Identification of Additives used in the Pharmaceutical and Food Industries with the NanoRam Handheld Raman Spectrometer

Význam tématu

Ramanova spektroskopie je klíčovou metodou pro neinvazivní a rychlou identifikaci organických i anorganických látek v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Díky vysoké molekulární selektivitě umožňuje rozlišovat podobné sloučeniny jako celulózu, hydroxypropylmetylcelulózu či sacharidové přísady, což je zásadní pro kontrolu kvality surovin a finálních produktů, včetně odhalování padělků.

Cíle a přehled studie

Tato studie se zaměřila na ověření schopnosti přenosného Ramanova spektrometru NanoRam rozlišovat běžné farmaceutické soudržné látky a potravinářské přísady. K testování byly vybrány celulóza, HPMC, laktóza, maltodextrin a dihydrogenfosforečnan vápenatý. Studie hodnotila selektivitu, dobu měření a spolehlivost výsledků ve standardizovaném provozu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu metod byly nejprve analyzovány čisté vzorky jednotlivých látek s minimálně 20 snímky pro zachycení variability. Postup analýzy zahrnoval:

• Laser s vlnovou délkou 785 nm a šířkou čáry <0,3 nm
• Spectrograf systému Czerny–Turner s rozsahem 175–2900 cm-1
• Rozlišení 9,0 cm-1 při 912 cm-1
• Termoelektricky chlazený lineární CCD detektor (14×200 μm, 2048 pixelů) při 18 °C
• Doba integrace a vyhodnocení pod 20 s

Zařízení NanoRam spojuje laserové stabilizace, chlazení detektoru a inteligentní algoritmy pro spolehlivé srovnání spekter.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza potvrdila schopnost systému jednoznačně rozlišit všechny testované materiály. Pro správnou identifikaci sloučenin byly P-hodnoty pro PASS v rozmezí blízko 1, u FAIL testů pod 10^-3. U vzorků, které neodpovídaly primární metodě, proběhla automatická korelace s knihovnou spekter. Hit Quality Index přesahoval 99 %, což dokazuje vysokou přesnost a odolnost metodiky vůči různým dávkám, obalům a operátorům.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a neinvazivní identifikace surovin a finálních produktů
• Portabilita pro použití přímo ve výrobním provozu a skladování
• Jednoduché vyhodnocení PASS/FAIL výsledku během 20 s
• Podpora cGMP a standardizace QA/QC procesů
• Možnost odhalení padělků a nekvalitních šarží

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další miniaturizace a integrace do výrobních linek pro on-line monitoring
• Rozšíření databází spekter a využití strojového učení pro automatickou klasifikaci
• Vylepšení potlačení fluorescenčních rušivých signálů
• Multispektrální přístupy kombinující Raman s jinými technikami

Závěr

NanoRam handheld Raman spektrometr ukázal laboratorní kvalitu měření v kompaktním přístroji. Metoda poskytuje rychlou, spolehlivou a vysoce selektivní identifikaci přísad a surovin v potravinářském a farmaceutickém průmyslu, čímž podporuje efektivní řízení kvality a bezpečnost výrobků.