Identitätskontrolle pharmazeutischer Hilfsstoffe mit Hilfe der

2 Theoretische Grundlagen
2.5 Chemometrie
Die Chemometrie ist eine chemische Disziplin, die sich der mathematischen, statistischen
und anderer Methoden der formalen Logik bedient (a) zur Planung oder Auswahl
optimaler Meßverfahren und Experimente und (b) zur Gewinnung maximaler chemischer,
relevanter Information bei der Analyse chemischer Daten [56].
Die Absorptionsspektren in der NIRS werden durch zahlreiche Kombinationsmög-
lichkeiten von Grundschwingungen und im Zusammenspiel von Fermi-Resonanzen in der
Form geprägt, daß die Banden in der Regel große Halbwertsbreiten besitzen. Die Banden
von NIR-Spektren überlappen sich gewöhnlich relativ stark, so daß eine visuelle Aus-
wertung problematisch wird. Daher werden geeignete rechnerische Auswertemethoden
benötigt, die man häufig als Chemometrie bezeichnet. Dabei handelt es sich um multi-
variate Verfahren, die als Variable nicht nur ein oder zwei sondern viele an unter-
schiedlichen Wellenlängen gemessene Extinktionswerte zur Bestimmung einer bestimmten
Zielvariable heranziehen [42, 48].
Bei quantitativen und qualitativen Analysemethoden ist eine vorherige Kalibration not-
wendig. Dabei benötigt man eine geeignete Anzahl von Spektren repräsentativer Referenz-
proben mit bekannten Eigenschaftswerten. Um eine gute Kalibration zu erhalten, benötigt
man somit eine große Anzahl von Spektren.
Digitalisierte NIR-Spektren enthalten in der Regel 500 bis 2000 Datenpunkte. Schon bei
100 Spektren müssen demnach 50000 bis 200000 Datenpunkte verarbeitet, ausgewertet
und interpretiert werden. Die chemometrische Auswertung hat nun die Aufgabe, einen
Zusammenhang zwischen den Spektraldaten der Proben und den bekannten Eigen-
schaftswerten der zur Kalibrierung verwendeten Referenzproben herzustellen. Liegt ein
systematischer Zusammenhang vor, so können quantitative oder qualitative Parameter der
untersuchten Probe durch rechnerische Auswertung vorhergesagt werden [45, 56, 57, 58].
Von vielen Spektrometer-Herstellern wird in Zusammenhang mit leistungsstarken
Computern geeignete Auswertungs-Software direkt mitgeliefert. Im folgenden werden die
Prinzipien häufig verwendeter chemometrischer Auswerteverfahren kurz vorgestellt.
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