La spettroscopia Raman è uno strumento analitico che consente la misurazione della struttura molecolare e l'identificazione dei materiali in base alle modalità rotazionali e vibrazionali di una molecola. La maggior parte dei sistemi Raman da laboratorio commerciali coprono la regione spettrale delle impronte digitali che va da 200 a 3400 cm^-1.

La sonda B&W Tek i-Raman Plus BAC102 può accedere alle modalità a frequenza più bassa fino a 65 cm^-1, fornendo una soluzione conveniente per misurazioni su una gamma più ampia. L'accesso alle regioni a frequenza più bassa fornisce informazioni chiave per applicazioni nella caratterizzazione delle proteine ​​[1], nel rilevamento e nell'identificazione dei polimorfi [2], insieme alla determinazione della fase materiale e della struttura.

In questa applicazione è stato utilizzato i-Raman Plus 785S, lo spettrometro Raman da laboratorio di B&W Tek che utilizza CleanLaze® brevettato. Questo strumento presenta un'eccitazione laser da 785 nm con una larghezza di linea inferiore a 0,2 nm e una potenza massima di 300 mW.

i-Raman Plus è dotato di un CCD sensibile, raffreddato tramite TE e assottigliato. Una sonda BAC102 di grado E, che utilizza una tecnologia proprietaria, supporta la raccolta dati entro un intervallo spettrale completo di 65–33500 cm^-1 con una risoluzione spettrale di 4,5 cm^-1.

Gli spettri Raman sono stati raccolti a temperatura ambiente utilizzando una potenza laser di 300 mW con tempi di integrazione compresi tra 100 millisecondi e 10 secondi (Tabella 1).

Determinare la forma strutturale degli ingredienti farmaceutici attivi (API) è una preoccupazione primaria per l'industria farmaceutica. Ciò è particolarmente vero durante lo sviluppo, la produzione e il controllo di qualità dei farmaci.

Le API mostrano polimorfismo: composizione chimica identica ma diverse strutture allo stato solido. I polimorfi possono influenzare la biodisponibilità e l’indice terapeutico. L’efficacia di un farmaco può essere compromessa se viene utilizzata la forma sbagliata [2]. Gli pseudo-polimorfi includono solventi sospesi in una struttura reticolare.

La Figura 2 è un esempio dello pseudo-polimorfo D-glucosio, che dimostra la capacità della sonda di grado E di rilevare differenze tra la forma monoidrata e quella anidra a frequenze inferiori a 200 cm^-1.

È necessaria una specificità eccezionale per monitorare i cambiamenti di fase come la cristallizzazione nei processi chimici. La sonda di grado E a bassa frequenza può monitorare tali cambiamenti di fase, come dimostrato per lo zolfo (Figura 3).

L'α-zolfo solido è stato depositato su un vassoio di alluminio e riscaldato con una piastra calda mentre gli spettri Raman sono stati raccolti con una sonda di grado E e i-Raman Plus, utilizzando la potenza del laser al 100% (~300 mW) e un tempo di integrazione di 0,1 s per sia la fase solida che quella liquida.

Dopo che il campione è stato riscaldato al di sopra del suo punto di fusione a 115,2 °C, il picco a bassa frequenza a 83,6 cm^-1 si è allargato e spostato, indicando il cambiamento dalla forma α a quella λ. Si noti che non ci sono cambiamenti osservabili all'interno della regione dell'impronta digitale (Figure 3).