Dokáže určit kanabinoidní profil nebo dokonce potenci sušených květů konopí. NIRS lze také použít pro kontrolu kvality konopných olejů, vosků, tinktur a dalších přípravků.
„Konopí“ je obecný termín zahrnující skupinu tří rostlin s různými psychoaktivními vlastnostmi: Cannabis sativa, Cannabis indica, a Cannabis ruderalis (1). Rostlina konopí se používá jako lék, potravina a pro svou vlákninu po tisíce let. Květy a některé listy rostlin konopí jsou potaženy drobnými krystalickými strukturami zvanými „trichomy“, a právě tyto struktury jsou zodpovědné za produkci kanabinoidů používaných v mnoha dalších produktech.
Když se květy těchto rostlin sklidí a usuší, vznikne jedna z nejrozšířenějších drog na světě.
<h3>Jaké jsou nejdůležitější a nejznámější sloučeniny konopí?</h3>
Konopí obsahuje více než 120 sloučenin známých jako „kanabinoidy“ (1). Účinky každého kanabinoidu ještě nejsou zcela známy, ale odborníci dobře chápou tři z nich: kanabidiol (CBD), kanabigerol (CBG), a tetrahydrokanabinol (THC nebo Delta-9-THC). Každý z nich má své vlastní účinky a použití (1):
<ul>
<li>CBD - Jedná se o psychoaktivní kanabinoid, přesto není omamný a neeuforický, což znamená, že vás nedostane do «vznešené» nálady. Často se používá ke snížení zánětu a bolesti. Vědci se stále snaží plně porozumět účinnosti lékařského použití CBD.
</li>
<li>CBG - Tento kanabinoid byl poprvé izolován v roce 1964. Výzkum CBG je stále v preklinických fázích, ale dostupné studie naznačují, že má značný terapeutický příslib. Vlastnosti CBG mohou překonat vlastnosti THC bez opojného účinku. Existují také důkazy, které naznačují, že CBG může nabízet protirakovinné, antidepresivní a antibakteriální vlastnosti.
</li>
<li>THC - To je hlavní psychoaktivní sloučenina v konopí. THC je zodpovědné za „vznešené“ nálady, které si většina lidí spojuje s konopím.
</li>
</ul>
<h3>Legalita konopí a konopí</h3>
Konopí je v mnoha zemích nezákonné. Stále více míst jej však začíná legalizovat pro lékařské i rekreační využití. Konopí, které má obvykle nízký obsah THC, se stále používá na mnoha místech jako vlákno k výrobě produktů, jako jsou textilie, lana a dokonce i biologicky rozložitelné plasty.
Zákony týkající se držení a užívání konopí se v každé zemi také liší. Někteří považují jakýkoli druh držení konopí za vážný zločin, jiné povolují produkty obsahující pouze CBD a jen velmi málo lidem umožňuje používat produkty s THC (ať už pro lékařské nebo rekreační účely).
<h3>Jaké konopné produkty jsou dostupné na trhu?</h3>
Legální konopí se může objevit v širokém sortimentu jiných produktů, než je typický sušený květ nebo vosk, který se kouří nebo jinak požívá. K dispozici je několik možností v závislosti na zemi, ve které žijete, a legálnosti různých sloučenin kanabidiolu. Níže uvedený seznam (není úplný) (2) ukazuje, jak se trh s konopnými produkty za poslední desetiletí vyvíjel, jak se na různých místech stává akceptovanějším.
<ul>
<li>Konopné oleje</li>
<li>Konopné produkty pro krásu a péči o pleť</li>
<li>Konopné poživatiny (např. nápoje, čokolády, gumy a další pochutiny)</li>
<li>Konopné kapsle</li>
<li>Konopné pamlsky pro psy</li>
</ul>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/cbd_oil_6072599_1920_165f059b20/cbd-oil-6072599_1920.webp" alt="Pixabay/R+R Medicinals: Tento článek je určen pouze pro informační účely. Metrohm žádným způsobem nepodporuje používání těchto produktů"/>
<h3>Sušení, léčení a zpracování konopí</h3>
Sušení a konzervace jsou důležité pro úspěšné zpracování rostlin konopí po sklizni na konečné produkty, jako jsou konopné oleje, konopné kapsle atd. Rostlinný materiál je nutné ihned po sklizni vysušit, aby se nezkazil. Většina vlhkosti by měla být odstraněna během prvních tří dnů, poté by měla být zpomalena, aby se zabránilo vysychání během několika dalších dnů (3). Proces vytvrzování je prodloužením sušení, ale ve změněném prostředí, aby se usnadnily procesy v rostlině po dobu několika týdnů. Sušené konopí se umisťuje do vzduchotěsných nádob, které se otevírají pouze periodicky. To odvádí vlhkost z poupat a zároveň zvyšuje kvalitu a účinnost (3). Po vytvrzení je konopí připraveno ke zpracování na konečný produkt.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/cannabis_4688511_1280_78a7d2bfc1/cannabis-4688511_1280.webp" alt="Pixabay/Terre Di Cannabis: Zaměstnanec sušící sklizené konopí"/>
Jeden takový produkt, CBD olej, se vyrábí extrakcí ze sušeného květu konopí a jeho následným zředěním nosným olejem (např. kokosovým nebo konopným olejem, Obrázek 1). Pro proces extrakce jsou k dispozici dvě vhodné možnosti: extrakce ethanolem nebo extrakce superkritickým CO₂.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Obrazek_1_Zjednoduseny_diagram_procesu_vyroby_oleje_CBD_ukazujici_kroky_kde_je_analyza_NIRS_zvlaste_uzitecna_pro_kontrolu_kvality_5ac8d8bcb1/Metrohm-Obrazek-1-Zjednoduseny-diagram-procesu-vyroby-oleje-CBD-ukazujici-kroky-kde-je-analyza-NIRS-zvlaste-uzitecna-pro-kontrolu-kvality..webp" alt="Metrohm: Obrázek 1 - Zjednodušený diagram procesu výroby oleje CBD ukazující kroky, kde je analýza NIRS zvláště užitečná pro kontrolu kvality"/>
Pro výrobu konopných kapslí nebo tablet je třeba sušené konopí zahřát po dobu 10 minut na 99–104 °C. To dekarboxyluje surový rostlinný materiál a zvýší jeho účinnost.
Pro kontrolu těchto procesů nabízí Metrohm aplikační řešení pro mleté rostlinné materiály jako testování surovin a pro oleje. NIR spektroskopie je analytická technika, která je zvláště vhodná pro zefektivnění a snížení nákladů kontroly kvality těchto produktů.
Ve zbývající části tohoto článku je uveden krátký přehled NIRS následovaný příkladem aplikace pro průmysl léčebného konopí, který uzavírá, jak mohou výrobci léčebného konopí těžit z NIRS v procesu kontroly kvality.
<h3>Technologie NIRS – krátký přehled</h3>
Interakce mezi světlem a hmotou je dobře známý proces. Světlo používané ve spektroskopických metodách se typicky nepopisuje použitou energií, ale v mnoha případech vlnovou délkou nebo vlnočty.
NIR spektrometr (jako např <a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/products/2/9290/29290010.html">Analyzátor kapalin Metrohm DS2500</a> nebo <a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/products/2/9220/29220010.html">Pevný analyzátor Metrohm DS2500</a>) měří tuto interakci za účelem generování spekter, jako jsou ta zobrazená v Obrázek 2. NIRS je zvláště citlivý na přítomnost určitých funkčních skupin (např. -CH, -NH, -OH a -SH). Proto je NIR spektroskopie ideální metodou pro kvantifikaci chemických parametrů včetně množství THC, CBD, CBG a obsahu vody (vlhkosti) v konopí a jeho konečných produktech.
Všechny tyto informace jsou obsaženy v jediném NIR spektru, proto je tato metoda vhodná rychlá multiparametrová analýza.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Obrazek_2_Surova_NIR_spektra_konopi_vyplyvajici_z_interakce_blizkeho_infracerveneho_svetla_s_prislusnymi_vzorky_88f25834f4/Metrohm-Obrazek-2-Surova-NIR-spektra-konopi-vyplyvajici-z-interakce-blizkeho-infracerveneho-svetla-s-prislusnymi-vzorky..webp" alt="Metrohm: Obrázek 2 - Surová NIR spektra konopí vyplývající z interakce blízkého infračerveného světla s příslušnými vzorky"/>
<h5>Režimy měření NIRS</h5>
Režim měření závisí na typu vzorku. Transmisní režim je obecně vhodný postup pro analýzu kapaliny jako konopné oleje. Pro transmisi (Obrázek 3b), NIR světlo prochází vzorkem, zatímco je absorbováno. Jakékoli neabsorbované NIR světlo se odráží k detektoru. 
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Obrazek_3_Mereni_kapalin_se_obvykle_provadi_v_lahvickach_4daa2a16ef/Metrohm-Obrazek-3-Mereni-kapalin-se-obvykle-provadi-v-lahvickach.webp" alt="Metrohm: Obrázek 3 - Měření kapalin se obvykle provádí v lahvičkách"/>
<ul>
<li>a) Měření kapalin se obvykle provádí v lahvičkách.</li>
<li>b) Režim měření je známý jako transmisní, kdy světlo prochází vzorkem, zatímco je absorbováno.</li>
</ul>
Transflekční režim je obecně vhodný postup pro analýzu krémů. Tento režim se také používá, když jsou k dispozici pouze velmi malá množství vzorku, jako v případě konopí. Pro transflexi (Obrázek 4b), NIR světlo prochází vzorkem, poté odražené difuzním reflektorem prochází opět vzorkem, zatímco je absorbováno. Neabsorbované NIR světlo je pak detekováno na konci analýzy.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Obrazek_4_Mereni_kremu_nebo_malych_mnozstvi_vzorku_jako_je_konopi_se_obvykle_provadi_pomoci_zlateho_razitka_jako_difuzniho_reflektoru_6b0ae5953d/Metrohm-Obrazek-4-Mereni-kremu-nebo-malych-mnozstvi-vzorku-jako-je-konopi-se-obvykle-provadi-pomoci-zlateho-razitka-jako-difuzniho-reflektoru.webp" alt="Metrohm: Obrázek 4 - Měření krémů nebo malých množství vzorků, jako je konopí, se obvykle provádí pomocí zlatého razítka jako difuzního reflektoru"/>
<ul>
<li>a) Měření krémů nebo malých množství vzorků, jako je konopí, se obvykle provádí pomocí zlatého razítka jako difuzního reflektoru.</li>
<li>b) Režim měření je známý jako transflekce, kdy světlo prochází vzorkem, odráží se na difuzním reflektoru a znovu prochází vzorkem, zatímco je absorbováno.</li>
</ul>
Režím difuzního odrazu je obecně vhodný postup pro analýzu pevných vzorků jako sušený květ konopí. Pro difúzní odraz (Obrázek 5b), NIR světlo osvětlí vzorek a veškeré neabsorbované NIR světlo se odrazí zpět do detektoru.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Obrazek_5_Mereni_pevnych_vzorku_se_obvykle_provadi_ve_vzorkovnici_c0a09dff87/Metrohm-Obrazek-5.-Mereni-pevnych-vzorku-se-obvykle-provadi-ve-vzorkovnici.webp" alt="Metrohm: Obrázek 5 - Měření pevných vzorků se obvykle provádí ve vzorkovnicích"/>
<ul>
<li>a) Měření pevných vzorků se obvykle provádí ve vzorkovnicích.</li>
<li>b) Režim měření je známý jako odraz, kdy je vzorek vystaven světlu a rozptýlené odražené světlo je absorbováno.</li>
</ul>
Postup pro získání NIR spekter, jak je uvedeno v Obrázek 2 již zdůrazňuje dvě hlavní výhody NIR spektroskopie: jednoduchost měření vzorku a rychlost:
<ul>
<li>Rychlá technika s výsledky za méně než minutu</li>
<li>Příprava vzorku je malá až žádná</li>
<li>Nízké náklady na vzorek – nejsou potřeba žádné chemikálie ani rozpouštědla</li>
<li>Technika šetrná k životnímu prostředí – nevzniká žádný odpad</li>
<li>Nedestruktivní – vzácné vzorky lze po analýze znovu použít</li>
<li>Snadná obsluha – nezkušení uživatelé jsou okamžitě úspěšní</li>
</ul>
<h5>Pro podrobnější informace o NIRS jako sekundární technice si prosím přečtěte naše předchozí příspěvky na blogu.</h5>
<ul>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-1.html">Výhody NIRS: Část 1</a>
</li>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-2.html">Výhody NIRS: Část 2</a>
</li>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-3.html">Výhody NIRS: Část 3</a>
</li>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-4.html">Výhody NIRS: Část 4</a>
</li>
</ul>
<h3>NIRS jako nástroj vyhovující ASTM pro kontrolu kvality</h3>
<a href="https://www.astm.org/e1655-17.html">ASTM E1655</a> (Standard Practices for Infrared Multivariate Quantitative Analysis) je průvodcem pro vícerozměrnou kalibraci infračervených spektrometrů používaných pro stanovení fyzikálních nebo chemických vlastností materiálů. Tyto postupy jsou použitelné pro analýzy prováděné v blízké infračervené (NIR) spektrální oblasti (zhruba 780 až 2500 nm) až po střední infračervenou (MIR) spektrální oblast (zhruba 4000 až 400 cm⁻¹).
<h3>Aplikace a parametry pro kontrolu kvality léčivého konopí s NIRS</h3>
Léčivé konopné produkty jsou podrobeny standardizovaným testovacím metodám, aby se zjistily jejich chemické vlastnosti. Laboratorní testování je nepostradatelnou součástí výzkumu a vývoje a kontroly kvality. Přehled níže uvádí některé z nejdůležitějších testovacích parametrů pro kontrolu kvality léčivého konopí.
<h5>Příklady použití pro použití NIRS pro kontrolu kvality vybraných léčivých konopných produktů.</h5>
<h5>Produkt CBD oleje</h5>
<ul>
<li>Parametry: Obsah CBD</li>
<li>Konvenční metoda: HPLC</li>
<li>Související aplikace NIRS: <a href="https://gcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/an_nir_088_download_c41a2e1ebf/an-nir-088.download.pdf">Quality Control of CBD oils</a></li>
</ul>
<h5>Produkt Sušené konopí</h5>
<ul>
<li>Parametry: Obsah THC, CBD a CBG</li>
<li>Konvenční metoda: HPLC</li>
<li>Související aplikace NIRS: <a href="https://gcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/an_nir_101_download_b9cb4ae536/an-nir-101.download.pdf">Quality control of dried cannabis</a></li>
</ul>
<h3>Řešení na klíč pro analýzu sušeného konopí</h3>
Řešení Metrohm NIRS pro analýzu léčebného konopí přichází s předkalibračními modely připravenými k použití pro stanovení THC, CBD, CBG a dokonce i obsahu vlhkosti na základě více než 700 skutečných produktových spekter (Tabulka 2). Tyto předkalibrace umožňují použití roztoku Metrohm jako validovaný kalibrační model bez jakéhokoli vývoje metody.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Tabulka_2_Dostupne_predkalibrace_NIRS_pro_analyzu_lecebneho_konopi_96af18840a/Metrohm-Tabulka-2-Dostupne-predkalibrace-NIRS-pro-analyzu-lecebneho-konopi.webp" alt="Metrohm: Tabulka 2 - Dostupné předkalibrace NIRS pro analýzu léčebného konopí"/>
Obrázek 6 ukazuje výsledky příkladu stanovení obsahu THC, CBD a CBG v léčebném konopí. Odpovídající korelační grafy ukazují, že modely pro tyto tři parametry jsou robustní. Kromě toho jsou hodnoty standardní chyby křížové validace (SECV) blízké standardní chybě kalibrace (SEC) pro každý měřený parametr.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Obrazek_6_Analyza_THC_CBD_a_CBG_suseneho_konopi_pomoci_NIR_spektroskopie_3120a9823a/Metrohm-Obrazek-6-Analyza-THC-CBD-a-CBG-suseneho-konopi-pomoci-NIR-spektroskopie..webp" alt="Metrohm: Obrázek 6 - Analýza THC, CBD a CBG sušeného konopí pomocí NIR spektroskopie"/>
<h3>Závěr</h3>
NIR spektroskopie se výborně hodí pro analýzu několika klíčových kvalitativních parametrů v sušeném konopí. Ve srovnání s primární metodou (HPLC) je čas potřebný na získání výsledku hlavní výhodou NIRS, protože samotné měření se provádí během jedné minuty oproti přibližně 30 minutám u HPLC. Kromě toho se vzorky měřené pomocí NIRS nezničí a nejsou zapotřebí chemická činidla, což šetří ještě více nákladů.
Dalším pozitivním aspektem použití blízké infračervené spektroskopie jako alternativní technologie pro kontrolu kvality léčivého konopí a jeho produktů je snadná manipulace, takže tyto analýzy mohou bez problémů provádět i pracovníci na směny.
Software Vision Air od Metrohm je navíc plně kompatibilní <a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/nir-spectroscopy--a-21-cfr-part-11-compliant-tool-for-qc-and-pro.html">21 CFR část 11</a> a pokyny USP &lt;856&gt;.

QC a produktový screening léčebného konopí pomocí NIR spektroskopie

Co má věda a filmová kultura společného? Zdánlivě nic, a přesto je spojuje synergie, která krásně funguje na filmovém plátně. Filmy a seriály mnohdy skrývají nápady a vize, které mohou být úžasnou inspirací pro současné vědecké a vývojové pracovníky a naopak. Co tím myslíme?
Podívejme se na dva příklady ze stříbrného plátna. Prvním je velice známá „Kriminálka Las Vegas“, kde tým detektivů využívá vědy a moderních technologií pro analýzu vody, půdy, drog a DNA k odhalení pachatele trestného činu. My většinou sedíme před televizní obrazovkou a říkáme: „Je toto vůbec možné?“.
Druhým příkladem je Hollywoodský film „Sám doma a bohatý“ s Macaulay Culcinem z roku 1994, kde bylo uvedeno zařízení Smellmaster 9000, které mohlo očichat a následně identifikovat jakoukoli neznámou chemickou látku. 
To bylo však před 25 lety. A co dnes? Dnes je to realitou. Ve společnosti Metrohm máme zařízení určená pro profesionální analýzu pevných a kapalných látek ve všech úrovních chemické výroby. Metrohm ruční, přenosné či procesní spektrální analyzátory pracují i v těch nejnáročnějších procesních podmínkách ve farmaceutickém průmyslu, v ultra čistých prostorech, ve skladech nebo při kontrole kvality na korbě nákladního vozu za deště, sněhu, horka, prachu.
Spektroskopické portfolio společnosti Metrohm zahrnuje přístroje na principu měření Ramanova rozptylu a měření spekter ve viditelné a blízké infračervené oblasti. V obou případech jde o interakci světelného toku s hmotou vzorku a změny rotačně vibračních stavů interagujících molekul. Obě metody oddělují drobné rozdíly ve svých principech.
VIS-NIR spektroskopie poskytuje široké absorpční pásy chemických skupin obsahujících především vazbu s atomem vodíku (např. C–H), zatímco Ramanova spektroskopie poskytuje ostré píky odpovídající specifickým chemickým skupinám (tzv. fingerprint), především homonukleárním vazbám typu: C–C, C=C, S–S. Co mají tyto metody společného? Rychlost, všestrannost a široké aplikační využití v průmyslu.
<h3>Jak to vypadá ve farmaceutickém průmyslu?</h3>
Abychom demonstrovali komplexní využití Metrohm spektrálních analyzátorů, pojďme si představit chemický podnik ve farmaceutickém průmyslu. První chemická analýza je nezbytně nutná při kontrole látek vstupujících do výroby. Tato procedura je mnohdy náročná na obsluhu, dobu analýzy, a především na vzorkování. K tomu si přidejte velké množství vstupních surovin (základní rozpouštědla pro chromatografii typu metanol či acetonitril, anebo plniva následně použitá v lékové formě).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_MIRA_P_Raman_spektrometr_2_8032fd8c21/Metrohm-MIRA-P-Raman-spektrometr-2.webp" alt="Metrohm: Obr. 1 - MIRA P Raman spektrometr"/>
Metrohm pro tyto účely nabízí robustní <a href="https://gcms.cz/products?distributorItems=176&amp;manufacturerItems=220&amp;search=mira">ruční Ramanův spektrometr MIRA</a> s laserem o vlnové délce 785 nm a certifikací odolnosti IP67 (obr. 1) a <a href="https://gcms.cz/products/623">NanoRam</a> s laserem o vlnové délce 1064 nm pro silně fluoreskující či barevné matrice s certifikací odolnosti IP68 (obr. 2).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Nano_Ram_vsechny_vyhody_Ramanovy_spektroskopie_v_rucnim_systemu_bb458cce3c/Metrohm-NanoRam-vsechny-vyhody-Ramanovy-spektroskopie-v-rucnim-systemu.webp" alt="Metrohm: Obr. 2 - NanoRam - všechny výhody Ramanovy spektroskopie v ručním systému"/>
Benefity našich přístrojů jsou:
<ul>
<li>nedestruktivní identifikace a verifikace kvality suroviny</li>
<li>bez předúpravy vzorku</li>
<li>analýza probíhá skrz obalové materiály</li>
</ul>
Pokud chcete měřit skrz tlustší plastové nádoby, je tu řešení v podobě SeeThrough technologie u přístroje <a href="https://gcms.cz/products/624">STRam 1064</a> (obr. 3). Vše bude splňovat normy vašeho auditního orgánu (FDA, SÚKL, European pharmacopeia atp.) společně s požadavky na integritu dat.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_ST_Ram_kompaktni_design_a_snadne_vzorkovani_642c9b1afd/Metrohm-STRam-kompaktni-design-a-snadne-vzorkovani.webp" alt="Metrohm: Obr. 3 - STRam - kompaktní design a snadné vzorkování"/>
Dalším krokem ve farmaceutické výrobě je kontrola a řízení celého procesu. Stěžejními kritérii jsou vysoká kvalita finálního produktu, zachování nízkých výrobních nákladů, shoda s předpisy a kontrolními orgány, omezení práce s nebezpečnými chemikáliemi, bezpečnost pracovníků, a to vše se zachováním dostatečné rychlosti výroby, aby byl produkt/meziprodukt expedován včas.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_NIRS_XDS_Presna_analyza_v_realnem_case_diky_technologii_vlaken_Micro_Bundle_84a33edc60/Metrohm-NIRS-XDS-Presna-analyza-v-realnem-case%22-diky-technologii-vlaken-MicroBundle.webp" alt="Metrohm: Obr. 4 - NIRS XDS Přesná analýza „v reálném čase“ díky technologii vláken MicroBundle"/>
V tom vám mohou pomoci <a href="https://gcms.cz/products?category=221&amp;distributorItems=176&amp;manufacturerItems=220">Metrohm NIR</a> (obr. 4) a Raman procesní analyzátory (obr. 5). Pro mezioperační kontrolu produktu můžete samozřejmě použít i laboratorní VIS-NIR analyzátory z rodiny DS2500 s certifikací IP54. Tedy v případě, pokud nechcete zasahovat do procesního toku vašeho vzorku (obr. 6).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_PT_Ram_Snadna_obsluha_ihned_po_vybaleni_e7cb0e6a90/Metrohm-PTRam-Snadna-obsluha-ihned-po-vybaleni.jpg" alt="Metrohm: Obr. 5 - PTRam - Snadná obsluha ihned po vybalení"/>
Procesní analyzátory jsou běžně používané i v těch nejnáročnějších výrobních podmínkách. Široká škála sond a průtokových cel je přímo šitá na míru vašim potřebám. Jedním z mnoha příkladů jsou naše specializovaná řešení pro fluidní sušárny, granulátory a fermentory. Sondy a přístroj propojují svazky až 60 optických vláken, které zajišťují stabilní přenos signálu na délku několika desítek metrů. Jeden procesní NIR analyzátor je možné použít až pro 16 různých odběrných míst a na každém efektivně měřit jiný parametr jiným typem sondy.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_DS_2500_NIR_spektrometr_Mereni_v_prumyslu_1ffa871a26/Metrohm-DS2500-NIR-spektrometr-Mereni-v-prumyslu.webp" alt="Metrohm: Obr. 6 - DS2500 NIR spektrometr - Měření v průmyslu"/>
Pokud vám nevyhovuje zavádění optické sondy do provozu, existuje samozřejmě i verze pro bezkontaktní měření (obr. 7). Můžete se tedy spolehnout na správné a přesné analýzy prášků, kaší, granulí, kapalin atd. Vlákna a přístroje jsou chráněny proti náhlým změnám teplot a mají vynikající mechanickou a chemickou odolnost splňující krytí až IP69K s certifikací ATEX95 pro zónu 1 a zónu 2.
Ve výsledku je jen čistě na vás, zda chcete:
<ul>
<li>měřit vlhkost na úrovni desítek ppm</li>
<li>kontrolovat proces fermentace či jiné chemické reakce</li>
<li>určovat velikost granulí ve výrobě</li>
<li>stanovit obsah API ve vašem produktu.</li>
</ul>
Stačí se jen rozhodnout, zda vám vyhovuje online a in-line vzorkování přímo v procesu, anebo raději zvolíte at-line analýzu v laboratoři.
Na konci každé farmaceutické výroby je zařazena kontrola finálního produktu, kde můžete využít veškerá výše zmiňovaná spektroskopická řešení. Divize Metrohm – BWTek poskytuje přenosné Ramanovy spektrometry (obr. 5) s aplikačním využitím pro určení homogenity a obsahu chemických látek v pevných lékových formách a pro identifikaci látek skrz různé neprůhledné obalové materiály, které nebylo možné ve skladech v minulosti pomocí Ramanovských technik měřit (např. bílé plastové lahve, potahy tablet atp.).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_NIRS_XDS_2060_Human_Interface_Spolehlivy_a_robustni_regulator_prumyslovych_procesu_e619a3c542/Metrohm-NIRS-XDS-2060-Human-Interface-Spolehlivy-a-robustni-regulator-prumyslovych-procesu.webp" alt="Metrohm: Obr. 7 - NIRS XDS 2060 Human Interface – Spolehlivý a robustní regulátor průmyslových procesů"/>
<h3>Jaké aplikace můžete využít?</h3>
V následující tabulce naleznete přehled standardních spektroskopických řešení pro farmaceutický průmysl. Pokud by vás zajímaly další aplikace z různých koutů chemického průmyslu, neváhejte navštívit <a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/applications.html">vyhledávač aplikací na webových stránkách společnosti Metrohm</a>. Zde najdete i kontaktní formulář na naše aplikační specialisty, kteří vám se vším rádi poradí.
<h5>Tab.: Přehled standardních spektroskopických řešení Metrohm pro farmaceutický průmysl</h5>
<ul>
<li>Kontrola kvality finální lékové formy: Kontrola kvality CBD olejů</li>
<li>Monitorování čistoty regenerovaných rozpouštědel: Stanovení vlhkosti v kontaktních čočkách</li>
<li>Určení identity vstupních surovin do výroby: Kontrola kvality polyvinyl alkoholu pro oční kapky</li>
<li>Ověření kvality přírodních složek léčiv a doplňků stravy: Simultánní stanovení obsahu glukózy a optické hustoty v xanthanové gumě</li>
<li>Stanovení zbytkové vlhkosti v lyofylizátech: Monitorování hustoty a růstového potenciálu buněk v bioreaktorech v reálném čase</li>
<li>Studium polymorfů a monitorování polymorfních přechodů: Analýza zbytkového obsahu vody v reaktoru při granulaci</li>
</ul>

Metrohm, Hollywood, farmacie a spektrální analýza

Regenerace rozpouštědel je proces extrakce užitečných rozpouštědel a surovin z odpadu nebo rozpouštědel vedlejších produktů, které vznikají během výrobních procesů. Rozpouštědla, která se v těchto situacích používají, se často nelikvidují nebo nespalují, ale místo toho se regenerují a čistí, protože to šetří značné náklady. Použitá rozpouštědla se většinou čistí destilací.
<h3>Organická rozpouštědla</h3>
Organická rozpouštědla jsou vysoce lipofilní – jsou schopna rozpouštět oleje, tuky, pryskyřice, pryž a dokonce i plasty. Používají se v mnoha aplikací, jako jsou barvy, nátěry, lepidla a detergenty. Kromě toho se používají k výrobě kosmetiky, agrochemických produktů, polymerů a kaučuků a mnoho dalších. Navzdory obavám o životní prostředí a potenciálním zdravotním rizikům jsou organická rozpouštědla (např. uhlovodíková, chlorovaná, okysličená a také obsahující dusík a síru) stále široce používána kvůli jejich bezkonkurenčnímu výkonu.
Při použití organických rozpouštědel se nejčastěji vyskytující nečistotou stává nejběžnější rozpouštědlo – voda. Přítomnost vlhkosti narušuje mnoho reakcí, a proto je stanovení obsahu vody klíčové.
<h3>Hlavní výhody regenerace rozpouštědel</h3>
<h5>Snížené provozní náklady</h5>
<ul>
<li>Výrazně snížené náklady na nákup drahých rozpouštědel</li>
<li>Snížení nákladů na likvidaci nebezpečného odpadu</li>
<li>Snížené požadavky na zásoby drahých rozpouštědel</li>
</ul>
<h5>Zlepšený dopad na životní prostředí</h5>
<ul>
<li>Zelený přístup – obnova a recyklace rozpouštědel znamená zachování a obnovu cenných zdrojů oproti likvidaci a/nebo rozkladu směsí rozpouštědel</li>
<li>Odstranění rozpouštědel z vodných odpadů, čímž dochází k čištění odpadních vod v procesu</li>
</ul>
<h5>Zajištění kvality</h5>
<ul>
<li>Vaše vlastní regenerace ve vyhrazeném zařízení vám zajistí materiál podle specifikace bez cizích látek</li>
</ul>
<h5>Zajištění dodavatelského řetězce a kontinuita provozu</h5>
<ul>
<li>Pokud rozpouštědla nejsou dodána včas nebo jsou nedostupná z důvodu nedostatku dodávek, stávek nebo výpadků dodavatele, jsou společnosti, které jsou schopné získávat rozpouštědla rozpouštědla regenerací nezávislé a můžou pokračovat ve výrobě produktů bez přerušení.</li>
</ul>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/heat_sink_517699_1280_0628df5728/heat-sink-517699_1280.jpg" alt="Pixabay/Paulina101: Blízká infračervená spektroskopie (NIRS): Perfektní řešení pro sledování čistoty regenerovaných rozpouštědel"/>
<h3>Blízká infračervená spektroskopie – ideální nástroj pro sledování čistoty (a nečistot) v regenerovaných rozpouštědlech</h3>
Blízká infračervená spektroskopie (NIRS) je již více než 30 let zavedenou metodou pro rychlou a spolehlivou kontrolu kvality procesů regenerace rozpouštědel. Mnoho společností však stále ve svých QA/QC laboratořích implementaci NIRS důsledně nezvažuje. Důvodem mohou být buď omezené zkušenosti s aplikačními možnostmi nebo obecné váhání s implementací nových metod.
Použití NIRS má oproti jiným konvenčním analytickým technologiím několik výhod. Za prvé, NIRS je schopen měřit více parametrů za pouhých 30 sekund bez jakékoli přípravy vzorku! Neinvazivní interakce světlo-hmota používaná NIRS, ovlivněná fyzikálními i chemickými vlastnostmi vzorku, z něj činí vynikající metodu pro stanovení obou typů vlastností.
Níže se podíváme na standardní řešení pro monitorování čistoty methylenchloridového rozpouštědla spolu se dvěma hlavními nečistotami (methanol a voda), vyvinuté podle implementačních pokynů NIRS <a href="https://www.astm.org/e1655-17.html">ASTM E1655</a>.   Přečtěte si naše předchozí příspěvky na blogu, abyste se dozvěděli více o NIRS.
<ul>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-1.html">Výhody NIRS: Část 1</a>
</li>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-2.html">Výhody NIRS: Část 2</a>
</li>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-3.html">Výhody NIRS: Část 3</a>
</li>
<li><a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/discover/blog/20-21/benefits-of-nir-spectroscopy--part-4.html">Výhody NIRS: Část 4</a>
</li>
</ul>
<h3>Monitorování čistoty (a nečistot v) regenerovaného rozpouštědla pomocí analyzátoru kapalin DS2500</h3>
V této aplikaci byly vzorky rozpouštědla methylenchloridu (nebo dichlormethanu, CH₂Cl₂) získány z výstupu destilační jednotky pro regeneraci rozpouštědla. Vzorky obsahovaly řadu typických úrovní čistoty a také byly v destilovaném rozpouštědle přítomny nečistoty methanolu a vody. Vzorky byly analyzovány ve 4mm jednorázových skleněných lahvičkách pomocí <a href="https://gcms.cz/products/613">analyzátoru kapalin Metrohm DS2500</a>.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_DS_2500_NIR_spektrometr_2_6673288dd3/Metrohm-DS2500-NIR-spektrometr-2.webp" alt="Metrohm: Metrohm DS2500 analyzátor kapalin pro blízkou infračervenou spektroskopickou analýzu rozpouštědel"/>
Pro získání referenčních hodnot byly vzorky analyzovány plynovou chromatografií (GC) na methanol a Karl Fischer titrací na vodu ihned po NIRS analýze, aby se zabránilo jakýmkoli změnám ve vzorcích v průběhu času. Teplota vzorku nebyla kontrolována a měnila se s okolními podmínkami v laboratoři pro všechna měření NIRS.
NIR analýza byla úspěšná díky kombinaci stabilních NIR měření pomocí <a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/products/2/9290/29290010.html">analyzátoru kapalin DS2500</a> a možnostmi modelování částečných nejmenších čtverců (PLS) v softwarovém balíku <a href="https://www.metrohm.com/cs_cz/products/6/6072/66072208.html">Vision Air Complete</a>.
Výsledky NIRS jsou získány velmi rychle a není nutná žádná příprava vzorků před analýzou. To umožňuje sledovat a řídit proces, což při použití primárních metod (GC a Karl Fisher) nebylo proveditelné. Měření pomocí NIRS nevyžaduje vyškolené analytiky – pro analýzu jsou potřeba pouze jednorázové skleněné lahvičky!
Další informace o regeneraci rozpouštědla a analýze čistoty pomocí NIR spektroskopie.
<ul>
<li>Parametr: Nečistoty (voda a metanol) / Čistota (CH₂Cl₂)</li>
<li>Referenční metoda: KF titrace / GC</li>
<li>Aplikace NIRS: <a href="https://gcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/AN_NIR_021_db3f607468/AN-NIR-021.pdf">AN-NIR-21 - Monitoring the purity of recovered solvents by NIRS</a></li>
<li>Výhody NIRS: Voda, methanol a CH₂Cl₂ se měří současně během jedné minuty bez potřeby chemických činidel nebo přípravy vzorku.</li>
</ul>
Obrázky níže ukazují výsledky měření uvedené v aplikaci výše. Korelační grafy pro vodu (vlhkost, Obrázek 3) a methanol (MeOH, Obrázek 4) ukazují, že oba modely jsou robustní. Dále korelační koeficient (R²) se blíží 1 pro oba modely a standardní chyba předpovědi (SEP) je v souladu se standardní chybou kalibrace (SEC).
Vyvinut byl i kalibrační model pro čistotu CH₂Cl₂ (Obrázek 5). Kromě vlhkosti a methanolu bylo ve vzorcích několik dalších nečistot a všechny použitelné spektrální oblasti byly použity k modelování pásů rozpouštědel i pásů všech nečistot (Obrázek 2). Referenční hodnoty byly vypočteny z výsledků GC. Hodnota SEP byla velmi podobná hodnotě SEC, což ukazuje na dobrou prediktivní přesnost srovnatelnou s přesností stanovení GC.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Surova_NIR_spektra_vzorku_methylenchloridu_db76db7886/Metrohm-Surova-NIR-spektra-vzorku-methylenchloridu.jpg" alt="Metrohm: Surová NIR spektra vzorků methylenchloridu"/>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Kalibracni_data_NIRS_vs_primarni_metoda_pro_vlhkost_v_methylenchloridovem_rozpoustedle_57ded97257/Metrohm-Kalibracni-data-(NIRS-vs.-primarni-metoda)-pro-vlhkost-v-methylenchloridovem-rozpoustedle.jpg" alt="Metrohm: Kalibrační data (NIRS vs. primární metoda) pro vlhkost v methylenchloridovém rozpouštědle"/>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Kalibracni_data_NIRS_vs_primarni_metoda_pro_methanol_v_methylenchloridovem_rozpoustedle_f74ed10bc1/Metrohm-Kalibracni-data-(NIRS-vs.-primarni-metoda)-pro-methanol-v-methylenchloridovem-rozpoustedle.jpg" alt="Metrohm: Kalibrační data (NIRS vs. primární metoda) pro methanol v methylenchloridovém rozpouštědle"/>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Metrohm_Kalibracni_data_NIRS_vs_primarni_metoda_pro_cistotu_methylenchloridoveho_rozpoustedla_2c83cb448d/Metrohm-Kalibracni-data-(NIRS-vs.-primarni-metoda)-pro-cistotu-methylenchloridoveho-rozpoustedla.jpg" alt="Metrohm: Kalibrační data (NIRS vs. primární metoda) pro čistotu methylenchloridového rozpouštědla"/>
<h3>Souhrn</h3>
NIR spektroskopie se výborně hodí pro analýzu různých nečistot v rozpouštědlech i samotné čistoty rozpouštědla na základě zde znázorněného příkladu aplikace s methylenchloridem. Ve srovnání s primárními metodami (plynová chromatografie a Karl Fischer titrace), je čas potřebný k získání výsledku velkou výhodou použití NIRS – jediné měření je dokončeno během jedné minuty namísto jedné až dvou hodin pomocí GC nebo KFT.
Využití NIR spektroskopie jako alternativní techniky má několik výhod, včetně výše zmíněné krátké doby k dosažení výsledku. Navíc nejsou potřeba žádné chemikálie ani jiné drahé vybavení a NIRS se používá tak snadno, že i pracovníci na směny mohou provádět tyto analýzy s minimálním školením.

Blízká infračervená spektroskopie (NIRS): Perfektní řešení pro sledování čistoty regenerovaných rozpouštědel

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

Naše společnost nabízí řešení v oblasti iontové analýzy pomocí titrace, iontové chromatografie, voltametrie a polarografie.

Metrohm Česká republika

Svět měření na dosah: Nový diferenciální skenovací kalorimetr Julia DSC

Svět měření na dosah: Testery pro instrumentovanou indentaci

Elektrochemický praktický workshop: Tištěné elektrody DropSens & moderní elektrochemické senzory

Unlocking BioAFM Performance: From Sample Preparation to Advanced Accessories

Grade Search or Grade Control: Choosing the Right Method for Reliable Metal Verification

Hypulse Surface Analysis System Demonstration