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English| 發(fā)布日期：2022-07-04 |
過程分析技術(shù) (PAT)起源于2001年7月的ACPS討論。2004年，美國FDA發(fā)表了關(guān)于PAT的工業(yè)指南——《PAT——創(chuàng)新藥物的研發(fā)，生產(chǎn)和質(zhì)量保證的框架》，明確了PAT的地位與作用。
FDA認(rèn)為PAT是通過對有關(guān)原料、生產(chǎn)中物料及工藝的關(guān)鍵參數(shù)和性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時（即在工藝過程中）檢測的一個集設(shè)計(jì)、分析和生產(chǎn)控制為一體的系統(tǒng)，和傳統(tǒng)質(zhì)量保證手段相比，在確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量方面，具有非常明確的優(yōu)勢。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連續(xù)采集
化學(xué)反應(yīng)組分鑒別（反應(yīng)物、中間體、產(chǎn)品、副產(chǎn)物等）
化學(xué)反應(yīng)程度（起始、速率/動態(tài)、濃度變化、終點(diǎn)等）
化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)和機(jī)理研究
關(guān)鍵工藝過程參數(shù)控制（臨界條件、安全條件）
工藝過程效率和無錯率（質(zhì)量、重復(fù)性、產(chǎn)率等）
在實(shí)際條件下分析
對O2、H2O敏感、不穩(wěn)定的反應(yīng)混合物
高毒性、危險(xiǎn)性、爆炸性的反應(yīng)混合物
低/高溫、壓力
無干擾、浸入、物料損失
實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝優(yōu)化
及時采取行動
減少周期時間
提高效率、降低成本
降低不純物產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量
在線拉曼光譜技術(shù)廣泛應(yīng)用于過程分析，在制藥反應(yīng)終點(diǎn)監(jiān)控、雜質(zhì)控制、工藝研究、提純過程控制、制劑生產(chǎn)過程質(zhì)量控制等方面有諸多應(yīng)用。
臨床上限制阿司匹林應(yīng)用的是雜質(zhì)成分-水楊酸，它是由于生產(chǎn)過程中乙?；煌耆臍埩舴磻?yīng)物，對人體有毒性，易產(chǎn)生水楊酸反應(yīng)，輕者腸胃不適過敏，重者腎衰竭甚至死亡。因此在阿司匹林合成中對反應(yīng)進(jìn)程的監(jiān)控是十分必要的。
1）使用PR785-7031-100X110-1200-25搭建監(jiān)控阿司匹林合成過程的在線拉曼檢測系統(tǒng)；
激光器功率：400mW；
波長：785nm；
積分時間：2000ms。
2）采集反應(yīng)0-30min時的拉曼光譜，結(jié)合譜圖預(yù)處理和向量夾角算法，獲得夾角隨時間的變化趨勢圖；
不同時間下反應(yīng)物和生成物的拉曼譜圖及純物質(zhì)對照
3）以阿司匹林為例，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，夾角值逐漸減少，到15min時夾角值降到最低，且在15min以后，夾角值不在發(fā)生變化，說明反應(yīng)進(jìn)程已結(jié)束。
阿司匹林合成體系四種組分的反應(yīng)趨勢圖
通過在線拉曼技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對阿司匹林合成過程反應(yīng)的過程跟蹤，確認(rèn)反應(yīng)時間在15min左右，降低反應(yīng)物（水楊酸）殘留的幾率，保證藥物成品的質(zhì)量。
在線拉曼技術(shù)在化工中的應(yīng)用
PX是一種重要的基本化工原料，主要給對苯二甲酸（PTA）提供原料；PTA是生產(chǎn)聚酯的原料，用途廣泛。
從混合二甲苯中吸附分離PX是目前生產(chǎn)PX的主要方法，為保證PX純度和收率，PX生產(chǎn)過程需要實(shí)時、準(zhǔn)確知道物流的組分組成，以便為工藝操作提供指導(dǎo)。
傳統(tǒng)的氣相色譜法檢測速度慢，不能同步檢測吸附塔循環(huán)線物流組分變化，在線拉曼光譜技術(shù)具有準(zhǔn)確快速、操作簡單、現(xiàn)場免維護(hù)、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于芳烴同分異構(gòu)體的快速分析。
2. 采集混合組分光譜，由GC確定混合組分含量，采用統(tǒng)計(jì)回歸建立定量模型。
3. 模型驗(yàn)證：采集了１組循環(huán)液試樣（24個），拉曼分析值和GC分析值比對。
甲醇汽油是指國標(biāo)汽油和甲醇及添加劑按一定的體積（質(zhì)量）比例經(jīng)過嚴(yán)格的流程調(diào)配而成的一種新型環(huán)保燃料，是汽車用燃料替代品，它是新能源的重要組成部分。
最常見的是甲醇含量為 15% 的甲醇汽油，簡稱M15 甲醇汽油。使用 M15 甲醇汽油無需改造汽車發(fā)動機(jī)，在國內(nèi)部分地區(qū)已有推廣使用，市場前景十分樂觀。
因此，對于甲醇汽油生產(chǎn)企業(yè)，在調(diào)制甲醇汽油的過程中，急需一種快速、準(zhǔn)確、適合在線運(yùn)行的檢測儀表，以指導(dǎo)穩(wěn)定生產(chǎn)，達(dá)到優(yōu)化效益的目的。
由于操作室離現(xiàn)場較遠(yuǎn)，故采用了一組長度為200m、直徑為100μm 的石英光纖連接工業(yè)現(xiàn)場的785探頭與操作室的光譜儀主機(jī)。
在線檢測系統(tǒng)分析誤差在± 1% 范圍內(nèi)
甲醇含量的重復(fù)性偏差不超過 0.5%
氣體Raman用于在線檢測煤制氣中H2、CO、CO2含量。
如海Portman系列制冷型拉曼光譜儀搭配RPB浸入式探頭組成的在線拉曼監(jiān)測系統(tǒng)，具有高靈敏度和低噪聲水平，尤其適用于在線反應(yīng)系統(tǒng)的拉曼信號檢測；浸入式探頭具有耐高溫、耐壓、耐腐蝕等特性，完成勝任極端反應(yīng)條件下工作。
采用制冷型檢測器，噪聲水平低，尤其適合微弱光信號的長積分時間檢測；面陣檢測器靈敏度高，提高信噪比；
高分辨率：最小可達(dá)2.5 cm-1；
軟件功能豐富：配置豐富光譜處理分析算法，可選擇云端光譜數(shù)據(jù)管理；
采樣配件齊全：可滿足微區(qū)成像和在線反應(yīng)監(jiān)控等多種復(fù)雜場景；
便攜快速，搭建簡單：可以快速根據(jù)場景搭建適合應(yīng)用的產(chǎn)品組合。
可耐受腐蝕性液體，耐酸堿性；
前端哈氏合金探棒和聚焦鏡可更換；
尾纖可耐受50N以上拉力，不易損壞；
主體最高可耐受80℃高溫，前端可耐受200℃高溫；
可根據(jù)客戶要求焊接不同規(guī)格法蘭，支持DN15，DN25和DN32；
可根據(jù)客戶要求配置防爆接頭。
