梅特勒在线粒度分析仪:利用PAT工具进行药物结晶工艺优化及制剂工艺研发
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••在线粒度仪PAT (激光粒度)(InSitu Particle size analyzer)•技术参数•PAT -- Insitu PAT-Sensor Systems采用聚焦光束反射测量技术,分析体系中的粒度PAT 在线分析系统包括传感器、控制器和分析软件。
PAT是一个能安装在反应釜及管线上的粒度和粒形(PIA)分析设备。
粒度范围:0.5 --- 4000 um (依不同型号)精度:2um (3D ORM 3维旋转移动深度聚焦)重复性:3% (3D ORM 3维旋转移动深度聚焦)温度:-90C -- 165 / 300C (依不同型号),最大压力:标准6bar ,最大300bar (依不同型号)材质:316不锈钢、哈氏合金。
光学部分为化学抛光蓝宝石窗MIL– PRF-1383B 10-5控制部分IP54(可依照要求建造符合防爆等条件的分析小屋)传感器直径:18mm (可定制其他尺寸)长度:255/478 mm (可定制其他尺寸)安装长度:标准 5 m ,最长为300m (传感器到计算机)符合药典21 CFR part 11质量:约15Kg体系浓度:依照不同的要求,最高可达60%应用在包括聚合(可选防爆型)、均化、分散、造粒、发酵、裂解、絮凝及结晶等方面连接方式可以选择在线或旁路,45度或垂直安装可与粒形传感器合二为一主要特点在线的PAT(在线粒度分析系统)可以持续分析颗粒的“指纹”,24小时工作,持续测量独特的动态聚焦方式,提供了非常宽的检测范围,检测范围可达0.5 -- 4000 µm ,可持续测量体系中颗粒的变化过程、粒度、数量及粒形等参数,为质量控制或研究提供重要的参考。
Sequip公司将激光反射时间分析(TOR)和专业的分析软件结合,一年365天检测,确保科研数据的连续和准确及生产产品的质量稳定。
PAT传感器基于TOR(时间反射)和背光反射技术(ORM , Optical Back-Reflexion Measurement)。
粒度分析仪在工业生产中非常重要,近些年,粒度分析仪迅速发展出现了多种粒度分析仪。
目前全世界流行的粒度测试仪器应该是激光粒度分析仪了。
激光粒度分析仪仪是利用粒子的布朗运动,根据光的散射原理测量粉颗粒大小的,是一种比较通用的粒度仪。
其特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作方便,尤其适合测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。
在挑选粒度分析仪的时候,大家一般都会考虑德国的Particle Metrix(简称PMX),Particle Metrix(简称PMX)是一家专业研发和制造表征胶体特征和生命科学研究的仪器公司。
PMX公司拥有两条专业的产品线,针对不同的应用提供不同的专业仪器。
在生命科学研究领域,PMX 公司的ZetaView产品采用了激光光源照射纳米颗粒悬浮液,利用全黑背景可以观察到单个纳米颗粒的布朗运动和电泳现象,能够实现单个纳米颗粒的跟踪,粒度测量,Zeta电位测量,浓度测量等。
下面是德国Particle Metrix(简称PMX)的一款产品,我们来了解一下。
(纳米颗粒跟踪仪Zetaview)Zetaview的特点 - 全自动和无源稳定性自动校准程序会持续工作,即便是样品池被取出后。
防震动设计提高了视频图像的稳定性。
通过扫描多个子体积并进行平均,就可以得到可靠的统计结果。
有3种测量模式可供选择:粒径,zeta电位和浓度。
样品池通道集成在一个插入式的盒子中,盒子可提供温度控制以及同管理单元的耦合。
测量范围测量范围依赖于样品和仪器。
对于金样品,颗粒跟踪技术的检测下限为10nm;相应的,如果样品的散射能力较弱,则检测下限会变得更大。
假如样品稳定,不会沉淀或漂浮,zeta电位测量的粒径上限为50微米,对于粒径测量为3微米。
准确度和精度Zeta电位:准确度5mv,精度4mv,重现性5mv;粒度测试(对于100纳米的标准乳胶颗粒):准确度6nm,精度4nm,重现性4nm;浓度测试(100纳米的颗粒,浓度10Mio粒子/ml):准确度0.8 Mio/ml,精度0.5Mio/ml,重现性1Mio/ml;激光粒度仪集成了激光技术、现代光电技术、电子技术、精密机械和计算机技术,具有测量速度快、动态范围大、操作简便、重复性好等优点,如果您的工厂需要这样的仪器,请及时与上海大昌洋行(DKSH)联系。
随着科技的不断发展,对于颗粒分析的要求也越来越高,近来的研究已经趋向更为微观是视角。
纳米颗粒跟踪分析技术,作为近年来新兴的纳米级别测量技术之一,应用相当广泛。
有许多研究部门都需要应用纳米颗粒跟踪分析技术,但他们往往没有合适的仪器去应用这项技术。
因此,本文将推荐一款分析仪——Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪ZetaView。
一、仪器简介Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪ZetaView是有德国公司Particle Metrix研发的,Particle Metrix是一家专业研发和制造表征胶体特征和生命科学研究的仪器公司,是生命科学领域中多功能颗粒表征解决方案的开拓者。
Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪在外泌体研究中有着很好的应用。
Zetaview所具备的单一颗粒跟踪技术,结合经典微电泳技术和布朗运动成为现代的分析手段。
自动校准和自动聚焦功能,让用户眼见为实,更加直观人性化。
通过子体积的扫描,来自于数以千计的颗粒的zeta电位和粒径柱状图的结果就可以计算出来。
此外,颗粒浓度也可以通过视频计数分析得到。
二、仪器特点Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪ZetaView的特点在于其全自动和无源稳定性。
它拥有的自动校准程序会持续工作,即便是样品池被取出后。
防震动设计提高了视频图像的稳定性。
通过扫描多个子体积并进行平均,就可以得到可靠的统计结果。
有3种测量模式可供选择:粒径,zeta电位和浓度。
样品池通道集成在一个插入式的盒子中,盒子可提供温度控制以及同管理单元的耦合。
同时相比其他分析仪的规模,Particle Metrix纳米颗粒跟踪分析仪要小巧的多,这也使得它便于携带。
另外,所有的光散射仪器,包括粒子跟踪技术,都存在一个问题:当颗粒大小低于100nm 时,灵敏度会迅速的降低。
动态光散射技术的检测下限是0.5nm,对于纳米颗粒跟踪分析,其检测下限是10nm。
在线粒度分析仪在工业生产、环境监测、化学实验等领域中,粒度分析是一个重要的参数。
传统的粒度分析仪大多需要手动采样、分析,不仅费时费力,而且精度不可靠。
然而,随着物联网、云计算等科技的发展,越来越多的在线粒度分析仪被开发出来,它们能够通过自动采集样本、实时分析数据、生成报告等方式提高生产效率、保证环境安全、提高实验精度。
其中,本文将介绍在线粒度分析仪的原理、优势及应用场景。
原理在线粒度分析仪主要利用光学、超声波、激光、电子感应等技术实现粒子的粒径和分布的测量。
以激光散射粒度分析仪为例,其工作原理如下:1.采集样本:在线粒度分析仪能够自动采集样本,通常使用悬浮液作为样本,并通过泵进样部分。
2.激光照射:激光通过激光器发出,在样本中产生散射光。
3.探测:探测器接收到散射光,并根据光学、声学、电学特性分析样本中的颗粒大小及分布。
4.数据分析:在线粒度分析仪将探测到的数据进行处理分析,生成结果并展示。
优势在线粒度分析仪与传统的手动分析仪器相比,具有以下优势:1.自动化程度高:在线粒度分析仪能够自动化地采集和分析样本,减少了人工操作,提高了分析效率。
2.及时反馈:在线粒度分析仪实时采集和分析数据,并及时反馈给用户,提供实时的控制。
3.高精度:在线粒度分析仪采用的技术具有高精度和高可靠性,提高了分析精度和可信度。
4.多功能:在线粒度分析仪能够检测多种样本中的粒径和分布,从而满足不同行业的需求。
应用场景在线粒度分析仪广泛应用于以下领域:1.工业生产:在线粒度分析仪能够检测生产过程中的样本中的粒径和分布,从而提高生产效率和品质。
2.环境监测:在线粒度分析仪能够检测污染物中的粒径和分布,从而掌握环境状况,及时采取对策。
3.医疗诊断:在线粒度分析仪能够检测血液、细胞等样本中的粒径和分布,从而帮助提高医疗诊断的精度。
4.科学研究:在线粒度分析仪能够检测各种样本中的粒径和分布,有助于科学研究和探索。
综上所述,在线粒度分析仪具有高度自动化、高精度、多功能等优点,被广泛应用于各个领域中,可以提高生产效率、保证环境安全、提高实验精度等。
激光粒度分析技术在药物制剂研究和产业化中的应用药物剂型是药物存在和给入机体的形式。
药物制剂技术的优劣标志着一个国家医药和医疗科学水平的高低。
这项技术的研究和应用在医疗卫生实践和工业实践中占据着极其重要的地位,起着推动医、药科学向前发展的作用。
近年来,由于药物新制剂已经成为了医药产业的增长点,全世界新释药系统销售额稳步增长,约占整个医药市场的10%以上。
治疗新观念促进了新释药系统的开发,新技术推动了新制剂产品上市。
LS激光粒度分析仪在药物制剂研究和生产中所发挥的作用越来越大,受到药物制剂研究和生产工艺中质量鉴控的工程技术人员、药品检验人员的重视。
以下是微粒激光检测技术在新制剂科研和生产上应用的讨论。
LS激光粒度分析仪的检测范围在40nm~2000µm之间,这在新剂型研究中的微粒分析起到重要作用。
从近年来发展较快的微囊、微球、粉雾剂、脂质体、新型乳剂以及纳米粒等新剂型来看,引进激光粒度分析技术,使制剂研究和产业化技术达到了纳米、亚微米和微米水平。
一、微囊方面:微型包囊技术是当今世界发展迅速、用途广泛而又比较成熟的一种技术。
制备微胶囊的过程称为微胶囊化(microencapsulation),它是将固体、液体或气体包裹在一个微小的胶囊中。
微囊的粒子大小,因制备工艺及用途不同而不同,理论上可以制成0.1~1000nm的微囊,从而有微米微囊和纳米级纳米囊之分。
微囊的制备有物理化学法、物理机械法和化学法三类。
其中物理化学法中相分离工艺现已成为药物微囊化的主要工艺之一,该工艺仍涉及一些质量问题未能作定量的研究并难于准确评价,如普遍存在的微囊粘连、聚集问题。
相似的工艺得到的产品在粒径范围及释放数据方面有着很大的差异。
用LS激光微粒测定方法,可以比较直观地观察到样品的微粒大小及其分布,分布得越集中,表示越均匀(图)。
通过这一检测可发现工艺过程是否合理,并且控制得是否严谨。
微囊化反应敏感程度是否合适,条件的微小变化会引起明显效果差异的情况下达到可控。
过程分析技术(PAT)在药物生产过程中的应用PAT (Process Analytical TeChnology)是一种通过及时测量原材料和加工过程的关键质量属性和 性能属性来设计、分析和控制制造的系统,其目标是确保最终产品质量。
在制药领域,PAT 理念最早源于1993年AOAC 发起的一次论坛,后于2004年由美国FDA 正式发布关于PAT 的制药工业知道原则,使得越来越多的制药企业开始重视QbD (Quality by Design)理念, 并开始引入PAT 以实现药品生产过程的全程监控来更好地保证药品质量。
2022年11月“ICH Q13原料药和制剂的连续制造“发布意味着连续流制药的方法被正式纳入国际药品监管指 南之中。
推动制药企业采用连续工艺,提高生产过程的灵活、可控,提高效率和质量。
在ICH Q13中也明确提到了连续流制药过程中部署PAT 技术的必要性。
PAT 技术的类型FDA 提出的PAT 技术包括3种类型:线内检测(in-line)、在线检测(On-Iine)、近线检测(at-line)。
PAT 技术检测方法检测方法特点近红外光谱(NiR) 快速、无损、同时测定多种性质 拉曼光谱(Raman) 快速实现药物晶型实时监测 动态光散射(MALS) 生物制剂聚集状态实时监测 紫外-可见光谱(UV-Vis) 药物的鉴别、检查和含量测定 核磁共振(NMR)药物定性、定量测定 X 射线荧光(XRF)元素分析和定量 气相色谱(GC) 杂质监测、溶剂残留测定液相色谱(LC)杂质检测、含量测定、聚集体测定、电荷异质性测 ■ 质谱(MS)杂质监测、主成分监测、产品属性监测PAT 技术模型建立方法将PAT 技术用于制药过程监测时,为了获得待测关键工艺参数或关键质量属性,需要通过合 适的算法建立定性或定量多元分析模型。
定性分析模型需要用到模式识别方法,包括监督模 型(距PAT观手动取样At-Iine (旁线)III⅛< √传感器和分析仪器监测: 滴度、细胞密度、细胞培养基、 关键质量属性、关键过程参数接近工艺过程的分析 分析时间:分一小时一天 多属性数据分析仪器监测:关键质量属性、关键过程参数In-line (线内)・ 无取样过程 ・探针属于工艺过程一部分・ 分析时间<1 s ・ 通常监测一个变量 传感器监演J : 温度,pH,溶解氧含量,C02,On-line(在 线)自动取样 自动分析分析时间:秒一分 检测多个变量值离判断、K-最邻近、线性判别分析等)和无监督模型(主成分分析、聚类分析等);定量分析模型常用的分析方法包括主成分分析、偏最小二乘法、人工神经网络等。
过程分析技术(PAT)及其在原料药结晶过程的应用与展望过程分析技术(Process Analytical Technology,PAT)是指通过在线和实时监测,对化学和制药过程进行实时控制和品质保证的技术和方法。
它的出现和推广为原料药结晶过程的监测和控制带来了革命性的变化。
本文将对PAT技术在原料药结晶过程中的应用进行分析,探讨其现状和未来的发展前景。
一、PAT技术在原料药结晶过程中的应用1. 实时监测结晶过程PAT技术能够通过在线监测关键参数,如温度、浓度、溶液中固体颗粒的大小和形态等,来实时了解结晶过程中的物理和化学变化。
通过快速而准确地收集数据,PAT技术为工艺控制和优化提供了有力的支持。
2. 工艺状态实时控制PAT技术使得生产工艺能够实时调整,从而更有效地控制结晶过程。
通过对实时数据的分析,PAT技术能够及时判断结晶工艺是否正常进行,如果有异常情况出现,可以立即采取相应的措施进行调整,保证产品质量的稳定性和一致性。
3. 产品质量在线监测传统的结晶过程中,产品的质量一般需要通过离线实验室测试来确定,这样会导致时间和成本的浪费。
而采用PAT技术,在结晶过程中就能够实时监测产品的质量指标,如颗粒大小、溶解度等,从而及时评估和调整工艺参数,保证产品的质量符合要求。
二、原料药结晶过程中存在的挑战尽管PAT技术在原料药结晶过程中有广泛应用,但仍面临一些挑战。
1. 多种因素相互作用原料药结晶过程涉及多种因素的相互作用,如温度、浓度、搅拌速率等。
这些因素的变化往往会相互影响,导致过程变得复杂难以控制。
因此,在应用PAT技术时需要考虑如何将这些因素整合起来,建立合理的模型,以实现对结晶过程的准确监测和控制。
2. 数据处理和分析PAT技术生成的数据庞大而复杂,如何进行有效的数据处理和分析成为一个关键问题。
传统的数据处理方法往往需要大量的计算和分析,时间成本较高。
因此,需要开发出高效、准确的数据处理和分析算法,实现对结晶过程数据的快速解读和有效利用。