(biāo)都已實(shí)現(xiàn),包括成功地應(yīng)用PAT工具和拉曼光譜監(jiān)測帶材薄膜生產(chǎn)過程中有關(guān)API濃度的在線定量測量。通過拉曼光譜在線測量建立偏最小二乘(Partial least squares ,PLS)模型,驗(yàn)證指標(biāo)R2 (validation metric)均≥0.99。
儀器簡介
IsoPlane 81是一款高集成、零像差、內(nèi)置低噪制冷探測器的光譜儀,即,其集成了一臺(tái)無像差光譜儀和一臺(tái)深度制冷的科研CCD相機(jī)。其占地面積比一般的筆記本電腦還要小,但其性能卻遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的光譜儀。
性能
零像差光學(xué)設(shè)計(jì)
多通道
高光譜成像
寬響應(yīng)波段
200-1100nm
高光譜分辨率
抑制etaloning的eXcelon?技術(shù)
深度制冷背照式CCD
QE>95%
深耗盡層可增強(qiáng)NIR波段的QE
深度制冷,暗噪聲低
光譜速率快
雙讀出口-4.55MHZ
Spectral kinetics模式
Frame-transfer技術(shù)
審核編輯 黃宇
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