專注于研究 更快決策優(yōu)化生產(chǎn)工藝過程

什么是拉曼光譜？

無損分析和工藝過程監(jiān)測(cè)

拉曼光譜技術(shù)通過末端帶有探頭的光纖將激光照射到物質(zhì)或樣品上。來自激光的能量會(huì)與物質(zhì)分子的共價(jià)鍵振動(dòng)產(chǎn)生協(xié)同而發(fā)生彈 性散射（出射光與入射光能量相同）或非彈性散射（一些激光能量被分子吸收，釋放出比引起分子振動(dòng)的激發(fā)能量更少的光）。其中一些非彈性散射光會(huì)返回到 Ramina 儀器，被檢測(cè)器檢測(cè)到而產(chǎn)生拉曼光譜。

這種技術(shù)的強(qiáng)大之處在于，每種物質(zhì)分子的拉曼光譜都是特別的，因此它有時(shí)被稱為分子指紋。就像指紋可以用來識(shí)別人 一樣，我們使用拉曼光譜來判定給定的物質(zhì)，因?yàn)橹讣y不僅可以定性地告訴我們是什么物質(zhì)，還可以定量地告訴我們大概有多少，可以確定目標(biāo)分析物的特性和濃度。

拉曼光譜非破壞性的特點(diǎn)決定了它可以提供巨大的價(jià)值。無損分析這一點(diǎn)非常重要，這樣分析儀就可以作為過程監(jiān)測(cè)技術(shù)直接集成到生產(chǎn)線中，進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和分析。這就是所謂的原位或在線分析。同時(shí)，拉曼技術(shù)具有檢測(cè)速度快的特點(diǎn)，大部分物質(zhì)可在數(shù)秒或更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。

拉曼光譜為我們提供了被測(cè)物的豐富信息；拉曼光譜中的每個(gè)譜峰，都告訴我們被測(cè)物的一些信息，讓我們來確定被測(cè)物。這對(duì)于檢測(cè)包含有許多不同分子的生物反應(yīng)器來說非常重要。

另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，來自于目標(biāo)物質(zhì)的濃度和拉曼譜峰強(qiáng)度之間有直接的線性關(guān)系，這意味著可以建立定量模型。通過相對(duì)較少的樣品 量，就可以建立一個(gè)模型，在檢測(cè)范圍內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)量濃度。我們還可以檢測(cè)各種形態(tài)的物質(zhì)，包括固體、液體、氣體、粉末或漿料。

最后，與其他光譜不同，拉曼檢測(cè)不受水基體的影響，因此，我們可以清楚地對(duì)水相進(jìn)行檢測(cè)，比如生物反應(yīng)器中的物料。與其它技術(shù) 相比，Ramina更適合用于水相溶液中的原位和在線分析，不過其優(yōu)勢(shì)可能還在于無損分析。

作為一種快速、無損的分析手段，拉曼光譜技術(shù)目前已經(jīng)成為分析化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域的重要研究手段，在生物制藥研發(fā)及生產(chǎn)過程中拉曼光譜技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用，幾乎遍及生物制藥整個(gè)生產(chǎn)過程。

原材料驗(yàn)證是第一步，Ramina可以幫助確保生產(chǎn)過程有個(gè)好的開始。

在實(shí)踐中，我們觀察到培養(yǎng)基的化學(xué)成分組成存在顯著變化，這些變化足以影響產(chǎn)量和生產(chǎn)周期。所以，能實(shí)時(shí)檢測(cè)物料的變化就很重要。

例如，無論是分批還是連續(xù)過程，客戶都想知道生物反應(yīng)器中的情況，這樣他們就能在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整，Ramina 在這兩種情況下都適用。

• 細(xì)胞是否含有適量的葡萄糖？

• 是否有太多次生代謝物累積？

• 細(xì)胞是否開始產(chǎn)生感興趣的產(chǎn)物？

• 生產(chǎn)了多少產(chǎn)品，它是否具有正確的特性？

Ramina 能夠回答以上所有問題，同時(shí)因?yàn)槠淇梢耘c第三方控制系統(tǒng)對(duì)接，我們可以幾乎實(shí)時(shí)地調(diào)整優(yōu)化條件。最后下游收集產(chǎn)品時(shí)，我們也需要確切地知道何時(shí)和有多少蛋白從純化柱中流出。

在生物制藥行業(yè)，PAT 的概念是一個(gè)用于設(shè)計(jì)、分析、控制研發(fā)及生產(chǎn)的體系，該體系通過實(shí)時(shí)測(cè)量工藝流程的關(guān)鍵質(zhì)量和性能屬性，以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。Ramina 過程分析儀由于其有能力提供多種分析成分的實(shí)時(shí)信息，已經(jīng)被廣泛地在生物制藥行業(yè)用作快速和更低成本地質(zhì)量檢測(cè)的 PAT 工具。