Abstract Infrared (IR) spectroscopy has been successfully utilized to non-destructively determine the concentration of α–arbutin (ABT) loaded on cellulose acetate (CA) electrospun-nanofiber patches. Initially, the homogeneity of the ABT distribution over the CA nanofiber mat, which would directly influence the sample representation of the acquired transmission IR spectra, was evaluated. IR microscopic mapping performed on the 3.0 wt% ABT sample covering an area of 800 × 800 μm2 revealed that ABT concentrations were moderately homogeneous (relative standard deviation: 3.3%). Another issue to consider for accurate analysis is the potential thickness variation from sample to sample, which makes the ABT peak intensity considerably less concentration-representative. The absolute amount of loaded ABT varies depending on the thickness of the nanofibers, thereby causing the intensity of the ABT peak to fluctuate. To resolve this problem, a method involving the peak area ratio between the ABT and CA band was used. When the IR sampling area was 800 × 800 μm2, the correlation between the ABT concentration (1.5–4.8 wt%) and the peak area ratio was linear, but the accuracy was not sufficient. Increasing the sampling area to 4 × 4 mm2 yielded better accuracy with a standard error of prediction (SEP) of 0.10 wt%. The acquisition of more concentration-representative sample spectra with wide area coverage was attributed to accurate concentration determination. In addition, the potential of utilizing near-infrared (NIR) and Raman spectroscopy for the same analysis was evaluated and discussed.

中文翻译：

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使用红外光谱快速无损测定电纺纳米纤维贴剂中的活性药物成分浓度

摘要 红外 (IR) 光谱已成功地用于非破坏性地确定负载在醋酸纤维素 (CA) 电纺纳米纤维贴片上的 α-熊果苷 (ABT) 的浓度。最初，评估了 CA 纳米纤维垫上 ABT 分布的均匀性，这将直接影响获得的透射红外光谱的样品表示。对覆盖 800 × 800 μm2 面积的 3.0 wt% ABT 样品进行的 IR 显微映射显示 ABT 浓度中等均匀（相对标准偏差：3.3%）。准确分析要考虑的另一个问题是样品与样品之间潜在的厚度变化，这使得 ABT 峰强度的浓度代表性大大降低。负载 ABT 的绝对量取决于纳米纤维的厚度，从而导致 ABT 峰的强度波动。为了解决这个问题，使用了一种涉及 ABT 和 CA 带之间峰面积比的方法。当 IR 采样面积为 800 × 800 μm2 时，ABT 浓度（1.5-4.8 wt%）与峰面积比之间呈线性相关，但精度不够。将采样面积增加到 4 × 4 mm2 可产生更好的准确度，预测标准误差 (SEP) 为 0.10 wt%。获得具有广泛区域覆盖范围的更具浓度代表性的样品光谱归因于准确的浓度测定。此外，还评估和讨论了利用近红外 (NIR) 和拉曼光谱进行相同分析的潜力。使用了涉及 ABT 和 CA 带之间峰面积比的方法。当 IR 采样面积为 800 × 800 μm2 时，ABT 浓度（1.5-4.8 wt%）与峰面积比之间呈线性相关，但精度不够。将采样面积增加到 4 × 4 mm2 可产生更好的准确度，预测标准误差 (SEP) 为 0.10 wt%。获得具有广泛区域覆盖范围的更具浓度代表性的样品光谱归因于准确的浓度测定。此外，还评估和讨论了利用近红外 (NIR) 和拉曼光谱进行相同分析的潜力。使用了涉及 ABT 和 CA 带之间峰面积比的方法。当 IR 采样面积为 800 × 800 μm2 时，ABT 浓度（1.5-4.8 wt%）与峰面积比之间呈线性相关，但精度不够。将采样面积增加到 4 × 4 mm2 可产生更好的准确度，预测标准误差 (SEP) 为 0.10 wt%。获得具有广泛区域覆盖范围的更具浓度代表性的样品光谱归因于准确的浓度测定。此外，还评估和讨论了利用近红外 (NIR) 和拉曼光谱进行相同分析的潜力。但精度不够。将采样面积增加到 4 × 4 mm2 可产生更好的准确度，预测标准误差 (SEP) 为 0.10 wt%。获得具有广泛区域覆盖范围的更具浓度代表性的样品光谱归因于准确的浓度测定。此外，还评估和讨论了利用近红外 (NIR) 和拉曼光谱进行相同分析的潜力。但精度不够。将采样面积增加到 4 × 4 mm2 可产生更好的准确度，预测标准误差 (SEP) 为 0.10 wt%。获得具有广泛区域覆盖范围的更具浓度代表性的样品光谱归因于准确的浓度测定。此外，还评估和讨论了利用近红外 (NIR) 和拉曼光谱进行相同分析的潜力。