拉曼光谱作为药物制造和生物加工的实时过程分析技术的好处

在这次采访中，Kaiser Optical Systems Inc.的高级市场营销专家Karen Esmonde-White博士与AZoM谈论了将Raman作为制药和生物加工的实时过程工具。

在采样情况下，使用拉曼光谱作为一种技术比其他光学技术有什么好处?

拉曼光谱基于光散射，不依赖特定的分析光路径，这使得它在对固体或混浊介质取样时比其他光学技术具有巨大的优势。拉曼保留了多路复用的所有优势，并且更进一步，因为没有定义的路径长度，消除了近红外和红外技术所共有的分析约束。

因此，可以在一个探针点上测量多个分量。光谱在波长轴上有很好的定义，具有极佳的峰分离，允许用户提取更多的信息，而无需化学计量学密集校准。优异的峰分离技术使得快速的方法开发和跨仪器和操作规模的转移成为可能。

将拉曼光谱纳入现有过程以促进实时测量的好处是什么?

一个在线拉曼测量提供实时流程理解，这使得能够进入过程更正以及集成到高级过程控制策略中的能力。客户示例显示过程拉曼提高了过程效率，实现了远程过程监控和控制，降低了污染风险，并提高了过程鲁棒性。

此外，拉曼光谱的清晰波段提供了过程的详细化学信息，使新材料从研发到制造具有良好的跨尺度模型转移能力。

现有的光纤采样探针可以集成到过程中，而无需修改现有硬件，在各种安装位置中。拉曼的安装实例包括在移动膜，药品制造和连续涂布器中的生物反应器，滑流，反应容器或大容量探针中的浸渍探针。

医药加工业经常使用活性包衣来包衣片剂。拉曼光谱是如何测量的呢?

拉曼光谱用于药品的整个生命周期，从活性药物成分(API)及其结晶的反应监测到配方药品的生产。配制药品的生产称为二次加工。

二级处理传统上是作为离散步骤实现的，称为单元批处理操作。二次加工也可以在连续模式下进行，其中每一个药品配方步骤都被集成到连续/流动操作中。二次生产的一些单元操作包括:造粒、混合、片剂和包衣。拉曼光谱已经成功地集成到二次加工的单元批量和连续操作中。

拉曼光谱技术适用于片剂或胶囊包覆时的包覆厚度监测。对于装饰涂料，涂层厚度会影响产品的生物利用度和贮存稳定性。活性涂料中含有API，涂料混合物中API的量化和涂层厚度的测量成为一个关键的工艺参数，因为它影响剂量。

拉曼探针P.^H在该技术在过程中实时测量API和涂层材料，从而精确、可重复地确定涂层端点。a的几个安装示例P.^H在如图1所示。拉曼可以用来监测API峰的消失，涂层峰的出现，或两者兼有。Müller等人的一篇论文论证了P.^H在监测活性涂层过程终点的技术

在纸质中，Müller等，使用平移涂布机和模型API涂层系统模拟了活性涂层工艺。拉曼带1290厘米^－1和1330厘米^－1从API监测了整个涂装过程的预热、涂装、干燥和冷却四个阶段，如图2所示。Barimani和Kleinbudde最近的一篇论文成功地证明了彩色涂层的片剂包衣过程的拉曼监测。[２]

kaiser的p如何^HAT技术取样对制药行业片剂拉曼工艺评价有用吗?

这P.^H在技术提供大容量拉曼抽样和非接触式测量。大容量拉曼使用宽的激光束和多个收集纤维来获得来自表面和地下空间的数据。这些功能确保在测量涉及固体或混浊介质的过程时代表性采样。

举个例子P.^H在在呋喃妥因的湿造粒过程中，探针提供了更可靠的过程测量。湿造粒是在高剪切混合/造粒机中进行的。该过程由浸没式光学探头监测P.^H在探测。图3包含从浸没式视镜和含氮urantoin的数据的校准图。P.^H在探测。

这些结果与另一种API湿造粒模型的结果非常相似。因此,P.^H在Probe提供了具有代表性的采样，可以在涉及固体的过程中提高模型的稳健性。最近的客户工作表明，用aP.^H在探针可用于连续固体制造环境。

请解释拉曼光谱如何用于制药和生物加工的过程分析技术?

这个话题确实占了整篇论文的篇幅!我们鼓励您的读者下载Esmonde-White等人发表的开放获取评论文章分析和生物分析化学我们的综述文章提供了当前工业实例的拉曼作为PAT和我们对拉曼在工艺应用的未来展望。

虽然本文侧重于药品制造和生物处理，但分析原则可应用于聚合物制造，材料科学和化学生产等其他领域。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

使用拉曼光谱作为实时过程分析工具的好处是什么?

拉曼技术在工艺开发领域是一种成熟的技术。流程开发是迭代的、复杂的，如果没有适当的控制，可能会花费很长时间。随着工艺从实验室到试验工厂再到生产过程的扩大，将面临许多挑战。

一项重大挑战是了解每个规模的过程的物理和化学性质。一旦理解过程，它就可以变得优化，有效地缩放，并适当地控制。理解过程中有多个步骤包括：分析过程，了解关键过程参数（CPP）以及对它们影响的化学或物理因素以及控制这些过程相关参数。

拉曼光谱技术非常适合这项任务，并已被证明:

• 促进连续加工/制造方法
• 提供强大的跨尺度和跨站点的方法可移植性
• 减少周期时间
• 防止拒绝产品和浪费

从实验室的在线到PAC和PAT环境的在线制造，拉曼技术在科学和经济上都取得了成功。

透射和增强反射拉曼等新兴技术扩大了拉曼光谱在制药领域的应用范围。我们可以期待看到什么结果?

RAMAN的新型采样技术已经扩大了其能力。我认为我们可以期望在整个产品的生命周期中看到拉曼，从进入原材料的质量控制到实时过程/采用离线质量保证。

凯撒光学的RamanRxn系统分析仪如何帮助实时监控?

拉曼光谱分析能够精确的过程化学测量，具有强大的硬件，维护需求低，没有消耗品。Kaiser公司的RamanRxn系统系列代表了工艺应用拉曼分析仪的最新水平。

所有Kaiser Systems共享常见技术特征，并允许简单地转移分析方法的研究，以对制造进行过程开发。

从工程角度来看，Kaiser的分析软件有几个特点，使其能够与3^rd.政党控制系统和PAT知识管理解决方案。将任何PAT集成到控制系统是一个个性化的过程，客户需要与分析仪器供应商和数据管理系统密切合作，同时考虑最终用户和工厂环境。

因此，终端用户可以使用熟悉的控制系统工具运行和控制Kaiser分析仪，而无需学习仪器专用软件。

我们的读者可以去哪里了解更多?

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关于凯伦·埃斯蒙德·怀特医生

Karen Esmonde-White博士是Kaiser光学系统公司的Marcom专家。

她在惠灵耶稣会大学(Wheeling Jesuit University)获得化学学士学位，化学硕士学位，工程学硕士学位。获得了密歇根大学制药工程和生物医学工程博士学位。Esmonde-White博士在制药行业拥有超过6年的分析化学家经验。

主要研究方向为生物拉曼光谱、过程分析和仪器设计。

1.Müller J, Knop K, Thies J, Uerpmann C, Kleinebudde P(2010)拉曼光谱作为PAT工具在活性涂层中的可行性。药品开发与开发doi: 10.3109 / 03639040903225109

2.Barimani S, Kleinebudde P(2018)彩色涂层片剂包衣工艺监测。Talanta 178:686 - 697。doi: 10.1016 / j.talanta.2017.10.008

3.拉曼光谱技术在制药和生物加工中的应用。Anal Bioanal Chem 409:637-649。doi: 10.1007 / s00216 - 016 - 9824 - 1