AiF-FV-Nummer 21280

Entwicklung und Validierung eines Totalreflexions-Resonanz-Raman-Fluoreszenz-Detektors (TRR-FLD) für die Flüssigkeitschromatographie in der pharmazeutischen Qualitätskontrolle


Status & Laufzeit

Ausstehend

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Im Rahmen der Globalisierung haben sich ganze Produktionsketten verschoben. Viele Grundstoffe für die pharmazeutische Industrie werden im Ausland gefertigt. Eine Kontrolle wird immer schwieriger und die Medikamentenrückrufe haben sich in den letzten 10 Jahren verdoppelt. Die qualitätsgebundenen Kosten übersteigen inzwischen sogar die Reinvestitionskosten. Große Pharmaunternehmen sind zur Kostenoptimierung gezwungen und fragmentieren ganze Sparten. Hiervon können deutsche KMUs profitieren, sie stehen aber mit Niedriglohnländern in direkter Konkurrenz. Langfristig werden sich KMUs der deutschen Pharmabranche nur über hochqualifizierte Mitarbeiter und hochtechnologisierte Verfahren behaupten können. Die beiden Forschungseinrichtungen entwickeln ein analytisches Verfahren auf Basis der zweidimensionalen Flüssigchromatographie in Kombination mit einem innovativen UV-Resonanz-Raman-Fluoreszenz-Detektor. Um die Empfindlichkeit des Raman-Streulichts zu erhöhen, werden signalverstärkende Effekte miteinander kombiniert. Erstens wird durch die laserinduzierte Anregung im UV-Bereich ein Resonanz-Effekt erzeugt, zweitens wird die Lichtausbeute durch den Einsatz einer totalreflektierenden Durchflusszelle stark erhöht. In dieser Kombination werden Raman-Signalverstärkungen von Faktor 10^3 bis 10^5 erwartet. Dies führt zu einem strukturaufklärenden Detektor mit der Sensitivität eines klassischen UV-Detektors. Neben dem Raman-Signal wird auch ein hochsensitives Fluoreszenzsignal detektiert. Dieses kann parallel zu den Raman-Signalen erfasst werden. Durch das zeitgleiche Auslesen der beiden Spektralbereiche kann eine sehr effiziente Echtzeit-Multidetektion innerhalb einer einzigen Durchflusszelle erzielt werden. Neben dem angestrebten technologischen Vorsprung pharmazeutischer KMU in F&E, Produktion und Qualitätssicherung, käme die Entwicklung dieser neuartigen Detektionseinheit vielen kleinen und mittleren Analysengeräteherstellern entlang der gesamten Wertschöpfungskette zugute.