Raaka-aineiden tunnistus Raman-spektroskopialla
Myllymäki, Riitta (2009)
Myllymäki, Riitta
Turun ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200912047069
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200912047069
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena on Raman-spektroskopian käyttö raaka-aineiden tunnistuksessa. Raman-spektroskopia perustuu Raman-sirontaan, jonka Raman havaitsi 1928. Raman-sirontaa tapahtuu, kun molekyylin kemialliset sidokset kohtaavat valon fotonit ja fotonien energia muuttuu. Raman-sironta on hyvin heikkoa ja mittausta häiritsee huomattavasti voimakkaammat Rayleigh-sironta ja fluoresenssi. Vasta 1980-luvulla tekniikka oli riittävän kehittynyttä, että Raman-spektroskopiaa pystyttiin hyödyntämään käytännön analytiikassa.
Opinnäytetyö tehtiin Orion Pharma Oyj:lle, jossa Raman-spektroskopiaa käytetään raaka-aineiden tunnistukseen. Raaka-aineet toimitetaan varastoon erilaisissa astioissa ja yksi erä voi sisältää monta astiaa. Nykyisessä systeemissä kootaan astiakohtaiset näytteet ja sekanäytteet, mitkä toimitetaan kemialliseen laadunvalvontaan analysoitaviksi. Raman-spektroskopian tarkoituksena on korvata astiakohtaiset analyysit. Raman-spektroskopian etuja on, ettei se vaadi näytteenkäsittelyä ja näytteet voidaan mitata suoraan läpinäkyvien pakkausmateriaalien läpi. Huono puoli on, ettei tekniikka sovellu kaikille raaka-aineille.
Ennen Raman-spektroskopian varsinaista käyttöönottoa, laitteelle on luotava menetelmäkirjasto, joka käsittää jokaiselle raaka-aineelle oman menetelmän ja referenssispektrin, jota vasten tunnistus tehdään. Lisäksi jokainen menetelmä on validoitava. Validointi käsittää selektiivisyystestin ja toistettevuustestin. Selektiivisyystestin vaatimuksena on, ettei raaka-aine saa tunnistua ristiin ja toistettavuuden vaatimus ettei RSD saa ylittää 20 % rajaa.
Lisäksi opinnäytetyö sisältää menetelmäkehitystä, sillä joillakin raaka-aineilla RSD ei pysynyt rajoissa. Ongelmia aiheuttivat muovipipetit, jotka ovat laadultaan hyvin epätasaisia. Opinnäytetyö sisältää myös tutkimusta voidaanko Raman-spektroskopiaa hyödyntää valmisteiden tunnistukseen, sillä niiden nykyiset analyysimenetelmät ovat hyvin monimutkaisia.
Opinnäytetyö tehtiin Orion Pharma Oyj:lle, jossa Raman-spektroskopiaa käytetään raaka-aineiden tunnistukseen. Raaka-aineet toimitetaan varastoon erilaisissa astioissa ja yksi erä voi sisältää monta astiaa. Nykyisessä systeemissä kootaan astiakohtaiset näytteet ja sekanäytteet, mitkä toimitetaan kemialliseen laadunvalvontaan analysoitaviksi. Raman-spektroskopian tarkoituksena on korvata astiakohtaiset analyysit. Raman-spektroskopian etuja on, ettei se vaadi näytteenkäsittelyä ja näytteet voidaan mitata suoraan läpinäkyvien pakkausmateriaalien läpi. Huono puoli on, ettei tekniikka sovellu kaikille raaka-aineille.
Ennen Raman-spektroskopian varsinaista käyttöönottoa, laitteelle on luotava menetelmäkirjasto, joka käsittää jokaiselle raaka-aineelle oman menetelmän ja referenssispektrin, jota vasten tunnistus tehdään. Lisäksi jokainen menetelmä on validoitava. Validointi käsittää selektiivisyystestin ja toistettevuustestin. Selektiivisyystestin vaatimuksena on, ettei raaka-aine saa tunnistua ristiin ja toistettavuuden vaatimus ettei RSD saa ylittää 20 % rajaa.
Lisäksi opinnäytetyö sisältää menetelmäkehitystä, sillä joillakin raaka-aineilla RSD ei pysynyt rajoissa. Ongelmia aiheuttivat muovipipetit, jotka ovat laadultaan hyvin epätasaisia. Opinnäytetyö sisältää myös tutkimusta voidaanko Raman-spektroskopiaa hyödyntää valmisteiden tunnistukseen, sillä niiden nykyiset analyysimenetelmät ovat hyvin monimutkaisia.