LUMINAR 4030近紅外光譜儀混料均勻度在線檢測技術(shù)
- 制藥行業(yè)目前狀況:
對制藥企業(yè)來說,混料是幾乎每種藥品都會有的一個生產(chǎn)環(huán)節(jié),混料均勻度好壞直接影響到成品藥的藥效。對混料均勻度的檢測,一般的做法是在認(rèn)為混料均勻的時(shí)刻停機(jī),然后在混料罐中物料的不同部位取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析,如果其中某種成分的含量值一致的話,即認(rèn)為混料達(dá)到均勻。由于該做法的時(shí)效性差,所以一般確定混料均勻的時(shí)刻后,以后就不再做化驗(yàn)分析,以該時(shí)間來進(jìn)行混料。對混料過程的理解僅憑經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn),無法提供有效的信息,無法對藥物在混料過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題進(jìn)行跟蹤。目前的制藥企業(yè)對混料均勻度沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法,普遍都是采用延長混料時(shí)間的方法來確保zui終混料的均勻,但這樣做往往是大大降低了生產(chǎn)效率,而zui后的混料的均勻度也不能保證。
- AOTF近紅外檢測方案:
采用AOTF近紅外光譜儀進(jìn)行混料均勻度檢測,無須建模,快速。儀器直接安裝在混料機(jī)上,儀器隨混料機(jī)一起轉(zhuǎn)動,通過藍(lán)寶石視窗對混料的均勻度進(jìn)行在線實(shí)時(shí)的檢測分析。分析結(jié)果以MBSD趨勢圖和數(shù)據(jù)表的形式給出,簡明、直觀,對混料過程中的混料均勻度情況一目了然,大大縮短了混料時(shí)間,提高了混料的效率。
3. 目的:
實(shí)現(xiàn)對混料過程的檢測,實(shí)時(shí)掌握混料的均勻度情況,選擇*的出料時(shí)間,提率。
4. 意義:
AOTF近紅外光譜儀對混料過程中的物料均勻度情況進(jìn)行分析,驗(yàn)證分析的結(jié)果完夠達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求,具有巨大的應(yīng)用價(jià)值:
(1)采用近紅外儀器對混料的均勻度進(jìn)行非接觸、無損測量,綠色環(huán)保、快速。AOTF近紅外儀器抗震性好,能夠隨混料機(jī)一起旋轉(zhuǎn),在線檢測混料的均勻度。
(2)快速,節(jié)省成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。對均勻度的分析是以光譜比對的方式來實(shí)現(xiàn)的,無須取樣分析,無須建立數(shù)學(xué)模型,速度快,實(shí)時(shí)顯示混料的均勻度變化情況。
(3)實(shí)時(shí)分析,提高工作效率。通過在線觀察近紅外分析的均勻度趨勢線,可以實(shí)時(shí)知道混料的均勻度情況。一般可提高工作效率4-5倍,而且減少了因人為操作所產(chǎn)生的批次性差異。
5.實(shí)驗(yàn)部分
5.1 4030儀器用于1維混料檢測
5.1.1 儀器條件和樣品:
實(shí)驗(yàn)儀器:
⑴ 美國BRIMROSE公司生產(chǎn)的Luminar 4030型在線近紅外光譜儀
分析: 根據(jù)這9罐料的混合數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),在混料進(jìn)行到5min和20min時(shí)趨勢線的MBSD值相對都比較低,在混料的低谷出現(xiàn)了8次,占總數(shù)的88.9%,是混料均勻的時(shí)間。在混料進(jìn)行到3min和10min時(shí),出現(xiàn)在波動低谷位置的次數(shù)均為5次,占總數(shù)的55.6%,是均勻度不夠穩(wěn)定的時(shí)間。對每一個混料過程來說,除zui初的5min內(nèi)均勻度變化zui大外,其他的時(shí)間里均位于我們設(shè)定的MBSD Limit線以下,處于一個小范圍的波動區(qū)域。
結(jié)論: 利用調(diào)整后的參數(shù)對9罐料的在線光譜分析,均表現(xiàn)出良好的混料均勻度趨勢。但由于批次性差異的存在,混料的均勻的時(shí)間不是一個固定的時(shí)刻,應(yīng)該是一個時(shí)間段。對于烏雞白鳳丸這種混料過程來說,由于參與混料的其中一個組分為22種料粗混的粉末,其批次性差異比較大。傳統(tǒng)混料采用的混料時(shí)間為50min。結(jié)合通過以上的統(tǒng)計(jì)分析,在混料進(jìn)行到20min左右時(shí)均勻度比較好,可以實(shí)時(shí)參考MBSD趨勢線出料。
5.2 4030儀器用于2維混料檢測
5.2.1 儀器條件和樣品:
檢測儀器:美國BRIMROSE公司生產(chǎn)的Luminar 4030型在線近紅外光譜儀
二維混料機(jī):常州市震華干燥設(shè)備有限公司生產(chǎn)的EYH-1500A型搖滾式(二維)混合機(jī)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
綜合以上的分析,發(fā)現(xiàn)在zui初混料的1小時(shí)內(nèi)二維光譜已經(jīng)顯示出了明顯的均勻度的趨勢,之后的時(shí)間里趨勢線只是在做小范圍的波動。咨詢了混料機(jī)的廠家常州市震華干燥設(shè)備有限公司,理論上EYH-1500A搖滾式(二維)混合機(jī)運(yùn)行20min左右即可使物料達(dá)到混料均勻的狀態(tài)。這與我們光譜分析得出的結(jié)論是一致的。至于具體混料工藝時(shí)間的調(diào)整,還需要大量實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的支持。
對于儀器參數(shù)的調(diào)整,進(jìn)行了兩次分析,參數(shù)設(shè)置如下:
⑴ 10次光譜平均、1450nm處吸光度范圍為0.588~0.606(如圖7~圖21的分析);
⑵ 100次光譜平均、1450nm處吸光度≥0.51、1800nm處吸光度≥0.52(如圖22~圖31的分析)。
以上實(shí)驗(yàn)的波長范圍均為1300~2000nm、延時(shí)350ms、Block size = 20、MBSD limit=0.000045。
通過分析發(fā)現(xiàn),由于100次光譜平均采用了兩個吸光度范圍,而且只設(shè)置了范圍的下限,對光譜的過濾效果比較顯著,因此采用100次平均的圖22~圖31的均勻度趨勢線比圖7~圖21更加顯著,趨勢線更加平滑。
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