传输拉曼光谱应用的指南

在传输结构中测量样品提供了一些传统的后向散射耦合显微镜无法解决的潜在问题。尽管透射拉曼光谱(TRS)并不是新技术，但它最近吸引了越来越多的兴趣，因为高功率近红外激光器和专用附件的潜在组合，允许这种几何形状的样品分析。

TRS最初是为制药应用而开发的需要扩散材料，如片剂。亚博网站下载它也适用于胶囊和其他半透明和扩散材料-不仅在制药领域需要整个样品分析。亚博网站下载应用实例可以在许多领域找到，如聚合物或生物材料(食品，组织)。亚博网站下载它可以有效地通过包装来测量样品。

传播拉曼光谱

在过去的几十年里，拉曼光谱经历了显着的硬件改进。如今，将显微镜连接到拉曼光谱仪，以分析到亚微米水平的物体非常常见。然而，在某些情况下，通过与显微镜联接给出的信息过于有限，因为它侧重于靠近表面的样品的非常小的样品，并且可以给出样品非常异质的情况下的不完整信息。

当需要对异质样品进行批量测量时，TRS提供了一个有趣的选择。通过在激光照明的相反方向采集信号，从透射光获得的拉曼光谱将代表样品的整体，并给出子采样问题的答案(图1)。

图1。几何传输测量（右）与反向散射模式（左）相反。

相反，背散射测量，特别是与显微镜耦合时，可能提供部分信息。例如，药物片剂通常是包覆的，后向散射测量将主要考虑包覆。图2显示的是抗炎雅维片的透射和背散射拉曼光谱:蓝色光谱代表了TiO的压倒性存在₂- 在145厘米处达到峰值证明的锐钛矿形式^－1和糖，这是涂层的关键成分。相比之下，透射光谱更加复杂:除了锐钛矿的拉曼峰(来自涂层)，位于核心的其他化合物的峰，例如，API(布洛芬)也可以看到。

图2。抗炎(雅维)片的后散射(蓝色)和透射(绿色)拉曼光谱

透射拉曼光谱(TRS)在制药领域的应用

定量评价和校准方法

监控制剂内的原料药(API)以确保制剂用量正确是非常重要的。由于胶囊或片剂的透射拉曼光谱能很好地代表整个样品，对局部变化不敏感，因此可以对不同成分进行定量测定。

图3。两种不同原料药含量(85和115%目标值)的片剂的透射光谱。

图4。对一套含不同原料药剂量的片剂在目标值附近进行偏最小二乘法(PLS)校正，得到交叉验证结果。

通过在变速器中测量一组校准的参考样本，并应用适当的化学测定算法（例如PLS - 偏最小二乘），可以构建校准方法，其可以应用于未知的测试样本以获得量化数据。图3显示了在透射光谱中观察到的光谱变化，其API的量为目标值范围为85％至115％（相当于总重量的21.2和28.7％）。图4示出了与校准片剂校准相关的交叉验证结果，证明了该方法的能力提供可接受的定量结果。

多态性

许多活性成分具有许多多态性形式，其中一个是其中一个是在药物中配制的优选形式。因此，对控制在混合物中存在的形式至关重要。随着拉曼光谱是非侵入性的，并且非常化学选择性地区分多晶型物，很适合确定胶囊或片剂内存在的形式。

图5。含活性成分形式1和形式2的胶囊的导数光谱。

可以观察到明显的差异，这表明了对配方中的晶型的鉴别能力。此外，每个表单的比例可以被量化，以检测是否存在不需要的表单(在本例中，估计为表单1中表单2的2%)。

无样品制备食品中脂肪成分分析

在食品中，脂肪酸组成决定了食品质量的各个方面。例如，反式脂肪的消费会增加健康问题的风险，因此许多国家都将其列入法规。

在脂肪组织的不同脂肪层（内和外）之间建立脂肪酸组合物的变化。在这方面，如果需要全局信息，可以获得批量样本的平均频谱的能力。

这些平均信息是由传播拉曼光谱．测量了小牛肉、羊肉和猪排的脂肪组织:使用透射拉曼光谱，无需任何样品制备即可分析不同厚度和大小的样品。

拉曼光谱提供了关于样品组成的多种指示。例如，反式脂肪酸很容易从光谱中观察到:在1668厘米处的峰^－1与脂肪酸C=C双键的反式构型直接相关。

图6。利用785 nm波长的透射附件对不同种类(羊肉、猪肉、小牛肉)脂肪组织的透射拉曼光谱进行了分析。

同样，拉曼光谱也可用于获取脂肪酸谱的定量信息。如图7的分值图所示，根据脂肪组织的拉曼特征也可以进行物种分类。

图7。羔羊、猪肉和小牛肉脂肪组织样本的主成分分析得分图。

传输拉曼光谱的新应用

聚合物

变速器拉曼光谱特别适合于药物应用;但是，它也可以有效地适应不同的样品类型。

聚合物样品也是该方法很好的候选样品。如图8所示为由两层聚乙烯-聚丙烯样品组成的聚合物材料的透射拉曼光谱，表现出两种材料的光谱特征。亚博网站下载

图8。聚合物材料的透射光谱：聚乙烯，聚丙烯和由1.5mM聚丙烯层和0.亚博网站下载75mM聚乙烯制成的双层样品。

这种方法可以可视化地用于聚合物样品的质量控制:这可以包括对不同成分和/或层的定量步骤。

测量通过包

正如在前面的例子中所解释的，当需要体积测量时，传输是分析的首选几何形状。当必须在不揭开包装的情况下分析包装材料的内容时，也可以考虑到这一点。通过PET包测量的淋浴凝胶的光谱如图9所示。在本例中，PET的贡献较小，这使这种测量技术成为凝胶质量控制的理想方法。

图9。淋雨凝胶的透射光谱:只有该凝胶，该凝胶通过包和PET包。

这种技术可用于评估其原始包装中产品的稳定性随着时间的推移，没有任何需要将子样本转移到任何小瓶中 - 随着转移产品的非代表性部分或引入污染的风险。

概括

这传输设计当需要块体材料的拉曼光谱信息时，可以选择这种技术。它已经证明了它在制药应用中的实用性，因为片剂或甚至粉状混合物是这种测量模式的良好候选人。相反，透射拉曼可以有效地应用于其他类型的样品，如生物组织、聚合物或任何半透明材料，并可用于评估包装内的产品含量。此外，由于TRS提供了被量化样品的全球光谱信息，当需要对混合物进行定量评价时，它将是一种选择技术。

资料来源及进一步阅读

• K. Buckley，P. Matousek，J. Pharm。生物化。肛门。55,645-652（2011）。ü.
• J. Johansson, A. Sparén, O. Svensson, S. Folestad, M. Claybourn, appll。地球科学进展。61,1211-8(2007)。
• Heidi Najbjerg，Nils Kristian Afseth，Jette F. Young，Hanne C. Bertram，üMunaE. Pedersen，Stine Grimmer，Gjermund Vogt和Apim Kohler，通过傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱，分析师监测脂肪酸暴露的细胞反应，136,1211,2011。
• Beattie，J.R.等人，2006年，使用拉曼光谱预测脂肪组织组合物：平均性质和单个脂肪酸，脂质，v。41，N°3，p。287 - 294。
• Afseth，N.K.，V.H.Segtnan，B.Segtnan，B. J.Marquardt，以及J.P.Wold，2005，üram和近红外光谱，用于定量复杂食品模型系统中的脂肪组合物：应用光谱，v。59，p。1324-1332。
• Jonas Johansson, Staffan Folestad, Christoffer Abrahamsson, Tomasü Svensson和Stefan anderson - engels, NIR新闻，17(4)，2006

此信息已采购，从Horiba Scientific提供的材料审核和调整。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问HORIBA科学。