SHIMADZU: применение анализаторов размеров частиц в
advertisement
АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ Аналитическое оборудование УФВИД cпектрофотометры ИКФурье спектрометры оптические денситометры спектрофлуориметры атомноабсорбционные спектрометры атомноэмиссионные спектрометры с искровым возбуждением атомноэмиссионные спектрометры с индуктивносвязанной плазмой волнодисперсионные рентгеновские флуоресцентные спектрометры энергодисперсионные рентгеновские флуоресцентные спектрометры рентгенофлуоресцентные микроанализаторы рентгеновские дифрактометры газовые хроматографы и массспектрометры жидкостные (включая ионные) хроматографы и массспектрометры времяпролетные массспектрометры с блоками МALDI анализаторы общего углерода и азота дифференциальные сканирующие калориметры и DTGанализаторы гранулометрические анализаторы аналитические и платформенные весы, гравиметрические влагомеры электронные микроскопы, в том числе с блоками для химического анализа твердомеры и оборудование для механических испытаний материалов Генеральный дистрибьютор аналитического оборудования SHIMADZU в Украине: ООО «ШимЮкрейн» г. Киев, 01042, ул. Чигорина 18, офис 428/429 Телефоны/факсы: (044) 2842485; 2845497; 3900023 E#mail: iscc@i.kiev.ua Интернет#сайты: www.shimadzu.com (английский) www.shimadzu.de (англ., немецкий) www.shimadzusng.ru (русский) 58 «Промышленное обозрение», декабрь №6 (11) 2008 АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ SHIMADZU: применение анализаторов размеров частиц в фармацевтической отрасли А.Б. Сухомлинов, директор компании «ШимЮкрейн» С овершенствование теории и методологии гранулометриче ского анализа и создание новых высокоэффективных средств изме рения на их основе позволили в течение нескольких последних лет добиться существенного прогресса в области практической грануломет рии по всем трем ее важнейшим направлениям. В главном направле нии – диапазоне измерения – полу чена возможность измерения распределения частиц размером менее одного нанометра. В аспекте фазовых систем достигнута возмож ность надежных гранулометрических измерений не только для частиц в системах твердое теложидкость, но также и в системах жидкостьжид кость и твердое теловоздух. Что касается третьего направления – анализа разбавленных взвесей – то с помощью современного оборудова ния уже не является проблемой выполнение гранулометрических измерений в растворах с концентра цией взвесей на уровне 0,1 мг/л. Все упомянутые достижения имеют боль шое значение для решения актуаль ных задач фармацевтической отра сли. В связи с этим представляется целесообразным предложить внима нию читателя краткий обзор совре менных моделей анализаторов раз меров частиц, выпускаемых япон ской приборостроительной корпора цией SHIMADZU. Большинство используемых в настоящее время гранулометриче ских анализаторов работают на основе метода лазерной дифракции. Этот метод применим для диапазона размеров частиц от нескольких нанометров до нескольких милли метров, т.е. практически для всего диапазона требуемых в фарманализе гранулометрических измерений. Исключение составляет только лишь небольшой участок требуемого диапазона (от десятых долей нано метра до нескольких нанометров), где изза крайне слабого сигнала дифракции лучей с традиционными для лазеров значениями длины волны на частицах столь малых раз меров применяется метод индуциро ванной решетки. Наиболее простыми по конструк ции, но в то же время самыми рас пространенными моделями грануло метрических анализаторов на основе метода лазерной дифракции являют ся модели SALD201V1, SALD201V2, SALD301V1 и SALD301V2. Пред назначенные для проведения изме рений в среднем диапазоне, указан ные четыре модели различаются как нижней, так и верхней границей диапазона, а также возможностью проводить измерения в проточном режиме. Модель SALD201V1 рабо тает только со стационарной кюве той в диапазоне от 0,25 мкм до 50 мкм. Модель SALD201V2 работа ет как в режиме стационарных изме рений, так и в режиме проточных измерений в диапазоне от 0,25 мкм до 350 мкм. Модель SALD301V1 работает только со стационарной кюветой в диапазоне от 0,1 мкм до 50 мкм. Модель SALD301V2 (Фото №1) работает как в режиме стационар ных измерений, так и в режиме про точных измерений в диапазоне от 0,1 мкм до 350 мкм. Использование полупроводникового лазера с дли Фото №1. Гранулометрический анализатор SHIMADZU модели SALD302V2 «Промышленное обозрение», декабрь №6 (11) 2008 ной волны 405 нм и фотодетектора в виде кольцевого сектора с 54 элементами обеспечивает компакт ность и надежность конструкции, простоту и надежность в эксплуата ции. Указанные модели грануломет рических анализаторов подходят для решения большинства задач, существующих в фармацевтической отрасли применительно к измере ниям размеров частиц. Примерами могут служить следующие аналити ческие задачи: • определение размеров частиц в субстанциях, предназначенных для изготовления таблеток; • определение размеров липосом в липосомальных лекарственных препаратах; • определение размеров частиц в субстанциях лекарственных пре паратов для аэрозольных готовых лекарственных средств. При решении указанных выше задач в ряде случаев необходимо проводить измерения в диапазоне, включающем размеры частиц поряд ка сотых долей микрона. В этом слу чае удобно применять модель SALD 7101, рабочий диапазон которой составляет 0,01 мкм – 300 мкм. Измерения могут быть проведены как в стационарном, так и в проточ ном режиме. Для решения задачи определения размеров частиц в мазях необходи мы гранулометрические анализаторы с универсальным диапазоном изме рений, обеспечивающие возмож ность измерения более крупных частиц. С этой целью удобно исполь зовать другие модели, выпускаемые корпорацией SHIMADZU, а именно, модели SALD2201 и SALD3101. Осо бенностью этих моделей является расширенный в сторону более кру пных частиц рабочий диапазон. У модели SALD2201 он составляет 0,03 мкм – 1мм, а у модели SALD 3101 (Фото №2) он составляет 0,05 мкм – 3 мм. Обе модели позволяют проводить измерения как в стацио нарном, так и в проточном режиме. Для обеспечения стабильности дви жения частиц размером порядка 59 АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ Фото №2. Гранулометрический анализатор SHIMADZU модели SALD3101 миллиметра в проточных блоках ука занных моделей гранулометрических анализаторов используется мощные циркуляционные механизмы спе циальной конструкции для двух типов измерений – измерения проб взвесей в жидкостях и измерения сухих проб. Все описанные выше модели гра нулометрических анализаторов отно сятся к измерителям классического типа, работающим с концентрирован ной пробой, т.е. с такой пробой, минимальное значение концентра ции которой не ниже 0,01%. Для решения большинства задач в прак тической гранулометрии этого уровня концентрации вполне достаточно. Однако существуют задачи, когда проба представляет собой сильно разбавленную взвесь. Гранулометри ческий анализ подобной пробы тре бует специальной конструкции при бора. Корпорация SHIMADZU выпу скает для таких целей анализатор модели LATS1 (Фото №3), использую щий метод лазерной дифракции. Осо бенностью данного прибора является его способность определять размеры частиц в растворах с низкими концен трациями взвесей (вплоть до значе ний концентрации на уровне 0,1 мг/л) с одновременным измерением мутно сти. При этом рабочий диапазон раз меров измеряемых частиц составляет 0,5 мкм – 50 мкм. Измерения могут быть проведены как в стационарном, так и в проточном режиме. При рабо те в проточном режиме может быть использована функция регистрации изменения показателя мутности во времени. Характерным примером применения анализаторов данного типа является измерение размеров механических включений в инъек ционных лекарственных препаратах. Широко распространено также использование этого анализатора для 60 контроля воды на наличие патоген ных микробов. В последнее время промышленные и исследовательские фармацевтиче ские лаборатории получили возмож ность проводить надежные измерения размеров частиц на уровне порядка одного нанометра. Это важно при проведении биотех нологических процессов, а также при мониторинге транспорта лекарствен ных средств в организме, включая маг нитное управление потоками лекар ственных средств. Фото №3. Гранулометрический анализатор SHIMADZU модели LATS1 Корпорация SHIMADZU разработа ла для этой цели уникальный прибор, позволяющий вести измерения разме ров частиц вплоть до субнанометро вого диапазона. Как уже отмечалось выше, традиционная методология лазерной дифракции не применима для надежного измерения размеров частиц на уровне порядка одного нанометра в присутствии более кру пных частиц, поскольку сигнал от взаимодействия лазерного луча с нанометровыми частицами слишком слаб. Для обеспечения возможности измерения частиц малого размера корпорация SHIMADZU реализовала на практике новую методологию измерения. В литературе она получила назва ние «метод индуцированной решет ки» или, если использовать только аббревиатуру, «IGметод» (от англий ского названия Induced Grating Method). Главным достоинством нового метода является то, что вели чина сигнала не зависит от размера частиц. Если, например, в приборах с традиционной лазерной дифракцией соотношение сигналов для частиц размером 100 нм и 1 нм составляет 1000000:1, то соотношение сигналов для таких же частиц в приборах, рабо тающих по новому IGметоду, состав ляет 1:1. Поэтому высокая чувстви тельность и точность результатов измерения размеров малых частиц в приборах данного типа не зависит от характера распределения частиц по размерам в измеряемой пробе. Поставляемый в настоящее время корпорацией SHIMADZU анализатор модели IG1000 предназначен для проведения измерений размеров частиц в диапазоне от 0,5 нм до 200 нм в стационарной кювете. ООО «ШимЮкрейн» г. Киев, 01042, ул. Чигорина 18, офис 428/429 Телефоны/факсы: (044) 2842485; 2845497; 3900023 Email: iscc@i.kiev.ua Интернетсайты: www.shimadzu.com (английский) www.shimadzu.de (англ., немецкий) www.shimadzusng.ru (русский) «Промышленное обозрение», декабрь №6 (11) 2008
