在线便携式JGM-Raman-785拉曼光谱仪应用

产品介绍:

 

在线便携式JGM-Raman-785拉曼光谱仪,如图1。对于低频振动检测优势明显,根据比尔定律,可做到化合物的定量分析,主要应用领域,生物科学、制药工程、法医分析、生化分析、农业与食品安全、环境科学等。

 

该产品光谱范围:200 - 4000cm-1,最高分辨率可到4cm-1,快速、无损、非接触式检测、适合水样和固体样品,采用探头设计,即插即用,可做的接触式或非接触式测量如图3使用便捷。采用高信噪比光谱仪,确保拉曼光谱正确还原物质“指纹”信息,根据用户对样品检测的不同需求,量身定制用户数据库,消除标准库带来的检测误差。

 

采样方式灵活:

 

图1为JGM-Raman-785拉曼光谱仪 图2为拉曼光谱仪测试乙醇信号 图3为拉曼光谱仪测试方式

 

拉曼光谱仪API分析:

 

拉曼光谱已被证明可用于药物制剂和药品中活性物质的定量,且在测量结晶度以及量化反应中不同多晶型形式和化学物质(药物物质)的形成浓度方面是有价值的,拉曼可以用的制药领域如图4。因为药物活性成分(API)一般具有非常强的拉曼信号(而赋形剂和填充剂一般拉曼信号比较弱),所以可以通过拉曼技术检测API的浓度变化,并且建立API的拉曼信号的校准模型 可以用于定量测量新样品中的API水平。


 

图4为JGM-Raman-785拉曼光谱仪在制药领域的应用

 

拉曼光谱能测量样本成分的全部信息,这样就可以用于单个样品的多组分分析。拉曼光谱法具有能够直接对固体样品进行测量或通过透明包装材料进行测量的优点,因此可以测量透明包装中的产品或玻璃小瓶中的制剂,我公司拉曼光谱仪实验室测试,如图5隔着西林瓶直接测试,图6为JGM-Raman-785拉曼光谱仪,测试透明保鲜袋里明矾粉末光谱图。

 

图4 为拉曼光谱仪测量西林瓶中药物的成分过程 图5 为测量明矾粉末和水溶液拉曼图谱 图6为 测量阿司匹林粉末拉曼和水溶液图谱

 

API定性预测实验部分:


拉曼光谱被称为物质的指纹图谱,因不同物质的拉曼图谱不一样,图7中扑热息痛和阿司匹林的拉曼光谱图不同,因此可以对药品进行识别和鉴定。JGM-Raman-785拉曼光谱仪有自带的拉曼图谱库,含有上百种样品的图谱库,如图8,进行样品扫描的同时会迅速匹配,从而可以快速得到所测物质成分。
 

图7为不同物质拉曼谱图 图8为JGM-Raman-785拉曼光谱仪图谱库

 

API定量预测实验部分:

 

本例使用一种常见的感冒制剂,包含咖啡因(4%)、对乙酰氨基酚(90%)等药物活性成分(API)成分。要做到定量浓度预测,首先需要建立一套完成的校准集模型,且在建模样本选择过程中,样本尽量具有代表性,并包含每个成分的最低和最高控制线,本案例选择25组,对乙酰氨基酚含量不同的样品,其中20组作为训练集进行模型建立,5组作为验证集,对建立后的模型进行验证,进行称量和研磨,把粉末装入自封袋中,使用500mw激光功率对每个样品进行扫描,拉曼测试实验过程如图9。扫描的拉曼图谱如10,从图10的放大图中可以看出不同,含量对乙酰氨基酚的不同,其拉曼峰高不同。扫描的拉曼图谱和高效液相色谱法(HPLC)分析的化学值进行匹配,建立PLS模型。首先对拉曼光谱进行预处理比较了Detrend、Baseline、MSC、SNV、一阶微分、S.G平滑以及一系列组合预处理方法对模型的影响。通过比较R_cal^2、R_CV^2(越接近1越优)和验证均方根误差(RMSEC)、交叉验证均方根误差(RMSECV)(误差越小越优)。对预处理后光谱数据结合HPLC)分析的化学值,建立PLS模型,RMSEC以及RMSECV这两个误差是最小的分别为0.849、1.10,建立后对5个样品进行验证(红色),结果如图11。
 

图9为JGM-Raman-785拉曼光谱仪对感冒制剂的扫描 图10为含对乙酰氨基酚感冒药品的拉曼谱图 图11 为JGM-Raman-785拉曼光谱仪对乙酰氨基酚含量建模结果

 

小结:

 

结果表明,药物中的对乙酰氨基酚等药物活性成分(API)成分可以做到很好的预测。含量均匀度是对药物中每个组分含量和浓度的测定,以确定每个组分(API, 或辅料) 的含量是否在规定的范围内。通常API的含量应在标示量的75 - 125% 。在标示量范围内,对每批次的药品组分含量进行一致性。

 

在定量分析中,最主要的是建模算法,北京优普在建模算法上有很大的优势,公司拥有最先进的建模软件工具箱,集成了数据剔除、光谱信号预处理、特征波段选择和建模模块,而且用户不需要选择算法,智能的集成系统能够类似一个智能建模机器人完全自动或在人工干预下半自动的选择最好的方法,建立最准确、可靠和扩展性好的模型。
 

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