IdentiCheck

Transkrypt

IdentiCheck
PerkinElmer nowe nisko
kosztowe rozwiązania
dla przemysłu
farmaceutycznego
Janusz Oszajca
Czerwiec 2010
1
© 2009 PerkinElmer
Oczekiwania laboratoriów R&D oraz KJ
Szybkie analizy
Niskie koszta analiz
Wysoka powtarzalność
Łatwość wykonania analizy
Łatwość walidacji
Zgodność z wymogami farmakopealnymi
2
PerkinElmer rozwiązania aplikacyjne dla farmacji
Differential Scanning Calorimeters DSC (polimorfizm, czystość, przejścia fazowe, stabilność
termiczna, przemiana szklista, interakcje składników, kinetyka)
Thermogravimetric Analyzers TGA (pozostałości rozpuszczalników, stabilność termiczna, kinetyka
rozpadu, ilościowe pomiary lotnych oraz nielotnych substancji organicznych i nieorganicznych)
FTIR MID-IR & NIR (jakościowe oraz ilościowe pomiary substancji organicznych)
Raman
(jakościowe oraz ilościowe pomiary substancji organicznych i nieorganicznych)
Atomic Absorption, ICP-OES, ICP-MS (ilościowe pomiary zawartości metali od % do ppt)
3
Nowa rodzina kalorymetrów DSC
Sample
Platinum Alloy
Reference
PRT Sensor
Platinum
Resistance
Heater
Heat Sink
→
DSC 8500
DSC 8000
• Reveals information
previously unseen
• For challenging
applications
DSC 4000
• Strong Heat-flux
performance day –in
day out
DSC 6000
• Most advanced Heatflux DSC for research
←
Piec
Możliwości aplikacyjne
4
Thermocouples
Nowa technologia dwóch piecy
Bezpośredni pomiar przepływu ciepła
ƒ Brak skomplikowanych obliczeń lub
wymaganej kalibracji
ƒ Lepsze wyniki
Nierównowaga temperatury dla
próbki i odnośnika
ƒ Wyniki wolne od błędu
Bezkonkurencyjna kontrola
temperatury
Szybkie grzanie i chłodzenie próbki
5
Analiza czystości substancji z wykorzystaniem DSC
6
7
8
Carbamazepina Forma I czy III?
----- 250°C/min
Form III
----- 100°C/min
----- 20°C/min
----- 10°/min
Form I
9
… wzrastająca szybkość skanowania
Mieszanina amorficznej i krystalicznej laktozy
----- 100%
Amorphous
----- 11%
Amorphous
----- 5% Amorphous
----- 4% Amorphous
----- 3% Amorphous
----- 1.5% Amorphous
… skanowane przy 500°C/min
10
Dlaczego IR jako technika analityczna?
1.
The IR spectrum of a material acts as a unique “fingerprint” and therefore no two different
materials can have the same IR spectrum.
2. Conversely, if the IR spectra of two samples are the same then the two samples are the same
material.
3. This is the basis of using IR Spectroscopy for the checking of material authenticity in QC/QA
Laboratories and for the identification of “unknowns” in forensic or research laboratories.
4. This is why almost all such laboratories will have or will require an IR Spectrometer.
Quantitative analysis can be limited by the number of components and their relative concentration
p
p
12
Mid and Near IR are used in Material Checking (QC/QA): identification, qualification and
classification
of raw materials
Mid IR get information on the definitive nature (fingerprint) and it is more useful for “unknown”
identification.
Co się dzieje w NIR?
3.79
0.660
3.6
0.60
3.4
3.2
0.55
3.0
0.50
2.8
0.45
2.6
2.4
0.40
2.2
0.35
2.0
A
A
1.8
1.6
0.30
0.25
1.4
0.20
1.2
0.15
1.0
0.8
0.10
0.6
0.05
0.4
0.00
0.2
0.08
4400.0
4000
3000
2000
1500
1000
cm-1
Ostre, podstawowe pasma w Mid IR
450.0
-0.040
14000.0
12000
10000
8000
6000
cm-1
Szerokie, nakładające się nadtony i kombinacja pasm
w Near IR.
Jednak Mid i Near IR wykorzystywane razem do sprawdzania
materiałów (QC/QA), pozwalają na lepszą identyfikację, tzw.
odcisk palca (fingerprint) przy czym IR jest lepszym
rozwiązaniem dla identyfikacji nie znanych substancji.
13
4000.0
Materiały stałe – aplikacje jakościowe i ilościowe
¾ Kontrola jakości: identyfikacja oraz pomiary ilościowe surowców oraz produktów
gotowych
¾ Identyfikacja materiałów (Fingerprinting)
•
•
•
Muzea i pracownie konserwacji zabytków w celu analizy artefaktów oraz potwierdzania
wiarygodności dzieł sztuki
Kryminalistyka dla identyfikacji włókien, narkotyków, lakierów, etc.
Kontaminacjen np. w żywności, produktach farmaceutycznych, papierze polimerach etc…
¾ Badania podstawowe na uczelniach i w instytutach naukowych
•
biomateriały, katalizatory, filmy, (monowarstwy – milimetry), tabletki oraz inne produkty
farmaceutyczne.
¾ NIR analizy ilościowe
ƒ
ƒ
Źywność
Polimery oraz materiały farmaceutyczne
¾ Mid IR analizy ilościowe
•
•
14
Produkty farmaceutyczne i kosmetyczne
Dodatki do polimerów.
Inteligentne rozpoznawanie akcesoriów
15
Wybór akcesoriów do Mid-IR?
Uniwersalna przystawka ATR
ATR z oknem diamentowym w zakresie
ƒ
ƒ
4000-650cm-1 (z soczewką ogniskującą ZnSe )
4000-350cm-1 (z soczewką ogniskującą KRS-5 )
Zmniejszona wielkość próbki
ƒ
Obszar 2 x 2 mm zapewnia doskonały kontakt z próbką.
Wyjątkowa solidność rozwiązań
ƒ
ƒ
Udoskonalony docisk próbki
Trwałość – odporność na zarysowania oraz ciecze i trudne próbki
Fantastyczna przepustowość
ƒ
Do 40 próbek na godzinę
Czyszczenie
ƒ
16
Łatwe czyszczenie diamentu ze względu na charakterystykę
Wybór akcesoriów do techniki NIR?
NIR kula całkująca
Bazuje na rozproszeniu i odbiciu
promieniowania NIR.
Kula całkująca zbiera wiązki promieniowania IR i
kieruje do próbki oraz zbiera każdy
rozproszony sygnał do detektora.
17
Which Accessory for NIR?
NIR kula całkująca
Zalety:
• Brak przygotowania próbki
• Próbki mogą być analizowane szklane
fiolki/butelki
• Duża powierzchnia iluminacji oraz opcja
transportu próbki – idealne rozwiązanie dla
próbek niehomogennych
• Wysoka powtarzalność
• Idealne rozwiązanie dla jakościowej i
ilościowej analizy proszków
18
Near Infrared Reflectance
Accessory (NIRA) pracujące z
Spectrum 100N
Pomiary zdalne
Bezpieczeństwo
ƒ Pasywny system dla stref
niebezpiecznych
Poręczność
ƒ Możliwość zastosowania długich sond
kwarcowych
Łatwość użycia
ƒ Lekka sonda
ƒ Łatwość zdalnego użycia
Niewielkie wymagania techniczne
ƒ Szafirowe okienko pomiarowe
ƒ Brak połączeń elektrycznych
ƒ Wymienny światłowód
19
AssureID co to takiego?
AssureID nie jest oprogramowaniem Spectrum, jest niezależnym pakietem oprogramowania
AssureID otrzymuje wyniki z standardowych pomiarów z zgodnych z procedurami (SOP) i
pomaga zapewnić zgodność z GLP
ƒ Qualitative
ƒ Quantitative
ƒ Qualitative + Quantitative
Dostępny dla Spectrum One/100 (Mid IR) i Spectrum NTS/100N (NIR) + Połączenia mid &
NIR (Spectrum 400)
Ponad 500 systemów AssureID sprzedanych na świecie.
20
AssureID jest łatwy w użyciu
Trzy główne środowiska pracy
Rozwój metod
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Create methods
Troubleshoot methods
Validate methods
Sign off methods for use
Wykonywanie pomiarów
ƒ
ƒ
Produce results
Sign off results
Przegląd wyników
ƒ
ƒ
ƒ
21
Trend results
Investigate Atypical and Out-of-Specification results
Report results
Widma mogą być oglądane w oddzielnym oknie
Możliwość odrzucenia/pominięcia
nietypowych lub będących poza
specyfikacją widm
22
Klasyfikacja różnych rodzin materiałów z wykorzystaniem SIMCA
164.2
150
2a_t
100
- 4A
x -x 4A_0
4A_1
x- -4A_08
4A_03
x
4A_06
4A_04
xxx---4A_09
x - 4A_01
x - 4A_05
CEFALOSPORINE
Cefazolina
sodica
Cefuroxina
sodica
Cefoxitina
3A_10
3A_09
-3A_01
3A_05
3A_03
3A_06
3A_04
3A_08
3A_02
xxxxx----3A_07
Cefamandolo
nafato
sodica
50
-5A_09
5A_08
5A_12
5A_01
5A_05
5A_02
5A_04
5A_11
5A_03
5A_06
xxxx---5A_07
5A_10
x - 1A_10
6A_08
1A_05
1A_04
1A_03
1A_09
1A_08
1A_07
6A_06
6A_05
6A_04
6A_03
6A_02
1A_01
1A_06
6A_07
6A_09
6A_10
6A_01
xx -- 1A_02
Cefocinid
sodico
x xx-xx-2A_04
x--2A_06
-2A_09
2A_02
-2A_05
2A_07
2A_03
2A_10
2A_01
2A_08
0.0
0.0
50
100
150
1a_6at
23
200
229.5
Spectrum 400 – optymalne rozwiązanie dla Mid i Near-IR …
• Połączenie dwóch możliwości
pomiarowych w tzw. złoty standard
przemysłowy - Mid IR i NIR w
jednym instrumencie
• 14,700 – 350cm-1
• Optyka pokryta złotem
• Całkowicie automatyczna zmiana
wiązki
• Nie wymaga szkolenia
• Może być używany „z marszu”
• Zamknięta obudowa spektrometru –
pozwala na szybszą stabilizację oraz
pomiary
Spectrum 400 z przystawką RHSNIRA oraz UATR
• Brak czynności ręcznych w zakresie
obsługi delikatnych elementów
optycznych i elektronicznych
• Mniejsze koszta zakupu oraz
mniejsza ilość potrzebnego miejsca
w laboratorium
24
…najwyższa jakość i produktywność w jednym urządzeniu
Spectrum 400 z systemem obrazowania Spotlight 400
25
Mikroskopy IR, mapowanie & obrazowanie chemiczne
Pomiar obszarów o wielkości do 10 μm
Optyczna obserwacja i wybór obszaru interesującego do skanowania
Nie wielka ilość lub brak czynności związanych z przygotowaniem
próbki
Różne tryby pomiarowe (pojedynczy punkt, wiele punktów, mapowanie
obszaru)
+
Pojedyńczy punkt
26
Wiele punktów
Mapa obszaru
Obrazowanie chemiczne: Obrazowanie dystrybucji paracetamolu
Czysty składnik
Widmo z obrazu
Paracetamol
27
PKI Spektrometry Ramana…
RamanStation 400
RamanMicro 300
RamanMicro 200
Research Grade Raman Microscope
Benchtop Raman Spectrometer
Benchtop Push Button - High Performance Spectrometer
Simple to Use Entry Level Raman Microscope.
Expected to be a strong market disruptor.
RamanFlex 400
Fiber Optic Raman Analyzer
Identicheck: the portable
Raman with laboratory
performances
Reaction Monitoring – PAT Raman Analyzer
28
Tradycyjny spektrometr Ramana
¾Czerny-Turner
This process of Scanning and stitching is the norm for high end Raman Spectrometers.
It takes time to move between positions if full spectral coverage is required. It typically takes
longer than 10 seconds to record a 1 second spectral acquisition, this is time consuming,
particularly for chemical imaging or reaction monitoring applications.
Also the different parts of the spectrum are acquired at different times, again, this is a
significant problem when analyzing dynamic systems..
29
Spektrometr
¾Echelle
Another solution which addresses the shortcomings of Czerny
Turner Spectrographs is to acquire the entire spectrum at the same
time, whilst maintaining high spectral resolution.
The echelle spectrograph produces strips of light covering the
entire spectrum. All wavelengths are analyzed simultaneously, with
no need for moving parts.
CCD Detector
Grating #1
3500
cm-1
1000
Grating #2
1500
500
1000
95 cm-1
500
Monochromator Echelle pozwala na uniknięcie kompromisu między zakresem i
rozdzielczością, pełne widma w pełnej rozdzielczości przy każdym pomiarze
Brak elementów ruchomych
30
Raman Mapowanie/Obrazowanie – studium przypadku
Unknown
CaPO4
Cellulose
Figure 1 (a) Imodium® Advanced caplet and (b) chemical image
of an Imodium® Advanced caplet.
Figure 2 Representative spectra from the Imodium® Advanced
caplet chemical image, peaks marked were used to construct the
image.
18x8mm powierzchnia mapowana przy odstępie
0.1mm 100x200 widmw pełnym zakresie
Mapa dystrybucji dla pojedyńczych
(od 100cm-1) 2.5 godziny
lub wielu składników.
31
RamanStation 400 – łatwy w użyciu oraz akcesoria dodatkowe
Szeroki wybór sond pozwala na optymalny wybór w zakresie
Stosowanych temperatur, ciśnienia oraz substancji chemicznych
32
Najbardziej poszukiwany IdentiCheck?
IdentiCheck przenośny spektrometr RAMANA
IdentiCheck instrumentem typu RESEARCH
GRADE, który może być używany poza laboratorium.
IdentiCheck zaprzecza twierdzeniu, że
przenośne urządzenia charakteryzują się niską
jakością. Urządzenia dla tych, którzy potrzebują
wysokiej jakości poza laboratorium.
IdentiCheck nie jest porównywalny z
przenośnymi ręcznymi detektorami RAMANA, jest
wyższą generacją.
33
Porównanie technik spektroskopii wibracyjnej
Raman
Mid IR
Near IR
Phenomenon
Scattering
Absorption
Absorption
Information
Fundamental Vibrations
(Fingerprint Detail)
Sharp, well-defined peaks
Fundamental Vibrations
(Fingerprint Detail)
Sharp, well-defined peaks
Overtone/combination
Broader, overlapping
More difficult to interpret
Type of Sample Analyzed
Organics and Inorganics
Organics and Inorganics
Organics mainly
Containing C-H, N-H, O-H
Sample Preparation
None, no contact
Often KBr Pellet or ATR
(compression)
None, no contact
Sample State
Solid, Liquid, slurry, paste, gel,
suspension, etc
Solids and liquids requiring varying
degrees of sample preparation.
Gases…….. very good
Solid, Liquid, slurry, paste, gel,
suspension, etc
Sampling Issues
Gases……. very limited
34
Gases ………..very limited
Glass Vials
Minimal problem with Glass
Interference from Glass
Minimal problem with Glass
Water
No Problem with Water
Interference from Water
No Problem with Water
Remote Sampling
Over many hundreds of meters
Very limited
Over many hundreds of metres
Organika: niskie stężenie Ibuprofenu w piance polimerowej
35
Raman jest nie wrażliwy na próbki spienione i o niskiej gęstości
Organika: Placebo/API pomiar przez opakowanie szklane
36
Organika: Analiza ramanowska przez opakowanie
37
Analiza paracetamolu przez plastikowy worek
Organika: bezpośrednia analiza kapsułek
38
Organika: witaminy w żywności oraz odżywkach
39
Pytania??
40

Podobne dokumenty