GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Monitoring a single-pot granulator using near-infrared spectroscopy

Aplikace |  | MetrohmInstrumentace
NIR Spektroskopie
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Metrohm

Souhrn

Význam tématu


Monitorování zbytkového rozpouštědla a vlhkosti během granulace a sušení je klíčové pro zajištění kvality farmaceutických produktů a optimalizaci výrobního procesu. Near-infrared spektroskopie (NIRS) umožňuje rychlou, nedestruktivní a kontinuální analýzu in-situ, čímž nahrazuje časově náročné laboratorní metody a podporuje principy Process Analytical Technology (PAT).

Cíle a přehled studie / článku


Hlavním cílem aplikace bylo ověřit novou konstrukci sondy pro NIR procesní analyzátor při sledování zbytkového metanolu a vlhkosti během sušící fáze ve vysokoshear granulátoru. Studie porovnávala tradiční měření s GC s inline přístupem, přičemž klíčové kroky zahrnovaly:
  • Vývoj a instalaci úhlově orientované optické sondy v Bohle VMA 70 granulátoru.
  • Simulaci výrobního cyklu: míchání, granulace, sušení za vakua a dusíkové purge.
  • Sběr spekter NIR v reálném čase pro tvorbu kalibračního modelu a predikci zbytkového metanolu.

Použitá metodika a instrumentace


Pro měření byly využity tyto přístroje a softwarové nástroje:
  • NIRS XDS Process Analyzer Metrohm (800–2100 nm, 0,5 nm rozlišení, 32 skenů).
  • Optické vlákno s novou sondou se zkoseným měřicím okénkem pro zajištění konstantní hustoty vzorku.
  • Bohle VMA 70 single-pot vysokoshear granulator s vakua (200 mbar), vytápěným pláštěm a dusíkovým purge (1 Nm3/h, 200 RPM).
  • Software Vision® pro sběr dat, predikci a trendovou analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse


Spektra sušícího granátu ukázala charakteristické absorpce metanolu a vody. Pro modelování zbytkového metanolu byla použita druhá derivace spekter v oblasti 1800–2100 nm s částečně nejmenších čtverců (PLS). Kalibrace dosáhla koeficientu R2 = 0,9823 a SEC = 0,44 % MeOH, cross-validace ukázala chybu 0,62 %. Trendové grafy predikcí odhalily:
  • Rychlý pokles metanolu na počátku sušení.
  • Mírné zvýšení zrání částic (case hardening) uvolňující mezibuněčný metanol.
  • Hladký průběh predikcí i v místech vysoké turbulence díky úhlové sondě.

Přínosy a praktické využití metody


NIR monitoring umožňuje:
  • Zrychlit rozhodování o konci sušení bez čekání na GC analýzu.
  • Snížit variabilitu vzorků a zlepšit opakovatelnost procesu.
  • Integrovat analýzu do PAT rámce pro automatizaci a kvalifikaci výroby.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření inline NIR do dalších procesních kroků, například granulace suspenzí či suspenzní granulace s vodními roztoky. Využití pokročilých multivariačních algoritmů a strojového učení umožní robustnější modely pro složitější směsi. Dále lze sondy kombinovat s termálními a tlakový­mi senzory pro multimodální kontrolu kritických parametrů.

Závěr


Studie prokázala, že úhlově orientovaná sonda s NIRS XDS procesním analyzátorem spolehlivě měří zbytkový metanol a vlhkost v turbulentním prostředí vysokoshear granulátoru. Inline NIR nahrazuje časově náročné laboratorní metody a podporuje PAT iniciativu, což vede k lepší kontrole kvality a efektivitě výroby.

Reference


R. A. Mattes, R. Schroeder, V. Dhopeshwarkar, R. Kowal, W. Randolph, Monitoring a Granulation Drying Process Using Near-Infrared Spectroscopy for In Situ Analysis Of Residual Moisture and Methanol, Pharm. Tech., September 2004.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Inline moisture analysis in fluid bed dryers by near-infrared spectroscopy
AN-PAN-1050 Inline moisture analysis in fluid bed dryers by near-infrared spectroscopy Summary In the pharmaceutical industry, the fluid bed granulator/dryer is an integral point in the manufacture of powdered materials. Residual moisture must be kept within certain specifications to avoid…
Klíčová slova
metrohm, metrohmprocess, processwelded, weldedmoisture, moistureinteractance, interactanceslurries, slurriesprobe, probenirs, nirsgranules, granulescompression, compressionflange, flangeextrusio, extrusiopressurecontrolled, pressurecontrolledtemperatureand, temperatureandfitting
Analysis of pharmaceuticals using near-infrared spectroscopy
Application Bulletin 410 Analysis of pharmaceuticals using near-infrared spectroscopy Branch Pharmaceuticals No. 5: Distinguishing between samples of the nucleic acid, deoxycytidine, which differed only in linker compound ......... 5 No. 6: Qualitative study of amino acids and amino acid salts…
Klíčová slova
nir, nirxds, xdsnirs, nirsrapidcontent, rapidcontentspectroscopy, spectroscopyanalyzer, analyzerequivalent, equivalentsummary, summarysampling, samplingindicate, indicaterecommended, recommendedinfrared, infraredresults, resultsnear, nearpharmaceuticals
Analysis of polymers using near-infrared spectroscopy
Application Bulletin 414 Analysis of polymers using near-infrared spectroscopy Branch Plastics and polymers Keywords Near-infrared spectroscopy, polymer, monomer, polymerization, polypropylene, polyethylene, PET, polyuethane, polystyrene, resin, polyols, polyesters, polyolefin, hydroxyl number, hydroxyl value, acid value, density, melt flow index, melt flow…
Klíčová slova
nir, nirindicate, indicateequivalent, equivalentsampling, samplingsummary, summaryxds, xdsrecommended, recommendedspectroscopy, spectroscopymonitor, monitorresults, resultsnirs, nirspolymer, polymerinfrared, infraredused, usednear
Analysis of chemicals using near-infrared spectroscopy
Application Bulletin 409 Analysis of chemicals using near-infrared spectroscopy Branch Chemicals Keywords Near-infrared spectroscopy, chemicals, process monitoring, chemical reaction, moisture determination, hydrocarbon, acid, resin, solvent. No. 5: Qualitatively differentiating aqueous solutions of aluminum chlorhydroxide and AIC136H20, and solids aluminum zirconium…
Klíčová slova
nir, nirxds, xdsnirs, nirsequivalent, equivalentanalyzer, analyzerindicate, indicatesummary, summaryrecommended, recommendedsampling, samplingmonitor, monitorresults, resultsrapidliquid, rapidliquidinstrument, instrumentspectroscopy, spectroscopyused
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
FacebookX (Twitter)LinkedInYouTube
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.