传输指南拉曼光谱应用

测量传输配置中的样品提供了一些潜力,传统的反向散射耦合与显微镜无法解决。尽管透射拉曼光谱(TRS)并不是什么新鲜事物,但由于高功率NIR激光器和专用配件的潜在组合,它最近引起了人们的兴趣,从而允许使用该几何形状分析样品。

最初为药品应用开发需要扩散材料,例如片剂。欧洲杯足球竞彩它也适用于胶囊和其他半透明且扩散的材料(不仅在药物领域),因此需要进行整个样品分析。欧洲杯足球竞彩可以在聚合物或生物材料(食物,组织)等多个结构域中找到施用示例。欧洲杯足球竞彩它可以有效地通过包装测量样品。

透射拉曼光谱法

在过去的几十年中,拉曼光谱经历了显着的硬件改进。如今,将显微镜连接到拉曼光谱仪以分析对象至亚微米水平非常普遍。但是,在某些情况下,与显微镜结合给出的信息过于限制,因为它集中在很小的样品上,靠近表面,并且如果样品相当异质,则可能会提供不完整的信息。

当需要对异质样品进行批量测量时,TRS提供了一种有趣的选择。通过在激光照明的相对位置收集信号,从传输光中获得的拉曼光谱将代表样本的总体,并回答了子采样问题(图1)。

传输测量(右)的几何形状,而不是反向散射模式(左)。

图1。几何学与反向散射模式(左)相反的传输测量值(右)。

相反,反向散射的测量值,尤其是当耦合到显微镜时,可能会提供部分信息。例如,药物片通常是涂层的,反向散射的测量将主要解释涂层。图2中的说明是抗炎片剂的传播和反向散射的拉曼光谱:蓝色光谱代表了TIO的压倒性存在2- 峰值在145 cm处证明的剖析酶形式-1- 和糖,这是涂层的关键成分。相比之下,传输光谱更为复杂:除了剖析酶的拉曼峰(来自涂层)外,还可以看到位于核心中其他化合物的峰,例如,还可以看到API(ibuprofen)。

抗炎(Advil)片剂的反向散射(蓝色)和变速箱(绿色)拉曼光谱

图2。抗炎(Advil)片剂的反向散射(蓝色)和变速箱(绿色)拉曼光谱

用于药物应用的传输拉曼光谱(TRS)

定量评估和校准法

监视配方中的活性药物成分(API)非常重要,以确保配方剂量正确。由于胶囊或片剂的透射拉曼光谱很好地代表了整个样品,并且对局部变化不敏感,因此可以对各种成分进行定量确定。

具有两个不同量的API(目标值的85%和115%)的片剂的传输光谱。

图3。具有两个不同量的API(目标值的85%和115%)的片剂的传输光谱。

PLS校准了一组片剂,该片剂在目标值周围用各种AP​​I配制了一组片剂后获得的交叉验证结果。

图4。PLS校准了一组片剂,该片剂在目标值周围用各种AP​​I配制了一组片剂后获得的交叉验证结果。

通过在传输中测量一组校准的参考样品,并应用适当的化学计量学算法(例如PLS - 部分最小二乘),可以构建一种校准方法,可以应用于未知的测试样品以获取定量数据。图3显示了在传输光谱中观察到的光谱变化,目标值周围的API量从85%到115%(相当于总重量的21.2%和28.7%)。图4说明了与片剂集的校准有关的交叉验证结果,证明了该方法提供可接受的定量结果的能力。

多态性

许多活性成分具有多种多态性形式,其中之一是在药物中配制的首选形式。因此,控制混合物中存在哪种形式至关重要。由于拉曼光谱法是非侵入性的,并且非常具有化学选择性以区分多晶型物,因此它非常适合确定胶囊或片剂中存在哪种形式。

胶囊的衍生光谱,其中包含表格1和表格2的活性成分。

图5。胶囊的衍生光谱,其中包含表格1和表格2的活性成分。

可以观察到明显的差异,这表明了制剂中多晶型物的歧视能力。此外,可以量化每种形式的比例以检测不希望的形式的存在至低水平(在这种情况下为表格1的2%估计为2%)。

无需样品制备的食物中脂肪成分的分析

在食物中,脂肪酸组成决定了各个方面有关食品质量的方面。例如,反式脂肪消费提高了健康问题的风险,因此已将许多国家 /地区的法规提交。

在脂肪组织的不同脂肪层(内部和外部)之间建立了脂肪酸组成的变化。在这方面,如果需要全局信息,则至关重要的是,获得批量样本的平均频谱的能力至关重要。

这样的平均信息由透射拉曼光谱法。测量了小牛肉,羔羊和猪排的脂肪组织:使用透射拉曼光谱法,分析了各种厚度和尺寸的样品,而无需任何样品制备。

拉曼光谱提供了有关样品组成的多种指示。例如,可以从光谱中容易观察到反式脂肪酸:1668 cm处的峰-1与脂肪酸的C = C双键的反应直接相关。

来自不同物种(羊肉,猪肉,小牛肉)的脂肪组织的透射拉曼光谱,使用在785 nm处运行的变速器附件。

图6。来自不同物种(羊肉,猪肉,小牛肉)的脂肪组织的透射拉曼光谱,使用在785 nm处运行的变速器附件。

同样,拉曼光谱可用于获取有关脂肪酸谱的定量信息。如图7中的分数图所示,基于其脂肪组织的拉曼特征的物种分类也是可能的。

羔羊,猪肉和小牛肉脂肪组织样品样品的主成分分析分析图。

图7。羔羊,猪肉和小牛肉脂肪组织样品样品的主成分分析得分图。

传输拉曼光谱的新应用

聚合物

传播拉曼光谱法特别适合于药物应用;但是,它也可以有效地适应不同的样本类型。

聚合物样品也是该方法的好候选者。图8所示的是包括2层聚乙烯 - 聚丙烯样品的聚合物材料的透射拉曼光谱,呈现两种材料的光谱特征。欧洲杯足球竞彩

聚合物材料的透射光谱:聚乙烯,聚丙烯和双层样品由1.5 mm聚丙欧洲杯足球竞彩烯层和0.75 mM聚乙烯制成。

图8。聚合物材料的透射光谱:聚乙烯,聚丙烯和双层样品由1.5 mm聚丙欧洲杯足球竞彩烯层和0.75 mM聚乙烯制成。

然后可以为聚合物样品的质量控制可视化这种方法:这可以包括各个组件和/或层的量化步骤。

通过包装进行测量

如先前示例中所述,当需要进行大量测量时,传输是分析的首选几何形状。当必须分析包装材料的内容而无需发现包装时,也可以考虑在包装材料的内容时考虑到这一点。图9中说明了通过PET包装测量的淋浴凝胶的光谱。在此示例中,PET的贡献较少,使该测量技术非常适合凝胶的质量控制。

淋浴凝胶的传输光谱:只有凝胶,包装中的凝胶和宠物包装。

图9。淋浴凝胶的传输光谱:只有凝胶,包装中的凝胶和宠物包装。

该技术可以用来评估产品在其原始包装中随着时间的推移的稳定性,而无需将子样本转移到任何小瓶中 - 冒着转移产品的非代表性部分或引入污染的风险。

概括

传输设计每当需要散装材料的拉曼光谱信息时,就被说明为首选技术。由于片剂甚至粉末混合物是这种测量模式的良好候选者,因此它已经证明了其用于药物应用的实用性。相反,传输拉曼可以有效地应用于其他类型的样品,例如生物组织,聚合物或任何半透明材料,并可以设想用于评估包装中的产品内容。此外,由于TRS提供了量化样品的全局光谱信息,因此当需要对混合物进行定量评估时,这将是一种选择。

来源和进一步阅读

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