Accélérer le criblage des formulations de matériaux complexes grâce à l'analyse par spectrométrie de masse

Michael Jones

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instrument radian asap avec tiroir ouvert

L'analyse et le suivi des profils des ingrédients actifs et des additifs chimiques jouent un rôle important dans le dépistage des formulations de matériaux dans des secteurs tels que l'automobile, les polymères, les biens de consommation courante (FMCG), le pétrole et le gaz, ainsi que la chimie fine et spécialisée. La détermination des niveaux relatifs d'ingrédients actifs et de produits chimiques spécialisés, le suivi des produits de dégradation et la mesure des impuretés potentielles sont la clé pour obtenir des informations sur la performance des formulations avancées pendant les régimes de test.

Les concepteurs de formulations avancées s'appuient actuellement sur des techniques analytiques telles que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et diverses méthodes spectroscopiques pour mesurer le comportement chimique des formulations, mais ces techniques ne fournissent pas un aperçu complet des changements chimiques spécifiques autour des ingrédients actifs et des profils chimiques des additifs. Une technique bien établie qui offre une spécificité lors de la mesure des entités chimiques est la spectrométrie de masse à pression atmosphérique, qui permet d'identifier la formule chimique et la structure des composants dans des mélanges complexes comme les formulations polymériques avancées et de mesurer la différence de quantité de composants entre les échantillons.

Cependant, la complexité opérationnelle et le prix relativement élevé des instruments MS ont constitué des obstacles à leur adoption dans l'industrie chimique pour le criblage de la formulation des matériaux. RADIAN ASAP est un nouveau système d'analyse directe dédié qui répond aux besoins du marché grand public en matière d'analyse rapide, facile et peu coûteuse d'échantillons liquides et solides complexes. Le système RADIAN ASAP et ses solutions informatiques peuvent rationaliser trois flux de travail universels pour l'industrie chimique :

  • R&D sur les matériaux avancés
  • Analyse des processus de fabrication chimique
  • Test d'authenticité/de libération des matières premières

RADIAN ASAP dans la R&D des matériaux avancés

Avec RADIAN ASAP, vous pouvez appliquer une rampe de température à gradient thermique qui sépare les mélanges courants de polymères en vrac, d'auxiliaires technologiques, d'additifs et d'autres ingrédients actifs en fonction de leurs différents points d'ébullition. Dans les figures 1 et 2, nous avons facilement séparé et identifié à la fois le matériau polymère et les additifs de traitement d'une formulation polymère en utilisant cette approche. Les scientifiques analytiques ou les ingénieurs en formulation peuvent utiliser cette technique simple et rapide pour observer facilement la présence de ces composants et les changements qu'ils subissent, ce qui simplifie le processus décisionnel de la conception de la formulation.

Fig. 1 - RADIAN ASAP permet l'analyse rapide d'une formulation de polymère avec une préparation minimale de l'échantillon et le déploiement d'un gradient thermique pour aider à déconvoluer l'échantillon complexe.
Fig. 2 - Identification des additifs chimiques et des espèces polymères sur la base des m/z observés.

 

Analyse du processus de fabrication de RADIAN ASAP in Chemical

La surveillance en temps réel des processus de fabrication de produits chimiques industriels discontinus et des équipements de l'usine peut aider les chimistes fins et spécialisés et les ingénieurs chimistes :

  • Concevoir et contrôler les réactions dans les cuves de traitement, en augmentant les rendements et la pureté des produits et en réduisant les réactions secondaires et les sous-produits.
  • Réduire les coûts et les risques liés aux processus inattendus
  • Augmenter l'efficacité du laboratoire et de l'usine en réduisant le temps de prise de décision grâce à la rapidité de l'analyse des échantillons pour le suivi des réactions.

Dans les figures 3 et 4, un procédé de fabrication d'un amino propanol substitué est analysé à l'aide du système RADIAN ASAP.

Fig. 3 - Le produit de départ, l'acide 4-hydroxyphényl acétique, a une réponse décroissante avec la formation et la diminution ultérieure d'un intermédiaire, le 4-hydroxyphényl acétamide, augmentant la présence du produit de réaction sur quatre points de temps.
Fig. 4 - Concentrations relatives de l'intermédiaire réactionnel et du produit, à l'issue du processus de fabrication après cinquante minutes.

RADIAN ASAP dans le domaine des tests d'authenticité et de libération des matières premières.

Les tests de contrôle qualité sont cruciaux pour la production de précieuses formulations avancées. Avec RADIAN ASAP et ses solutions informatiques avancées, vous pouvez vérifier les paramètres critiques des matières premières et des ingrédients - une partie fondamentale de ce processus. L'une de ces solutions informatiques avancées, LiveID™, un outil informatique supplémentaire disponible en option pour RADIAN ASAP, utilise des modèles statistiques pour classer les échantillons afin que les scientifiques du contrôle qualité puissent enquêter sur l'authenticité, la falsification et la qualité des ingrédients ou des matières premières. Des échantillons authentiques ou vérifiés peuvent être utilisés pour créer et valider un modèle statistique, et les modèles statistiques peuvent tester des échantillons inconnus ou vérifiés pour des classifications en direct, améliorant ainsi l'efficacité des flux de travail de correspondance de bibliothèque en temps réel.

En savoir plus sur RADIAN ASAP

Ressources supplémentaires :

Le rôle croissant de la spectrométrie de masse dans la biothérapeutique

La spectrométrie de masse au service de la lutte contre le SRAS-COV-2