Data and method transfer from System II analyzer to Metrohm NIRS XDS or DS 2500 analyzers

Význam tématu

Blízká infračervená (NIR) spektroskopie je klíčovou technikou pro rychlou a neinvazivní charakterizaci materiálů ve farmaceutickém, potravinářském či průmyslovém sektoru. Přechod ze zastaralé platformy FOSS NIRSystems System II na moderní Metrohm NIRS XDS a DS2500 analyzátory umožňuje uživatelům zlepšit analytické parametry, zachovat dosavadní kalibrace a zkrátit dobu potřebnou pro sběr dat.

Cíle a přehled studie

Tento dokument detailně popisuje:

• postup přenosu spektrálních dat a chemometrických modelů z analyzátoru System II do nových přístrojů XDS/DS2500
• nutné kroky přípravy, standardizace a konverze dat ve Vision 4.1 softwaru
• ukázky aplikací pro kvalitativní a kvantitativní analýzy

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnuje:

• sérii měření na starém System II pro zajištění referenční standardizace
• konverzi spekter na plný rozsah 400–2500 nm
• fotometrickou korekci pro odstranění rozdílů v citlivosti
• vytvoření nové kalibrace a validaci s nezávislou sadou vzorků

Použitá instrumentace:

• FOSS NIRSystems System II (5000/6500)
• Metrohm NIRS XDS Analyzer
• Metrohm NIRS DS2500 Analyzer
• Vision software verze 4.1 (kód 6.6069.412)

Hlavní výsledky a diskuse

Rozšířený spektrální rozsah a čtyřikrát lepší rozlišení XDS/DS2500 vedou k:

• jasnějšímu oddělení absorpčních pásů (např. propafenon mezi 2220–2400 nm)
• lepší identifikaci složek ve složitých matricích (např. rostlinné produkty – lípa malolistá vs. stříbrná)
• zvýšení koeficientu korelace (R²) při kvantifikaci hustoty polyethylenu z 0,942 na 0,965
• snížení standardní chyby kalibrace (SEC) a křížové validace (SECV)

Přínosy a praktické využití metody

Díky převodu existujících modelů:

• není nutné rozsáhlé sběry dat na nových přístrojích
• zkracuje se doba implementace metod v laboratoři
• zvyšuje se robustnost kalibrací vůči odchylkám mezi přístroji
• uživatelé mohou postupně rozšiřovat spektrální databázi a vylepšovat modely

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se:

• dálší integrace NIR přístrojů do sítí pro centrální správu kalibrací
• využití pokročilých chemometrických algoritmů a umělé inteligence
• rozšíření analýz do viditelné oblasti díky širokému spektrálnímu rozsahu
• rychlejší aktualizace a validace modelů on-line v reálném čase

Závěr

Přechod ze System II na Metrohm NIRS XDS a DS2500 analyzátory výrazně zlepšuje analytické schopnosti v NIR spektroskopii. Proces přenosu dat a kalibrací ve Vision softwaru je zahrnut v několika snadno proveditelných krocích, což ulehčuje modernizaci laboratoře a optimalizaci analytických workflow.

Reference

• Application Note NIR-34: Kvantifikace hustoty polyethylenu