Explorar os benefícios da espectroscopia Raman de processo

A espectroscopia Raman é uma técnica analítica poderosa para medir misturas químicas e, desde sua descoberta na década de 1920, revolucionou a análise de processos. O fato de ser não destrutiva e a sua flexibilidade de amostragem permite que seja usada de forma muito vantajosa em situações de monitorização de processos. 
Este artigo fala sobre o uso dos analisadores Raman de próxima geração da Tornado como ferramentas de processo em tempo real para medição em linha dentro da fabricação de produtos farmacêuticos e espaço de bioprocessamento.

 
Uma ferramenta valiosa para análise química qualitativa e quantitativa
 
A espectroscopia Raman é uma ferramenta valiosa para análise química qualitativa e quantitativa, pois a tecnologia oferece interfaces de amostragem flexíveis, parâmetros de amostragem ajustáveis ​​e alta especificidade espectral para detectar, distinguir e quantificar vários componentes numa matriz química. Os sistemas de espectrómetro Raman são altamente compatíveis com aplicativos de monitorização de processo, pois a fibra óptica pode ser usada para fazer a interface do analisador com o (s) local (is) de medição da amostra, fornecendo flexibilidade essencial para a monitorização em linha. A aplicabilidade de Raman abrange uma variedade de indústrias, incluindo farmacêutica, bioprocessamento, especialidade química, óleo e gás, alimentos e bebidas, plásticos e polímeros e outros setores quimicamente relacionados. As aplicações típicas nessas indústrias incluem monitorização em tempo real de concentrações químicas, determinação do estado final de uma reação ou detecção de contaminantes de baixo nível. A análise detalhada fornecida pela espectroscopia Raman ajuda a entender uma infinidade de questões relacionadas com o processo, melhorando a eficiência da produção, otimizando o rendimento das reações e alertando os operadores quando um processo se desviou das suas especificações.

Embora a taxa de transferência e a resolução espectral sejam os principais parâmetros de desempenho da espectroscopia Raman, a maioria dos espectrómetros existentes não pode fornecer os dois ao mesmo tempo, limitando sua utilidade na maioria dos cenários de processo. Em contraste, a tecnologia HTVS ™ proprietária da Tornado oferece alto desempenho com respeito ao rendimento e resolução, levando assim a uma melhor sensibilidade (limites de detecção baixos) e velocidade de medição que é 10 vezes a 30 vezes mais rápida do que as soluções dos concorrentes.
 
Com a vantagem de desempenho que o HTVS ™ oferece, a Tornado pode ajudar os clientes com análises difíceis que não seriam viáveis ​​com os sistemas Raman convencionais. A precisão e a sensibilidade fazem uma diferença substancial nos constituintes químicos de uma mistura presentes em níveis medidos em partes por milhão (ppm). Para dar um exemplo específico, um dos clientes da Tornado precisava saber quando o nível do seu reagente atingia 400 ppm, mas o equipamento Raman existente no mercado não conseguia medir com precisão esse nível no curto tempo necessário. O HyperFlux ™ PRO Plus da Tornado permitiu que o cliente não apenas detectasse o reagente neste nível baixo, mas também quantificasse a sua concentração com uma precisão de cerca de 30 ppm, o que fez uma diferença crítica para alcançar o controle de processo adequado. A capacidade da Tornado de fornecer uma solução permitiu que a empresa atendesse a um requisito extremamente desafiador para melhorar seu processo e controlá-lo melhor. 
Escolher o analisador Raman certo
 
Para garantir que o equipamento certo seja escolhido para complementar cada ambiente de produção único, é necessário um processo de avaliação completo. Os utilizadores precisam entender o que realmente precisam do equipamento Raman e devem avaliar uma série de parâmetros, tais como:
  • Os materiais são ativos em Raman?
  • Onde no processo posso beneficiar das medições Raman?
  • O (s) equipamentos (s) irão integrar a minha infraestrutura de processo?
  • Preciso mudar os meus processos existentes para implementar uma nova tecnologia

Raman como ferramenta PAT para bioprocessamento
 
Existiu um estudo de um jornal há alguns anos atrás e os cientistas da PAT na área de bioprocessamento foram questionados sobre qual a ferramenta PAT que era suficientemente interessante , de que forma gostariam de aprender mais sobre ela. Mais de 50% disseram Raman enquanto a técnica seguinte recebeu 25% dos votos. Raman é uma ferramenta para a qual as pessoas olham muito de perto por causa de todas as vantagens citadas anteriormente no artigo.
 
O Raman fornece especificidade molecular para análise quantitativa e é ideal para processamento upstream devido à sua insensibilidade à água. A forma como a Tornado projeta sua tecnologia HTVS ™ é atraente devido aos tempos de coleta mais curtos, melhor precisão e / ou melhores limites de detecção. Raman também pode fornecer excelente especificidade molecular no processamento downstream, ao contrário das modalidades espectroscópicas concorrentes.
 
Como uma vantagem adicional, o Raman pode ser multiplexado para permitir a monitorização de vários reatores com um espectrómetro. O analisador Raman da Tornado pode ser multiplexado para uso com até 8 canais.

Fabricação Farmacêutica
 
Nos últimos anos, houve uma enorme mudança na fabricação de produtos farmacêuticos. O apoio regulatório, juntamente com benefícios científicos e financeiros, são elementos-chave na adoção generalizada de QbD (Quality by Design) e PAT. Uma mudança para QbD encorajou novas abordagens baseadas em risco em testes em tempo real, manufatura contínua e controle de processo de dados. A análise em tempo real em processo tem um papel crucial em garantir a qualidade do produto e permitir correções em processo. O Raman é atraente pelas suas características espectrais definidas e específicas e compatibilidade com ambientes aquosos para medições em processo. Há muitos anos que estes recursos foram aproveitados para entender melhor a cristalização e o processamento de pequenas moléculas farmacêuticas.
Medidas em que pode confiar
 
Nada é mais caro do que um analisador de processo que falha em fornecer a qualidade de medição de que precisa. Se é um químico de desenvolvimento de processo ou engenheiro de processo e trabalha com muitos analisadores de processo, sem dúvida terá percebido que alguns são mais confiáveis ​​do que outros e aprendeu a confiar nos quais são confiáveis. Se o seu processo for realmente importante, então a sua empresa ou organização não pode se dar ao luxo de usar nada além dos melhores métodos e equipamentos. É tentador se contentar com tecnologias mais antigas ou instrumentos de menor desempenho que são "bons o suficiente", mas fazer esse tipo de compromisso deixa-o vulnerável às "incógnitas desconhecidas" - aspectos ou problemas no processo sobre os quais não tem conhecimento. É por isso que é crucial entender os seus processos o máximo possível e usar monitorização contínua e usar ferramentas superiores como Tornado Raman. Uma ótima analogia vem da palavra japonesa wakaru. Esta palavra significa dividir e compreender. A compreensão vem dividindo as coisas em partes, compreendendo as partes e, em seguida, colocando-as de volta num mosaico para compreender o quadro maior sobre o que está acontecer. Raman pode ajudá-lo a compreender as partes do seu processo para, eventualmente, sintetizar o quadro geral sobre os fatores que o afetam. Se entender o que o afeta, isso iluminará os aspectos do processo que requerem atenção para que possam ser controlados. 
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