About PermaSure+ and the world’s first Ph. Eur. 5.24 compliant FT-IR imaging

Význam tématu

Chemická zobrazovací analýza (chemical imaging) umožňuje detailní prostorově rozlišenou identifikaci a kvantifikaci složek vzorku na základě jeho spektrálních vlastností. Díky této metodě lze v průmyslu i výzkumu sledovat homogenitu, kvalitu a prostorové rozložení látek s vysokou přesností. Zavedení směrnice Evropské farmakopeje (Ph. Eur.) 5.24 přináší standardizaci, která otevírá cestu k širokému využití FT-IR imagingu v regulovaných prostředích.

Cíle a přehled článku

Studie představuje technologii PermaSure+, první řešení zajišťující plnou shodu FT-IR zobrazovacích systémů s požadavky Ph. Eur. 5.24. Autoři popisují výzvy spojené s přesnou kalibrací vlnového čísla u detektorů s maticí pixelů a demonstrují, jak pixel-by-pixel laserová kalibrace od Brukeru minimalizuje odchylky a umožňuje měřit srovnatelnou přesností jako u standardních jednopixelových spektrometrů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro splnění kritéria přesnosti vlnového čísla dle Ph. Eur. 5.24 musí být každý pixel FT-IR obrazu kalibrován individuálně. PermaSure+ využívá laserové spektrum referenčního plynu k pixelové kalibraci osy spektra. Testy probíhaly na FT-IR mikroskopu vybaveném detektorem FPA a instrumentech LUMOS II spojeném s platformou INVENIO, která podporuje měření od blízké až po dalekou infračervenou oblast.

Hlavní výsledky a diskuse

Obrázky a data ukazují, že bez PermaSure+ se poloha referenční absorpční pásu mění mezi 1575 a 1577 cm⁻¹, zatímco s kalibrací je odchylka v rozsahu jednotek setin cm⁻¹, což odpovídá standardům jednopixelových spektrometrů. Díky tomu lze v režimu imagingu dosáhnout:

• Vyšší přesnosti spektrální osy pro každý pixel
• Snížení variability dat napříč polem měření
• Reprodukovatelnost výsledků v rámci rutinních analýz

Přínosy a praktické využití metody

Implementace PermaSure+ a FT-IR imagingu ve shodě s Ph. Eur. 5.24 přináší řadu výhod:

• Regulační akceptace v farmaceutickém a potravinářském sektoru
• Možnost kvantitativního i kvalitativního mapování složek ve vzorcích
• Vysoká rychlost měření (až 900 spekter/s u LUMOS II)
• Plná automatizace a spolehlivost provozu

Budoucí trendy a možnosti využití

Výhledy do budoucna zahrnují širší rozšíření FT-IR imagingu v kombinaci s hyperspektrálními a Ramanovými metodami, další zlepšení detektorů s vyšším výpočetním rozlišením a rozšíření aplikací do nových odvětví (farmacie, kosmetika, materiálové vědy). Důležitá bude integrace do průmyslových procesů pro on-line monitoring a vývoj nových regulačních směrnic.

Závěr

PermaSure+ posouvá FT-IR chemical imaging na úroveň požadovanou Evropskou farmakopejí 5.24. Díky pixelové laserové kalibraci zajišťuje výjimečnou přesnost a konzistenci spektrálních dat napříč zobrazovacím polem. Nové instrumenty LUMOS II a INVENIO otevírají cestu k širokému uplatnění této technologie v regulované i průmyslové praxi.

Reference

1. Evropská farmakopej, Ph. Eur. Chapter 5.24, 2016
2. Maute O., Schlindwein S. H., Bruker Optics Whitepaper, 2022