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简智手持拉曼快检仪在制药行业中的应用

发布时间:2019-12-02

简智仪器

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拉曼光谱技术变革推动者

拉曼快检领军企业



导读

拉曼光谱属于分子振动光谱,可以反映分子的特征结构。然而由于拉曼散射本身信号弱,极大的限值其发展,直到1960年后激光技术的发展,才促进拉曼技术在物理、化学、医药、工业等各个领域得到广泛应用。


1拉曼原理

1928年印度科学家C.V.拉曼实验发现,当光穿过透明介质分子散射的光发生频率变化,这一现象称为拉曼散射。光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射。弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分。非弹性散射的散射光有比激发光波长的和短的成分, 统称为拉曼效应


由于拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱作为一个分子或复杂分子体系的重要研究方法取得了长足发展,在许多领域均有其应用研究报道


2拉曼快检技术特点

在制药行业的鉴别技术中,常用的鉴别技术包括化学鉴别,色谱鉴别(如液相色谱、薄层色谱)及光谱鉴别(如红外、紫外、近红外)等。


拉曼光谱与中红外、近红外同属于分子光谱。与制药行业常用的中红外光谱相比,两者既有相似处,又有许多不同点。


两者的相似处是均属于分子光谱,且都是通过价键振动获得谱图信息。


但与中红外相比,两者也存在差异。

首先:两者的原理不同,拉曼检测通过光散射,中红外则通过光吸收。

然后:水的拉曼信号较弱,拉曼光谱不受影响;水在中红外区有较大的吸收峰。

其次:拉曼光谱可以无损检测,对于透明包装,如PE包装,白色或茶色玻璃瓶盛装的样品,可以进行无损检测,即不拆开包装进行检测;而中红外检测则需要通过KBr压片来进行样品检测。

再次:拉曼光谱检测速度快,一般样品的检测时间为3~5秒;中红外检测的时间(含样品制备时间)为20分钟左右。


拉曼光谱与近红外光谱一般称为姊妹谱,两者最大的相似点是均可以进行无损检测,不受水峰的影响,但又有其各自的局限性。拉曼光谱受荧光影响;近红外光谱建库比较繁琐。


综上所述,拉曼技术的主要的优点:

其一:样品不需要进行前处理,对于透明包装产品,如PE包装,玻璃瓶等甚至可以进行无损检测,即不打开包装进行检测;同时对于液体也可以进行检测。

其二:检测速度快,样品的检测速度平均在3-5秒。

其三:仪器操作简便,建库简单,对操作人员没有较高的技术要求。


但是拉曼技术同时也存在自身的局限性,对于纯金属、单原子离子、复杂的混合物质及易受荧光干扰的样品,拉曼均不能进行检测。


3拉曼分析技术在制药行业快速检测中的应用


国家卫生部于2010年10月19日发布《药品生产质量管理规范》,自2011年3月1日起施行。在物料系统这部分的第一百一十条和第一百一十一条明确规定:原材料进厂要按批检测;投料前则每一包装均需检测。拉曼技术是最佳的现场快检手段,不仅可以应用于原材料的快检,在线监测,也可以应用于投料前易混淆物料的检测,通过方法迁移和方法比对还可直接应用于成药成分的检测。


拉曼快检技术更多的应用于化学纯品物质的检测。以下是拉曼在药物中的典型应用:


3.1 无损检测

 制药行业固态原辅料通常为聚乙烯塑料袋包装,液态则由无色或棕色玻璃瓶包装。一般认为,聚乙烯塑料袋薄膜不会影响内部拉曼信号的采集,通过聚焦激光即可得到内部样品较强的拉曼信号,而对于较厚的聚合物容器,尽管在1296cm-1处有容器引入的干扰峰,但也容易扣除


玻璃的拉曼信号较弱,通常采用的玻璃试剂瓶,瓶壁厚在3mm左右,分透明与棕色两种,透明试剂瓶对拉曼信号的影响不大;棕色玻璃试剂瓶则会产生荧光干扰,但可以通过软件中算法处理,得到瓶中样品的拉曼信号


3.2 简单组分的定量分析


3.3 结构近似样品分析

4  结论

从拉曼光谱法在制药行业应用的文献可以看出,拉曼光谱在制药行业原材料快检、投料前易混淆样品等方面都有很广阔的市场,随着拉曼光谱技术的发展,在制药行业的研究中必将得到越来越广泛的应用。


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