粉末或冷冻干燥物质的测量是制药和生物技术行业经常遇到的一项艰巨任务。Chauvin Arnoux 旗下的 Indatech 公司利用基于芬兰制造商 Specim 的高光谱相机的 HypeReal 系统解决了这一问题。

为了优化流程和检测产品假冒，制药和生物技术公司经常面临着检查冻干产品或粉末状物质并分析其确切成分的挑战。这项任务比乍一看要复杂得多。“如果材料在生产过程中装在玻璃瓶中，并且必须以粉末或饼状冻干物形式进行检查，则尤其如此，” Fabien Chauchard解释说，他于 2009 年与Sylvie Roussel博士共同创立了法国公司Indatech。这位制药专家提到，待检查的材料通常没有平整的表面，并且物质的密度可能不同，这是一个特别困难的问题。到目前为止，如果要通过小瓶进行分析，很难获得好的建议。

Chauchard和他的团队希望开发一种基于高光谱相机的、尽可能易于使用的系统来解决这个问题。“我们的目标是让粉末状物质的分析变得像操作复印机一样简单：只需将样品放在微量滴定板上，然后单击按钮即可获得结果！”

Chauchard表示，最大的挑战是通过装有这些物质的玻璃瓶进行分析。“我们决定从下方测量这些粉末状物质，因为这个角度可以最好地观察平面和最大可能的体积。从通常用于制药和生物技术行业的瓶子侧面进行检查会很困难，因为瓶子侧面通常会贴上标签来识别样品。由于使用了塑料或金属瓶盖，因此从顶部观察也是不可能的。”

高光谱相机作为关键部件

作为实际材料分析的基本技术，Indatech 很早就决定使用高光谱相机。这些相机在近红外范围 (NIR)下工作，与光谱仪结合使用，可以通过记录物质对不同波长电磁波的反应来识别待检查物质的光谱特性。根据物质的化学和分子组成，它们对光的吸收、反射或通过表现出不同的反应。借助合适的分类算法，可以在捕获图像后准确评估存在哪些物质。

在选择合适的高光谱相机时，Chauchard 选择了芬兰制造商Specim，他与 Specim 合作了大约 15 年，在各种项目中积累了丰富的经验。“相机是这种系统的核心。它的质量对于分析结果的准确性至关重要，这就是我们选择 Specim 来实施该系统的原因。由于我们的分析仪应该尽可能小，所以我们寻找了一款紧凑而强大的相机。在听取了 Specim 专家的专业建议后，我们很快发现Specim FX17是我们应用的理想选择。”

“我们选择 Specim 作为高光谱相机的供应商，这使得 HypeReal 项目的实施变得相当容易。”

Chauchard 回忆说，最初的测试已经表明 Indatech 做出了正确的选择：“测试从一开始就非常令人鼓舞，表明 FX17 与相关镜头相结合可以提供非常好的图像质量。我们还进行了几次测试来评估其坚固性，例如，通过改变外壳内的温度。然而，FX17 始终提供可靠的信息，即使在困难的条件下也是如此。” Indatech 创始人提到相机的 GigE 接口是另一个优势，这使得相机的控制非常容易。

InGaAs 高光谱相机 SPECIM FX17 是 Indatech HypeReal 系统的基础。

经济的解决方案

选择合适的高光谱相机后，分析系统开发的关键一步就已迈出。HypeReal 是 Indatech 在 2020 年初首次推出的解决方案的名称，自此作为制药和生物技术行业独特的检测解决方案引起轰动。借助该系统，可以使用样品下方的非接触式测量自动快速、无损、可靠地测试大量冻干产品。典型任务包括评估冻干产品的残留湿度含量、识别活性药物成分、识别冻干物中的物理缺陷（例如裂纹或熔化）或检查冻干产品的均匀性。

Indatech 的 HypeReal 系统能够以经济的方式自动测量制药或生物技术等行业的冻干粉和粉末状物质。它大大缩短了疫苗的开发时间。

作为 HypeReal 的一个特殊优势，Chauchard 强调了对样品的精确检查和保存，这些操作无需接触，也无需使用有毒试剂。“该系统是一种非常坚固的仪器，具有出色的重复性，无需进行重大调整即可工作。它允许为每个样品使用带有内置参考和不同烧瓶尺寸的定制板，并且具有易于使用的界面来获取数据、创建模型和生成报告。”

然而，最突出的是分析时间的显著缩短，这确保了相关的投资回报，正如 Chauchard 通过使用典型工业应用的例子所说明的那样：“为了研究冻干产品的残留湿度含量，通常将它们装入 96 孔微量滴定板的孔中。通常，制药公司的研发部门必须对每个孔进行卡尔费休滴定，这可能需要数周时间。使用 HypeReal，只需 2 分钟即可获得所有 96 个孔的结果和相关报告！”除了每个孔中的残留湿度外，用户还可以通过拍摄的图像获得其他与质量相关的数据，例如有关冻干物现有裂纹或收缩的信息。”这使得 HypeReal 成为快速、经济地测试冻干产品的理想工具，”Chauchard 强调道。

“Indatech 的 HypeReal 系统能够以经济的方式自动测量制药或生物技术等行业的冻干粉和粉末状物质。它大大缩短了疫苗的开发时间。”

经验丰富的合作伙伴

Indatech 创始人表示，HypeReal 的优势已经说服了一些全球领先的疫苗制造商，并再次强调了 Specim 在实施该解决方案中所发挥的作用：“在 HypeReal 的开发阶段，我们合作伙伴的专业知识非常有价值，并帮助我们快速找到了适合此应用的最佳高光谱相机。Specim 的联系人对所有与高光谱成像相关的问题的全面了解以及他们提供的可靠建议给我留下了深刻的印象。我们选择 Specim 作为所用相机的供应商，这使得 HypeReal 项目的实施变得容易得多。”

出于这些原因，Indatech 还将与 Specim 合作开展即将开展的项目，Chauchard 表示：“目前我们的首要任务是将 HypeReal 推向市场，并测试制药行业的其他应用。此外，我们已经在农业行业开展测试，例如，用于分析植物种子和食品行业。例如，在检查面粉时，我们能够取得非常积极的结果。另一个有趣的应用领域也可能是分析旧文件或绘画。Specim 的高光谱相机很可能也会成为此类系统的基础。”

Indatech 的 HypeReal 系统能够以经济的方式自动测量制药或生物技术等行业的冻干粉和粉末状物质。它大大缩短了疫苗的开发时间。