赛默飞测量控制和样品识别

分析测试百科网 > 行业资讯 > 厂商文章

新品发布 | 赋能过程分析技术(PAT），让拉曼更简单

2022.4.26

封面海报.gif

赛默飞世尔科技新一代产品 Thermo Scientific™ Ramina™过程分析仪是一款采用专利技术的紧凑型便携式拉曼光谱仪，专为实现快速部署而设计，产品易于使用并兼具扩展性。我们的 Ramina 系统大大提升了获得结果的时效性。

从有经验丰富的化学计量学家或工程师到非技术岗的操作人员，Ramina 可以为您缩短时间周期，从而提高产量。Ramina 易于操作和几乎免维护，无需样品制备便可获得即时结果。

专注于研究更快决策优化生产工艺过程

Ramina 过程分析仪为离线手动或自动湿化学分析提供了一种快速且易于操作的替代方案。相比于传统的拉曼过程监控系统，它的安装和使用更加简单。Ramina 为用户开始收集数据提供了所需的全部设备，包括拉曼光谱仪和光纤探头，以及便携式显示器、鼠标、键盘和激光安全护目镜。

工厂校准可确保 Ramina 系统随时能够投入使用，其固态结构确保了长期稳定性。这意味着用户可以进行连续、高精度的测量，即便经过数千次扫描也无需再定期校准。同时，您还可以并联使用多个分析仪来同时监控不同的反应容器，或者在一个反应容器中组合使用多个探头。

使用 Ramina 过程分析仪，客户无需进行样品制备，即可实现实时、无损和直接地分析。该分析仪凭借高度集成的硬件和简单易用的软件，使精准的拉曼测试触手可及。 Ramina 分析仪开箱即可使用，让您能够在 15 分钟内轻松实现高度准确的测试分析。装置于保护箱中的分析仪，可携带至任一需要的应用现场。

什么是拉曼光谱？

拉曼光谱技术始于 20 世纪 50 年代，它并非是一种全新的技术。一直以来，尺寸过大、可靠性、易用性和经济性不足的问题，限制了将拉曼设备集成应用于生产过程以改善效率和质量。

在 Ramina 问世以前，把拉曼技术集成到生产过程并不顺利。不光是硬件存在一定的挑战，在使用上也相对困难，通常须由一名科学家来操作并维护。

现在，更好的硬件，以及更为简单和友好的用户界面等特性和优势都可以在 Ramina 分析仪中得以实现。

无损分析和工艺过程监测

拉曼光谱技术通过末端带有探头的光纤将激光照射到物质或样品上。来自激光的能量会与物质分子的共价键振动产生协同而发生弹性散射（出射光与入射光能量相同）或非弹性散射（一些激光能量被分子吸收，释放出比引起分子振动的激发能量更少的光）。其中一些非弹性散射光会返回到 Ramina 仪器，被检测器检测到而产生拉曼光谱。

这种技术的强大之处在于，每种物质分子的拉曼光谱都是独特的，因此它有时被称为分子指纹。就像指纹可以用来识别人一样，我们使用拉曼光谱来判定给定的物质，因为指纹不仅可以定性地告诉我们是什么物质，还可以定量地告诉我们大概有多少，可以确定目标分析物的特性和浓度。

拉曼光谱非破坏性的特点决定了它可以提供巨大的价值。无损分析这一点非常重要，这样分析仪就可以作为过程监测技术直接集成到生产线中，进行连续测量和分析。这就是所谓的原位或在线分析。同时，拉曼技术具有检测速度快的特点，大部分物质可在数秒或更短的时间内实现检测。

WeChat Image_20220426161949.jpg

通用、精准、提供丰富信息

拉曼光谱为我们提供了被测物的丰富信息；拉曼光谱中的每个谱峰，都告诉我们被测物的一些独特信息，让我们来确定被测物。这对于检测包含有许多不同分子的生物反应器来说非常重要。

另外一个优点，来自于目标物质的浓度和拉曼谱峰强度之间有直接的线性关系，这意味着可以建立定量模型。通过相对较少的样品量，就可以建立一个模型，在检测范围内准确测量浓度。我们还可以检测各种形态的物质，包括固体、液体、气体、粉末或浆料。

最后，与其他光谱不同，拉曼检测不受水基体的影响，因此，我们可以清楚地对水相进行检测，比如生物反应器中的物料。与其它技术相比，Ramina 更适合用于水相溶液中的原位和在线分析，不过其最大优势可能还在于无损分析。

WeChat Image_20220426162302.jpg

拉曼的应用领域

作为一种快速、无损的分析手段，拉曼光谱技术目前已经成为分析化学、生物医学、药学等领域的重要研究手段，在生物制药研发及生产过程中拉曼光谱技术也有着广泛的应用，几乎遍及生物制药整个生产过程。

原材料验证是第一步，Ramina 可以帮助确保生产过程有个好的开始。

在实践中，我们观察到培养基的化学成分组成存在显著变化，这些变化足以影响产量和生产周期。所以，能实时检测物料的变化就很重要。

例如，无论是分批还是连续过程，客户都想知道生物反应器中的情况，这样他们就能在必要时进行调整，Ramina 在这两种情况下都适用。

1）细胞是否含有适量的葡萄糖？

2）是否有太多次生代谢物累积？

3）细胞是否开始产生感兴趣的产物？

4）生产了多少产品，它是否具有正确的特性？

Ramina 能够回答所有这些问题，同时因为其可以与第三方控制系统对接，我们可以几乎实时地调整优化条件。最后下游收集产品时，我们也需要确切地知道何时和有多少蛋白从纯化柱中流出。

过程分析技术（PAT）

在生物制药行业，PAT 的概念是一个用于设计、分析、控制研发及生产的体系，该体系通过实时测量工艺流程的关键质量和性能属性，以保证最终产品的质量和效率。Ramina 过程分析仪由于其有能力提供多种分析成分的实时信息，已经被广泛地在生物制药行业用作快速和更低成本地质量检测的 PAT 工具。

总结

在生物制药行业实施 PAT 的一些优点，我们也做了一些分析，主要总结如下：

• 对工艺更科学地理解

• 因防止废料、报废或者返工，提高产率

• 采用旁线/在线/线内 (at line / on line / in line) 测量和控制，使研发和生产周期缩短

• 通过间歇生产到连续生产的转换，减少能耗和提高效率

• 因降低了能耗和浪费，以达到成本的降低

• 提高研发及产品批次实时放行的可能性

在 Ramina 出现前，PAT 在生物技术行业中的应用推进较为缓慢，其原因除了生物技术本身的复杂性外，更多的是实施 PAT 要求对工艺和分析方法的开发、生产、质量保证的流程需要做出一定的改变。

使用 Ramina 过程分析仪让实施 PAT 变得不再复杂，可以轻松实现对关键工艺和质量属性的分析，并极大地提高检测能力。同时，可以将使用过程中手机的数据对后续工艺制程进行优化和控制，一边实现产品质量最优化和产率的最大化。

在赛默飞，我们正在通过制造更好的仪器来充分发挥拉曼技术的潜力，我们致力于让拉曼光谱技术更易于使用，以帮助我们的客户更好地进行过程控制，通过加快工艺流程、提高产量、改进质量的方式来助力生物制药行业的发展。

公司简介

赛默飞世尔科技简介

赛默飞世尔科技是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额约400亿美元。

我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战、提高实验室生产力、通过提供诊断以及研发制造各类突破性的治疗方法，从而改善患者的健康。

我们全球的员工将借助于一系列行业领先的品牌——Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific、Unity Lab Services、Patheon和PPD，为客户提供领先的创新技术、便捷采购方案和全方位的制药服务。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com

赛默飞世尔科技中国简介

赛默飞世尔科技进入中国发展已近40年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、成都、沈阳、西安、南京、武汉、济南等地设立了分公司，员工人数约为5000名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。

为了满足中国市场的需求，现有9家工厂分别在上海、北京、苏州和广州等地运营。我们在全国还设立了5个应用开发中心以及示范实验室，将世界级的前沿技术和产品带给中国客户，并提供应用开发与培训等多项服务；位于上海和苏州的3个中国创新研发中心，拥有110多位专业研究人员和工程师及100多项专利。创新中心专注于垂直市场的产品研究和开发，结合中国市场的需求和国内外先进技术，研发适合中国用户的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队，在全国有超过2800名专业人员直接为客户提供服务。

我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站：www.thermofisher.cn

阅读原文