The Benefits of Raman Spectroscopy for the Identification and Characterization of Polymers

Význam tématu

Ramanova spektroskopie nabízí rychlou a nedestruktivní metodu pro identifikaci a kvantifikaci polymerů včetně aditiv přímo v matricích bez nutnosti přípravy vzorku. V průmyslové výrobě plastů, farmaceutickém i forenzním prostředí umožňuje sledovat složení, kontrolovat kvalitu a plnit regulační požadavky.

Cíle a přehled studie

Článek ukazuje aplikace přenosného systému PolymerIQ založeného na i-Raman spektrometru a chemometrickém softwaru. Studie demonstruje identifikaci bromovaných zpomalovačů hoření v plastech a rozlišení vlastností farmaceutických excipientů (PEO) za použití multivariačních analýz.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda: Ramanova spektroskopie v kombinaci s multivariační regresí (MRA) a PCA.

Instrumentace:

• Laser 785 nm, výkon <300 mW, šířka čáry <0,3 nm
• Spektrometrický rozsah 175–3200 cm⁻¹, rozlišení 4,5 cm⁻¹
• CCD detektor s termoelektrickým chlazením (TEC), 2048 pixelů
• PolymerIQ software s Gnosys chemometrií

Hlavní výsledky a diskuse

Studie prokázala schopnost rozlišit tři typy bromovaných diphenyletherů na základě charakteristických Ramanových posunů pod 500 cm⁻¹. U ABS vzorků s různým obsahem BDE (0–10 %) bylo možné kvantifikovat bromované aditiva. V případě PEO farmaceutických vzorků PCA odhalila miniaturní rozdíly mezi dobrými a špatnými šaržemi a také vliv stárnutí při rozdílných teplotách.

Přínosy a praktické využití metody

Ramanova spektroskopie s chemometrií umožňuje rychlou in-situ kontrolu kvality plastů a excipientů bez destrukce vzorku. Umožňuje optimalizovat výrobní procesy, minimalizovat odpad a zajistit shodu s regulačními standardy. Lze sledovat změny stárnutím nebo uvolňování léčiva.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj miniaturizovaných přenosných Ramanových systémů a zdokonalení chemometrických algoritmů rozšíří použití v reálném čase v provozech. Integrace s automatizovanými výrobními linkami a kombinace s dalšími spektroskopickými technikami zvýší přesnost a rychlost analýz. Potenciál pro monitorování biologických materiálů a procesů osvětluje nové oblasti farmacie a bioprůmyslu.

Závěr

PolymerIQ demonstroval univerzální a efektivní přístup k analýze polymerů i složitých matric s aditivy. Spojení vysoce kvalitní Ramanovy instrumentace s pokročilou chemometrií nabízí robustní řešení pro kontrolu kvality a výzkum nových materiálů.

Reference

• Specifikace PolymerIQ, B&W Tek
• Kvantitativní Ramanova analýza polymerů a aditiv (webcast)
• Specifikace i-Raman, B&W Tek
• Principy Ramanovy spektroskopie, B&W Tek
• TE chlazené vláknové spektrometry pro Raman a fluorescenční spektroskopii