Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Metodutveckling för bestämning av vattenhalten i en frystorkad proteinprodukt
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH).
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Method development for determination of the water contentin a freeze-dried protein product (English)
Abstract [sv]

Vattenhalten i ett frystorkat proteinläkemedel bestämdes med KF och LOD som är två primära och traditionella metoder som används för bestämning av vattenhalten i produkter inom flera industrier. Istället för KF och LOD, som är tidskrävande och destruktiva, kan den sekundära, snabba och icke-destruktiva metoden NIR användas. För att kunna implementera NIR måste en kalibrering gentemot en primär metod ske.

Syftet med detta projekt var att med en kvantitativ analys finna ett samband mellan NIR och KF samt mellan NIR och LOD för den frystorkade produkten. Det initiala steget var att upprätta en kalibreringsuppsättning och samla in spektrum med NIR. Därefter gjordes försök att bestämma vattenhalten med KF och LOD för den frystorkade proteinprodukten med inledande tester som verifierades genom att spetsa prover med vatten. LOD utfördes i en exsickator och KF-analyserna utfördes kolometriskt på två olika sätt, med och utan extraktion av proverna med metanol. Det slutgiltiga steget var att korrelera insamlat spektrum från NIR med bestämda referensvärden genom att skapa en kalibreringsmodell. Data från insamlat spektrum förbehandlades med multiple scatter correction (MSC), andra derivatan och Savitzy Golay, innan en kalibreringsmodell skapades med partial least square (PLS).

Resultatet från LOD-analyserna med exsickator tydde på att tillvägagångssättet som användes inte var lämpligt för produkten och en kalibreringsmodell upprättades inte. Vattenhalten bestämdes med KF med extraktion av åtta prover till 0,144 – 0,558 % [w/w], och med KF utan extraktion till 2,34– 2,972 % [w/w] för åtta prover. Det förväntade värdet var 0,62-1,61 % [w/w]. En kalibreringsmodell upprättades för KF med och utan extraktion samt för det förväntade referensintervallet. Detta resulterade i en korrelationsfaktor på 0,9496 för KF med extraktion, 0,97418 för KF utan extraktion och 0,9932 för de förväntade värdena. Metoderna KF med och utan extraktion var inte lämpliga för produkten i detta projekt, utan fler försök behöver utföras med större kalibreringsuppsättningar för att kunna dra en slutgiltig slutsats.

Abstract [en]

The water content of a lyophilized protein drug is determined using KF and LOD which are two primary and traditional methods used by several industries for determination of water content in products. Instead of KF and LOD, which are time consuming and destructive, the secondary, fast and non-destructive method near infrared spectroscopy (NIR), can be used. To implement NIR, a calibration towards a primary method must be performed.

The purpose of this study was to find a relation between NIR and KF and between NIR and LOD for the lyophilized product with a quantitative analysis. The initial step was to establish a calibration set and collect a spectrum with NIR. Attempts to determine the water content of KF and LOD for the lyophilized protein product were made with initial tests which later were verified by spiking samples with water. LOD was performed in a desiccator and the KF analyses were performed calorimetrically in two different ways: with and without extraction of the samples with methanol. The last step was to correlate the collected spectrum from NIR with determined reference values by creating a calibration model with partial least square (PLS). Prior to model development, data from collected spectrum was pre-treated with multiple scatter correction (MSC), second derivative and Savitzy-Golay filter.

The result of the LOD analyses with a desiccator indicated that the method used was not suitable for the product and a calibration model was not established. The water content was determined by KF with extraction of eight samples to 0.144 - 0.558 % [w/w], and with KF without extraction of eight samples to 2.34-2.972 [w/w]. The expected value was 0.62-1.61 % [w/w]. A calibration model was established for KF with extraction of the samples, KF without extraction of the samples and for the expected reference interval. The developed calibration models resulted in a correlation factor of 0.9496 for KF with extraction, 0.97418 for KF without extraction and 0.9932 for the expected values. KF with and without extraction of the samples was not suitable for the product in this project. More experiments are needed with bigger calibration sets to be able to make a conclusion.

Place, publisher, year, edition, pages
2018.
Keywords [sv]
Karl Fischer (KF), Loss on drying (LOD), Vattenhaltsbestämning, Kvantitativ analys, Nära infraröd spektroskopi (NIR), Frystorkning
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-231526OAI: oai:DiVA.org:kth-231526DiVA, id: diva2:1229032
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
Available from: 2018-06-29 Created: 2018-06-29 Last updated: 2018-06-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1575 kB)26 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1575 kBChecksum SHA-512
cc55d49004058f1b95c7e59dda0e79a97d59723f4711ff1a017a0ca38d216360d78c0f840b06534b9a331f0319dd31374eb26bf68ca53cf91d0470e0f5f4c409
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH)
Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 26 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 23 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf