技术指标

• 测量范围：5nm~3mm
• 测量方式：在线/离线测量悬浮液颗粒
• 测量浓度：≤50%vol/vol
• 重复性误差：≤±1%（标准粒子D50偏差）
• 准确性误差：≤±1%（标准粒子D50偏差）
• 超声频率：30MHz和50MHz两种

   

  

  性能特征

  1. NanoSonic探头式超声颗粒粒度分布测量仪，具有多种探头设计。其中，反射式探头具有小巧，结构简单的优点；透射式探头具有信号识别强的优点。此外，还提供流动样品槽的设计，仅增加8cm不到的流程。

  2. NanoSonic探头式超声颗粒粒度分布测量仪的探管长度在5~40cm，直径<10mm，可根据客户需要进行设计。

  过程分析 PAT 技术在药物阿司匹林结晶过程的应用：
  超声颗粒粒度分布测量仪 NanoSonic,工艺过程成像探头系统 2D VISION PROBE, 非接触式过程成像，和探头式浊度仪
  TURBIDITYPROBE 用于结晶过程的研究
  背景
  过程分析技术就是及时测量，用以分析和控制生产流程，在加工过程中，保障原始材料和工艺过程
  关键质量参数和性能属性，以确保可接受的*终产品质量的体系。阿司匹林（Aspirin），作为医药史上
  三大经典药物，是全球应用*广泛的解热、镇痛和抗炎药。本案例集成浊度仪 TURBIDITYPROBE、
  超声颗粒粒度分布测量仪 NanoSonic、工艺过程成像探头系统 2D VSION PROBE，非接触式成像以温度
  测量及衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)等仪器用于阿司匹林冷却结晶过程的研究。
  实验装置及过程
  图 1 为 1L 反应釜中阿司匹林冷却结晶实验装置的照片。
  图 1 1L 阿司匹林冷却结晶实验装置
  实验结果
  (a) 不加晶种实验
  图 2 是不加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线(搅拌 160r.p.m)，从中可看出
  出晶点为 26.07oC，且对于出晶点温度、浓度和浊度曲线均有所反映。在另一个不加晶种实验中，
  搅拌速率为 100r.p.m（其他条件相同），出晶点为 20.61oC。由此可知，增强搅拌速率有助于晶体析
  出。图 3 为超声粒度仪测得的不同时刻晶体的粒度分布，图 4 为二维探头和非接触式成像系统拍摄的相应时刻的晶体图像，从中可看出晶体明显的生长趋势。
  0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
  20
  25
  30
  35
  40
  45
   
  Temperature(
  oC)
  Time(s)
   Temperature
  Turbidity
  Concentration
  0
  20
  40
  60
  80
  100
   Turbidity
  0.1
  0.2
  0.3
   Concentration(g/ml)
  图 2 不加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线(搅拌 160r.p.m)
  1 10 100 1000
  0
  2
  4
  6
  8
  10
  12
  14
  16
  18
   
   
  Differential volume fraction(%)
  Size (m) 
  t1=4137s
  t2=4257s
  t3=4377s
  t4=4489s
  图 3 不加晶种阿司匹林冷却结晶实验，超声粒度仪 NanoSonic 测得不同时刻晶体的粒度分布图 3 不加晶种实验中不同时间点探头(左)和非接触式(右)成像系统拍摄的阿司匹林晶体图像
  (b) 加晶种实验
  图 4 是加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线(搅拌 100r.p.m)，加晶种温度为
  25.05oC，且对于该时刻温度、浓度和浊度曲线均有所反映（加入晶种不久后爆发成核）。在相同搅
  拌速率的不加晶种实验中（其他条件相同），出晶点为 20.61oC。由此可知，相同搅拌速率下，添加
  晶种可促进晶体成核。图 5 为超声粒度仪测得的不同时刻晶体的粒度分布，图 6 为探头式和非接触
  式成像系统拍摄的相应时刻的晶体图像，从中可看出晶体明显的生长趋势。
  0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
  20
  25
  30
  35
  40
  45
   
  Temperature(
  oC)
  Time(s)
   Temperature
  Turbidity
  Concentration
  0
  20
  40
  60
  80
  100
   Turbidity
  0.1
  0.2
  0.3
   Concentration(g/ml)
  图 4 加晶种阿司匹林冷却结晶实验的温度、浓度和浊度曲线(搅拌 100r.p.m)10 100 1000
  0
  2
  4
  6
  8
  10
  12
  14
   
   
  Differential volume fraction(%)
  Size (m) 
  t1=5050s
  t2=5177s t3=5419s t4=5542s
  图 5 加晶种阿司匹林冷却结晶实验，，超声粒度仪 NanoSonic 测得不同时刻晶体的粒度分布
  图 6 加晶种实验中不同时间点探头式(左)和非接触式(右)成像系统拍摄的阿司匹林晶体图像
  结论
  本案例集成了多种 PAT 技术用于监测 1L 反应釜中药物阿司匹林的冷却结晶过程。从加晶种和不加
  晶种的实验结果中都可看出，所采用的检测手段都可有效的反应结晶过程的各种变化。可以为结晶过程
  的进一步优化提供宝贵的信息支持。