Reinheitskontrolle von pharmazeutischen und chemischen Stoffen für die Anwendung im Prozess im mittleren und nahen Infrarot

Fayaz, Kondagula

Alle organischen und anorganischen Verbindungen meisten charakteristische Infrarotspektren. Daher IR-Spektroskopie kann als ein effektives Werkzeug für die Qualitätskontrolle verwendet werden. Mittleren und Nahen Infrarot mit moderner Instrumentierung und Zubehör wie Diamant-ATR-und diffuser Reflexion Zubehör liefern Spektren, die gut reproduzierbar machen es möglich, auch kleinere spektrale Abweichungen durch Verunreinigungen verursacht werden. In dieser Arbeit wird der Fokus auf Qualitätskontrolle in der chemischen Verfahrenstechnik Umgebungen, in denen die Reinheit der Materialien zu bestimmen mehr oder weniger automatisch.

Die Korrelation zwischen dem Spektrum eines potentiell kontaminierten Probe und der Referenz-Spektrum des entsprechenden reinen Verbindung kann als Maß für die Reinheit in Bezug auf den Korrelationskoeffizienten r verwendet. R ist durch Regression der Probe Spektrums auf dem Referenzspektrum erhalten. Eine Simulation zeigte, dass es vorteilhaft, r zu verwandeln ist Fisher's z-Koeffizienten, da z ist viel besser als r geeignet für die Erkennung kleiner spektrale Abweichungen durch Verunreinigungen verursacht. Auf dieser Grundlage zwei spektrale Reinheit Parameter SPR_1 und SPR_2 wurden durch Multiplikation der Korrelationskoeffizient bzw. erhalten. die normierte z-Koeffizienten mit 100.

Als zweite Möglichkeit für die Entdeckung Verunreinigungen eine Methode der dynamischen Differenz-Spektroskopie wurde entwickelt, um den die Differenz zwischen dem Spektrum der Probe und der Referenz-und die entsprechende Differenz Faktor werden automatisch berechnet. Als Parameter spektrale Reinheit der erhaltenen Differenz Faktor selbst, SPR_3 und alternativ das Integral der Differenz Spektrum, SPR_4, verwendet werden.

Die Methoden, die auf lineare Regression basiert erwies sich wirksamer und Nachweisgrenzen von Verunreinigungen nach unten bis 0,002 g/100 g für Flüssigkeiten und 0,03 g/100 g für feste Stoffe konnte erreicht werden kann. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass durch Verwendung eines Quantum Cascade Laser Spektrometer statt eines FT-IR-Instrument noch niedrigere Nachweisgrenzen erreicht werden kann.

All organic and most inorganic compounds show characteristic Infrared spectra. Therefore IR Spectroscopy can be used as an effective tool for quality control. Middle and Near Infrared with modern instrumentation and accessories like Diamond ATR and Diffuse Reflectance accessories, provide spectra which are highly reproducible making it possible to detect even minor spectral deviations caused by impurities. In this thesis the focus is on quality control in chemical process environments where the purity of materials has to be determined more or less automatically.

The correlation between the spectrum of a potentially contaminated sample and the reference spectrum of the corresponding pure compound can be used as measure for purity in terms of the correlation coefficient r. r is obtained by regressing the sample spectrum on the reference spectrum. A simulation study showed that it is advantageous to transform r to Fisher's z-coefficient because z is much better suited than r for detecting small spectral deviations caused by impurities. On this basis two spectral purity parameters SPR_1 and SPR_2 were obtained by multiplying the correlation coefficient resp. the normalized z-coefficient with 100.

As a second way for discovering impurities a method of dynamic difference spectroscopy was developed, by which the difference between the spectrum of the sample and the reference and the corresponding difference factor are calculated automatically. As spectral purity parameters the obtained difference factor itself, SPR_3, and alternatively the integral of the difference spectrum, SPR_4, are used.

The methods based on linear regression proved to be more effectual and detection limits of impurities down to 0.002 g/100 g for liquids and 0.03 g/100 g for solids could be achieved. Further it could be shown that by using a Quantum Cascade Laser spectrometer instead of a FT-IR instrument still lower limits of detection can be attained.

Share and cite

Citation style:

Fayaz, Kondagula: Reinheitskontrolle von pharmazeutischen und chemischen Stoffen für die Anwendung im Prozess im mittleren und nahen Infrarot. 2011.

Could not load citation form. Default citation form is displayed.

Rights

Use and reproduction:
All rights reserved

Export