近紅外光譜分析技術在藥學領域的應用

天津市寶坻區藥品檢驗所（301800）李季靜

近紅外光譜分析技術是20世紀80年代發展起來的一項可以實現無損檢測的測試技術，可實現在線分析和生物體的在體非介入分析和監測，具有快速、方便、準確、非侵入式分析等優點。近年來近紅外光譜分析技術在藥物的定性鑒別、定量分析、在線檢測及質量控制等方面發揮了巨大的作用。現對近年來近紅外光譜分析技術在藥學領域中的應用作一綜述。

1 定性鑒別

近年來，近紅外光譜分析技術在藥物定性鑒別方面取得了較快的發展。利用此技術，能夠簡便、快速、準確地識別假藥、劣藥，鑒別正偽品。如楊純等[1]利用近紅外反射光譜法對10種β內酰胺類抗生素及中間體的鑒別方法進行了研究，表明該法無需對樣本進行預處理，直接掃描樣品，即可準確鑒別。任瑞雪等[2]用多變量統計分類技術從蘆丁的近紅外一階導數光譜成功地鑒別出真藥、劣藥和假藥，該技術為藥物的質量控制提供了新方法。此外，還建立了快速、有效鑒別不同廠家生產的甲硝唑片[3]和注射用頭孢他啶[4]的方法。

在中藥領域，采用近紅外光譜技術使檢測更加簡便、快速。王寧等[5]應用聲光可調近紅外光譜技術，采用PCA主成分分析法對雙黃連口服液、心通和銀黃等10種口服液定性分析，結果令人滿意。白雁等[6]利用近紅外光譜法快速分析不同廠家的一清顆粒。張曉慧等[7]采用近紅外光譜結合SIMCA模式識別方法鑒別盧氏、欒川、洛寧、新安和山西安澤等五個不同產地的連翹。王貴杰等[8]使用近紅外光譜儀對52種不同產地的大黃樣品進行圖譜掃描，采用反向傳播多層前向神經網絡對大黃的近紅外圖譜進行分類判別，正品和非正品大黃樣品的分類識別率達96%。

2 定量分析

近年來，近紅外光譜分析技術在藥物的定量分析中發展尤為迅速。該技術首先是建立數學模型，檢驗和優化模型的穩定性，然后應用數學模型，利用未知樣品的近紅外光譜，測定未知樣品的含量。騰樂生等[9]采用近紅外光譜技術（NIRS）結合偏最小二乘法（PLS）建立了同時測定利福平片、異煙肼片、吡嗪酰胺片、異福片和異福酰胺片等五種抗結核藥物中的利福平（RMP）、異煙肼（INH）和吡嗪酰胺（PZA）含量的定量分析模型，得到較好效果。此外，利用近紅外光譜分析技術采用一階導數與最小二乘法，測定了西咪替丁藥片、酚咖片中對乙酰氨基酚和咖啡因等含量，這種方法快速、簡便，具有一定的專屬性，可用于藥品的快速檢驗。

在中藥研究方面，應用近紅外光譜技術也取得了較大的發展，周旻等利用紅外光譜技術快速測定川產中藥黃柏中指標成分小檗堿含量，對小檗堿含量在2.155%～8.245%范圍的不同來源的黃柏，根據其在12500～3600cm-1的近紅外吸收光譜，采用偏最小二乘算法（PLS）建立了校正模型，比較了光譜不同預處理方法對校正結果的影響，能快速有效地測定出黃柏中小檗堿的成分含量。李燕燕等使用近紅外光譜技術同時測定葛根、丹參提取物中葛根素、丹酚酸B和丹參酮ⅡA的含量，采用偏最小二乘法建立了3個成分的定量分析模型，取得滿意的結果。王寧等應用聲光可調濾光器-近紅外光譜技術和化學計量學方法快速測定心通口服液中葛根素含量。

此外，還將近紅外光譜技術與處理非線性體系的人工神經網絡方法相結合，劉福強等用近紅外漫反射光譜法非破壞監測蘆丁藥品的質量，利用人工神經網絡化學計量學分類技術，建立三層神經元的神經網絡，對網絡參數進行優化選擇以建立最佳網絡模型，根據蘆丁藥品的近紅外漫反射光譜，成功地分辨出合格藥品和不合格藥品。同時，對很多固體藥品如撲熱息痛等進行了定量分析，均取得了滿意的預測結果。

用近紅外光譜分析技術也可以快速測定藥品的相對黏度、包衣厚度和釋放度，段青兵等使用近紅外光譜分析技術分析聚己內酰胺切片的相對黏度，方法簡單便捷。柯博克等使用近紅外光譜儀掃描復方丹參滴丸包衣生產過程中的樣品，對所得近紅外漫反射光譜的預處理方法、有效譜段范圍選擇進行了討論，并用偏最小二乘回歸法建立測定滴丸包衣厚度的近紅外光譜定量分析校正模型，快速、無損和準確測定藥品包衣平均厚度。倪力軍等利用近紅外光譜技術與化學計量學方法建立了冰片緩釋樣品近紅外光譜與冰片濃度之間的定量模型，實現冰片釋放量的快速測定。

3 在線檢測及質量控制

采取漫反射技術等特點，目前近紅外光譜在線檢測技術已成功用于固體藥劑各種物理化學性質（濕度、均一性、顆粒大小、硬度等）定量表征、形成顆粒過程中水分含量、藥物組成和硬度、藥物粉末的混合程度等方面的檢測。

白雁等利用近紅外光譜技術測定連翹藥材中水分的含量，張中湖等研究測定了注射用青霉素鈉含量、水分和pH等品質參數，這些結果表明，各項指標均較優。在中成藥生產過程的在線檢測亦有報道，翟海斌等以紅參提取液的濃縮過程為例，用標準正態變量法和一階導數預處理光譜，建立近紅外光譜與濃度參考值之間的校正模型，該模型能實時測得紅參醇提取液濃縮過程中濃縮液的乙醇和人參總皂苷的濃度，在線反映了濃縮過程的狀態，為中藥制藥過程的質量控制提供了新方法。楊南林等針對中藥大孔吸附樹脂純化過程中缺乏在線檢測分析手段的問題，以純化中藥黃連過程為具體研究對象，采用HPLC法分析測定值作參比，用偏最小二乘法建立了近紅外透射光譜校正模型，并成功地用于預測黃連生物堿在大孔樹脂純化過程中的洗脫曲線，該法實時、快速，可同時測定洗脫物中鹽酸小檗堿、鹽酸巴馬亭、鹽酸藥根堿和黃連總生物堿的濃度，能滿足工業過程分析的要求，為中藥質量控制提供了新的途徑。

近幾年隨著近紅外漫反射技術的發展，該技術在藥物的無損分析中已得到了廣泛的應用，國內外許多文獻都證明了這一點。該技術己被廣泛地應用于藥物生產過程的在線檢測，如形成顆粒過程中水分的含量，藥物的組成和硬度，藥物粉末的混合程度等方面同樣利用該技術非破壞地測定了藥品中某一種或幾種活性成分及有效成分的含量，均取得了滿意的結果。

4 近紅外光譜分析技術的展望

綜上所述，近紅外光譜分析技術以其快速、方便、準確以及適應在線分析和無損分析的優點，在對藥物的定性分析、理化參數的定量表征和大量樣品的質量控制、在線分析等方面發揮重要的作用。隨著近紅外光譜技術的日趨完善，它在藥學領域中將具有更加廣闊的應用前景。