การตรวจสอบคุณภาพยาด้วยการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม

กฎระเบียบที่เข้มงวดควบคุมดูแลอุตสาหกรรมยา โดยกำหนดให้กระบวนการผลิตยาต้องได้รับการตรวจสอบการปฏิบัติงานจำนวนมากเพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพเฉพาะ แม้ว่าวิธีการที่ใช้สารเคมีแบบดั้งเดิม เช่น โครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) ถือเป็นรากฐานสำคัญในการกำหนดคุณภาพผลิตภัณฑ์ยา แต่ก็มีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานานโดยมีปริมาณงานที่จำกัดในการตรวจสอบตัวอย่างในปริมาณมาก ความต้องการเทคนิคที่ไม่ทำลายและมีประสิทธิภาพมากขึ้นได้กระตุ้นให้เกิดการนำเทคโนโลยีขั้นสูงมาใช้ และที่ระดับแนวหน้าก็คือการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม (HSI)–

การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม – ภาพรวม

การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมเป็นการผสมผสานขั้นสูงระหว่างเทคนิคการถ่ายภาพและสเปกโทรสโกปี ต่างจากวิธีการถ่ายภาพแบบดั้งเดิมที่จับเฉพาะช่องสีแดง เขียว และน้ำเงิน การถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปกตรัมเป็นมากกว่านั้น โดยครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นที่กว้างทั่วทั้งบริเวณที่มองเห็นและอินฟราเรด ความสามารถพิเศษนี้ช่วยให้การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถบันทึกข้อมูลสเปกตรัมที่มีรายละเอียดมากมายสำหรับแต่ละพิกเซลในภาพ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าลูกบาศก์ไฮเปอร์สเปกตรัมภายในชุดข้อมูลสามมิตินี้ แต่ละพิกเซลจะมีพิกัดเชิงพื้นที่พร้อมกับสเปกตรัมทั้งหมด นำเสนอมุมมองที่ครอบคลุมและละเอียดของฉากหรือวัตถุที่ถ่ายภาพ

ในการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม สิ่งสำคัญอยู่ที่การทำความเข้าใจลักษณะสเปกตรัมที่แตกต่างกันของวัสดุ วัสดุแต่ละชนิดแสดงรูปแบบอันเป็นเอกลักษณ์ของปฏิสัมพันธ์ของแสง (เช่น การสะท้อนแสง) ที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดลักษณะเฉพาะของสเปกตรัมที่สามารถใช้เพื่อแยกแยะคุณสมบัติทางเคมีหรือทางกายภาพของวัสดุที่แตกต่างกัน ด้วยศักยภาพในการระบุวัสดุที่แม่นยำและมีรายละเอียดสูง การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมจึงกลายเป็นเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่นเกษตรกรรม–อาหาร–การรีไซเคิล–การอนุรักษ์ศิลปะและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเภสัชภัณฑ์เพื่อการตรวจสอบคุณภาพ

การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมทำงานอย่างไรในการตรวจสอบคุณภาพยา

การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมซึ่งใช้แทนกันได้กับการถ่ายภาพทางเคมี ได้รับการบันทึกไว้อย่างดีในการใช้งานด้านเภสัชกรรมต่างๆWilczynski et al. (2016)แสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลของการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมในการแยกแยะระหว่างยาของแท้และยาปลอมMeisner et al. (2023)ใช้การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อประเมินความเสถียรของเม็ดยาที่ไม่เคลือบ นอกจากนี้da Silva et al. (2019)จัดแสดงประสิทธิภาพของการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมช่วงใกล้อินฟราเรด (NIR) สำหรับการหาปริมาณโพลีมอร์ฟในแท็บเล็ตที่มีโมเดลหลายตัวแปรที่แตกต่างกัน

การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมเริ่มต้นด้วยการเก็บข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมผ่านระบบการถ่ายภาพพิเศษซึ่งโดยทั่วไปจะประกอบด้วยกล้องไฮเปอร์สเปกตรัมและสเปกตรัมกว้างแหล่งกำเนิดแสงสว่างตั้งแต่ความยาวคลื่นที่มองเห็นไปจนถึงความยาวคลื่นอินฟราเรด จากนั้นข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมดิบเริ่มต้นจะได้รับการบำบัดล่วงหน้าเพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนและความแปรผันที่ไม่ต้องการ เทคนิคการปรับสภาพทั่วไปในสถานประกอบการทางเภสัชกรรม ได้แก่ การแก้ไขการกระจายแบบทวีคูณ (MSC), ตัวแปรปกติมาตรฐาน (SNV) และการกรอง Savitzky-Golay ต่อจากนั้น มีการใช้เทคนิคเคมีเมตริก (หลายตัวแปร) เพื่อดึงข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าจากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมสำหรับการวิเคราะห์ การจำแนกประเภท หรือการหาปริมาณ เทคนิคเคมีเมตริกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในบริบททางเภสัชกรรม ได้แก่ การถดถอยกำลังสองน้อยที่สุดบางส่วน (PLS) การวิเคราะห์ส่วนประกอบหลัก (PCA) และกำลังสองน้อยที่สุดสลับความละเอียดของเส้นโค้งหลายตัวแปร (MCR-ALS)

กล้องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปคตรัมจำเพาะสำหรับการตรวจสอบคุณภาพยา

Specim ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มบริษัทโคนิก้า มินอลต้า เป็นหนึ่งในผู้ให้บริการชั้นนำด้านโซลูชั่นการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม ผู้เล่นตัวจริงของพวกเขามีหลากหลายกล้องไฮเปอร์สเปกตรัมแบบพุชบลูม (สแกนเส้น)ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกล้องไฮเปอร์สเปกตรัม Specim FX ซีรีส์พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในการควบคุมและการตรวจสอบคุณภาพอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงภาคเภสัชกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กล้อง Specim FX 17 ได้รับการเป็นส่วนสำคัญในระบบการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมที่พัฒนาโดยบริษัทที่มีชื่อเสียงเช่นSEA VisionและIndatech– ระบบเหล่านี้เป็นเครื่องมือในการตรวจสอบและตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ยาตลอดกระบวนการผลิต ตั้งแต่การผลิตยาเม็ดไปจนถึงการตรวจสอบคุณภาพขั้นสุดท้าย

กล้องไฮเปอร์สเปกตรัม Specim FX 17 นำเสนอข้อได้เปรียบที่โดดเด่นเนื่องจากมีความละเอียดสเปกตรัมและอัตราเฟรมสูง ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านความแม่นยำและความเร็วของการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ยาด้วยความเร็วสูงในขั้นตอนการผลิตหรือการพัฒนากระบวนการ นอกเหนือจากความสามารถที่น่าประทับใจแล้ว กล้องไฮเปอร์สเปกตรัม Specim FX 17 ขนาดกะทัดรัดยังมาพร้อมกับคุณสมบัติที่ช่วยให้การตั้งค่าและการใช้งานมีความยืดหยุ่นและง่ายดาย ลองชมวิดีโอด้านล่างเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกล้องไฮเปอร์สเปกตรัม Specim FX 17