使用NIR光谱法确定软接触镜的准确水分含量

常规测量的产品可以使用NIR光谱法快速分析，而不会损失任何产品或时间，同时实时改善质量控制。在分析精致的软接触镜头时，需要这种最小的接触方法，以避免对镜头本身的损害。本文涵盖了使用NIR光谱法的四组软晶镜的分析。NIR光谱法提供了快速无损害的溶液。

样本呈现

与传统技术相比，NIR提供了一系列独特的优势，包括恢复完整样本，缩短分析时间和没有样品准备。另外，NIR方法是一种非破坏性方法，不使用溶剂。适当的样品呈现是NIR方法开发的第一步，在分析软透镜以获得良好的NIR光谱时尤其重要。这项研究观察到了三种不同样本演示的影响。使用三种采样方法构建校准，并比较结果，以确定精度，预测准确性，易用性以及对产品造成的任何损害。

实验

该分析使用了四组透镜，嵌入式水含量为24％，38％，48％和58％。使用20多个光谱从四个批次中的每个样品获得的20个样品获得了20多个光谱，为方法开发构建了光谱库。每个光谱包括32张样品的共添加扫描和400-2500nm扫描范围的参考。使用Kim擦拭来拍拍镜头。然后将镜头集中在其各自的镜头安装座上，并获得了NIR光谱。从仔细监控开始，从pat干到频谱获取开始的活动的时间为45-70s。密切观察到从PAT干燥到频谱采集开始到频谱的时间，范围为45-70秒。定时保持一致，以减少空气干燥的效果。在16秒内收集每个样品光谱。

这NIRS XDS SmartProbe分析仪用于通过将80％的反射率标准应用于背景来测量反射率（图1）。使用NIRS XDS传输选择机分析仪和NIRS XDS Rapidliquid Analyzer（RLA）用于测试传输样品表现（图2和3）。使用特殊的镜头持有者将镜头安装在RLA中。使用NIRS XDS快速脑部分析仪用于以反射模式测量样品（图4）。将隐形眼镜安装在镀金的反射器上，并将其放入石英杯中，以进行进一步分析。反射器的光路长为2 mm。

图1。反射率：NIRS XDS SmartProbe分析仪

图2。传输：NIRS XDS变速器选择机分析仪

图3。传输：NIRS XDS RapidLiquid分析仪

图4。反式反射：NIRS XDS RapidContent Analyzer

结果与讨论

收集的光谱用于在视觉中开发定量模型^®化学计量软件，在上述区域内。通过开发从1272-1648nm的部分最小二乘回归模型，通过开发部分最小二乘回归模型与嵌入式水分百分比相关，显然可以区分不同浓度的趋势。通过应用标准的正常变量数学处理来减少图5中光谱的散射效应。

图5。该图显示了隐形眼镜的NIR吸收光谱的吸水区，并在反式反射模式下使用RCA收集的各个百分比的嵌入式水。仅使用两个因素的校准标准误差为0.82％，R²值为0.9964。

在1900nm附近观察到了另一个吸水带，但没有添加到模型中，因为它似乎与晶状体材料的特定吸收特征重叠。与嵌入式水含量相比，其他区域的吸收特征可以通过其他区域的吸收特征来区分镜头材料的变化。下表总结了每种样本呈现的校准，相关值和预测的标准误差。

样本呈现	相关性	因素数量	标准校准误差	交叉验证错误	精确	简单	样本损坏
变速器 - 选光	0.9882	2	1.48％	1.50％	好的	好的	不
反式反射 - 带液体套件的RCA	0.9964	2	0.82％	0.92％	非常好	非常好	不
变速器 - RLA样品安装	0.9931	3	1.14％	1.30％	非常好	非常好	不
反射率 - 智能驾驶室	0.9186	3	0.92％	0.96％	好的	好的	是的

使用相同浓度的镜头的NIR光谱用于验证模型。这些光谱与用于构建模型的光谱不同。然后将实验值与各种已知浓度进行比较。使用反式反射模式获得的值比使用其他样品表现方法发现的值更好。

结论

结果清楚地表明了NIR在监测软隐形眼镜的嵌入式水含量百分比。进行NIR测量大约需要15秒钟，并提供了与传统方法相比的各种优势。优点包括；没有样品制备，快速分析时间和完整样本的恢复。给定的参考值是圆形数字，更精确，更准确的实验值将导致更精确的NIR预测。提交的值被认为是可行性的标签索赔或估计值。易于样品表现通过跨反射模式提供，具有良好的预测，完整的样品恢复和准确性。

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