应用案例:
通过测量结晶过程中团聚、成核、生长等现象,针对具体结晶过程可进行不同的实时现场标准化方案定制。
测试需求:
结晶过程中颗粒粒度
实验过程:
样品名称:阿托伐他汀钙
实验装置如图1所示,其中现场实时在线粒度仪使用的为泰洛思PAT传感器。
实验样品为过饱和的阿托伐他汀钙溶液,通过此装置探测其二次成核以及晶体生长现象,实验结果如图2所示。
1、 成核现象和晶体生长
测量结果
不同的参数设置可探测不同的结晶过程,小尺寸颗粒部分F0-20可以捕获成核现象,F20-55部分可观察晶体生长,大尺寸颗粒部分F55-300则进一步反应晶体生长过程。颗粒总数量和D50分别代表着颗粒的总体数目和平均粒径,是确定颗粒形态及数目的重要参数。
图2表明:
Ø 在A区域,属于成核期,因二次成核大量核心的形成,颗粒数量急剧增加。
Ø B和C区域属于晶体生长期。根据Ostwald理论,小颗粒会逐渐溶解而大颗粒则继续生长,因此导致大尺寸颗粒部分F55-300增加,小尺寸颗粒F0-20和F20-55部分降低。
Ø 图3为3种不同时间的颗粒数量对比图,可更进一步理解成核和晶体生长现象。
图3
3种不同时间点的晶体生长情况
从图中明显看出,不同时间点的颗粒总数有很大区别。随着结晶过程的进行,曲线向右移动,说明颗粒粒径逐渐变大,晶体处于生长过程。
测试结论
Ø PAT传感器能够探测结晶过程,从而可以得到晶体大小、尺寸、数量、团聚现象等信息。
Ø 现场PAT传感器在结晶过程测量中的优点
a) 实时、现场操作条件适用
b) 无需取样和稀释处理
c) 快速响应信号和强大的分析软件
d) 结果反馈,便于过程控制
Ø 通过泰洛思PAT传感器可获取晶体形态信号,从而可应用于多晶相转化以及多组分系统中。