Improving verification with Orbital Raster Scan technology

Význam tématu

Ramanova spektrometrie je klíčová pro rychlou a nedestruktivní analýzu materiálů, avšak při práci s heterogenními vzorky často selhává kvůli malému interpolačnímu poli. Orbital Raster Scan (ORS) rozšiřuje oblast vyšetřování vzorku při zachování vysokého spektrálního rozlišení, což zvyšuje spolehlivost identifikace složek v průmyslových i farmaceutických aplikacích.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované studie bylo porovnat tradiční Ramanovo měření s novým přístupem ORS na příkladu efervescenčních přípravků proti nachlazení. Konkrétně šlo o:

• demonstrovat variabilitu spekter při ORS vypnutém (OFF) na 60 náhodných bodech vzorku
• porovnat průměrné ORS OFF spektrum se single-scan ORS ON
• ověřit rozdíl mezi dvěma konkurenčními přípravky (Equate a Alka-Seltzer Plus) statistickou metodou p-value

Použitá metodika

• Vzorky: efervescenční tablety Equate (EQ) a Alka-Seltzer Plus Cold Formula (AS)
• Sběr dat: 60 spekter ORS OFF s integračními časy 1–10 s, dále single-scan ORS ON
• Software: MiraCal pro sběr i vyhodnocení spekter
• Parametry měření: 785 nm excitace, výkon laseru 5 mW, automatická integrace, jedno stažení spektra, důvěrnost 95 %, prahová hodnota shody 0,85

Použitá instrumentace

• Metrohm Instant Raman Analyzer MIRA P Advanced s ORS technologií
• Přídavné čočky pro přímou analýzu i analýzu vzorků v lahvičkách
• Kompatibilita s FDA 21 CFR Part 11

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza 60 ORS OFF spekter ukázala významnou variabilitu v důsledku heterogenity tablet. Jejich průměrné spektrum postrádalo přesnost i časovou úsporu. Naopak single-scan ORS ON přineslo reprezentativní spektrum s výrazně nižší variabilitou. Při verifikaci dvou přípravků metodou p-value ORS ON ukázalo jasný rozdíl (p=0,008), přestože vizuálně spektra působila podobně.

Přínosy a praktické využití metody

• Významné zkrácení doby měření (jedno skenování místo řady opakování)
• Zvýšení konzistence a spolehlivosti spektrálních dat pro QA/QC i výzkum
• Možnost rychlé verifikace farmaceutických formulací a průmyslových vzorků

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace ORS do inline procesů pro kontinuální monitoring výroby
• Propojení s pokročilou chemometrií a strojovým učením pro automatizovanou klasifikaci vzorků
• Rozšíření na další spektrální techniky a multimodální analýzu

Závěr

Technologie Orbital Raster Scan v přístrojích MIRA P výrazně zlepšuje reprezentativnost Ramanových spekter heterogenních vzorků, zkracuje dobu měření a zvyšuje spolehlivost verifikace vzorků s minimálním uživatelským zásahem.