Рамановская спектрометрия является экспрессным и неразрушающим аналитическим методом идентификации и контроля качества лекарственных средств и входного сырья, поскольку дает возможность получить индивидуальный спектр молекулы вещества (так называемые спектральные «отпечатки пальцев»). Данный метод не требует какой-либо предварительной подготовки образца, а также позволяет проводить измерение через упаковочный материал: пластик, прозрачное и темное стекло, пленку и т.д. Метод рамановской спектроскопии описан как в российской, так и в международных Фармакопеях (Ph.Eur., USP).
Использование современных технологий при производстве рамановских спектрометров позволило значительно уменьшить размер прибора, и в настоящее время существует большое количество переносных моделей с высокой разрешающей способностью и соотношением сигнал/шум. С учетом всех возможных факторов (флюоресценция, эффективность возбуждения и т.д.) наиболее оптимальным решением являются приборы с длиной волны лазера 785 нм. Они позволяют проводить исследование большинства веществ, не опасаясь высокого уровня флуоресценции.
Большинство выпускаемых компактных и портативных рамановских систем имеют схожую конструкцию измерительных систем, которые затрудняют идентификацию и количественный анализ проб в полевых условиях. Данная конструкция дает ряд преимуществ: низкое значение потребляемой мощности, малый размер и разрешение для идентификации широкого диапазона веществ. Основной особенностью данной конструкции является очень малый фиксированный размер лазерного пучка, т.е. точки в анализируемой пробе, которого достаточно для анализа чистых веществ. С другой стороны, для большинства промышленных применений портативных устройств требуется более высокое спектральное разрешение и большая площадь пучка, т.к. большинство веществ и проб являются гетерогенными. Помимо этого, узкий лазерный фокус повышает удельную мощность, что, в свою очередь, приводит к локализованному нагреванию пробы.
Портативные системы Mira производства Metrohm AG (Швейцария) решают данную проблему благодаря применению технологии Orbital-Raster-Scan (ORS).
Стандартные конструкции спектрометров с широкой оптической пропускной способностью и большей площадью анализа (широким лазерным пучком) не позволяют добиться требуемого для идентификации высокого спектрального разрешения.
Применение спектрометров мира для качественного анализа входного сырья
Спектрометр MIRA M-3 производства Metrohm AG позволяет создать не только библиотеку спектров материалов, но и определить надлежащее качество каждого вещества. Данная функция реализована с применением методов хемометрики.
Хемометрика (хемометрия) – это метод получения химических данных с помощью математических методов обработки данных.
Mira M-3 является портативным рамановским спектрометром, размер которого едва больше обычного смартфона, что позволяет выполнять измерения одной рукой. Новый спектрометр удовлетворяет требованиям FDA CFR 21 Part 11, являясь идеальным решением для быстрого и простого контроля качества в фармацевтической промышленности.
Методики работы могут быть настроены под индивидуального пользователя, что делает прибор гибким для широкого круга применений. Рутинные процедуры проверки подлинности материалов можно запустить, всего лишь нажав кнопку «пуск».
Для определения качественных характеристик товара пользователю требуется провести измерение нескольких партий вещества надлежащего качества. Это позволяет создать математическую модель и учесть все возможные отклонения материала от идеальных спектров (библиотек) определенного материала. Современное программное обеспечение (например, MiraCal 3.0) не требует от оператора глубоких познаний в области хемометрики и проводит моделирование в автоматическом режиме на основе полученных данных.
После построения необходимой модели становится возможным проведение не только идентификации, но и качественного анализа сырья. Таким образом, портативный рамановский спектрометр позволяет ответить на два вопроса: что это за вещество и надлежащего ли оно качества?
Безусловно, дальнейшее развитие программной базы приборов позволит проводить и количественный анализ компонентов, например, активных фармацевтических субстанций.
