運(yùn)用近紅外漫反射光譜法對別嘌醇片進(jìn)行一致性檢驗(yàn)的研究

葉杰勝

(安徽省蕪湖市食品藥品檢驗(yàn)所，安徽 蕪湖 241000)

近紅外分析技術(shù)(near infrared spectroscopy，NIR)以其快速、精確的定性、定量分析而不損傷樣品等特點(diǎn)，已經(jīng)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、石化、煙草和食品等行業(yè)得到成功應(yīng)用[1]，同時(shí)也被美國藥典、英國藥典和歐洲藥典所收載。一致性檢驗(yàn)是近紅外分析技術(shù)中一個(gè)重要的組成部分，與定性鑒別和聚類分析不同，它是通過控制每個(gè)波長點(diǎn)的吸光度值來達(dá)到比較圖譜一致性的目的，用于比較未知光譜與某一組參考光譜是否具有一致性。具體做法是:對建模樣品光譜進(jìn)行不同數(shù)據(jù)前處理，選取適當(dāng)?shù)牟〝?shù)譜段范圍，計(jì)算每個(gè)波長點(diǎn)吸光度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，將吸光度的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差的若干倍作為該波長點(diǎn)的可信區(qū)間 (即一致性指數(shù)，Conformity Index，CI)，然后根據(jù)待測樣品光譜的CI值是否超出CI限度可快速判斷待測樣品是否可疑。如果該值不在所設(shè)定的范圍內(nèi)，則表示沒有通過一致性檢驗(yàn)，為不合格藥品;反之，則通過一致性檢驗(yàn)，為合格藥品。別嘌醇片臨床主要用于尿酸生成過多的高尿酸血癥，屬于長期服用藥物，并入選2009年版國家基本藥物目錄，而現(xiàn)有的藥品檢測車近紅外模型中并未涉及該品種。針對這一情況，筆者試圖利用MATRIX－F近紅外光譜分析儀與OPUS軟件建立別嘌醇片的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，以期補(bǔ)充藥品檢測車近紅外模型庫，從而完善藥品質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)相關(guān)可疑藥品的現(xiàn)場快速篩查?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 儀器與試藥

Matrix－F型車載近紅外光譜儀，銦鎵砷(InGaAs)檢測器，附件為固體光纖探頭，分析軟件為OPUS 5.0英文版，包含QUANT模塊(德國Bruker)。樣品分別采集自上海信誼萬象藥業(yè)股份有限公司、合肥久聯(lián)制藥有限公司和江蘇方強(qiáng)制藥廠有限責(zé)任公司，共計(jì)36個(gè)批次，每批樣品均按照國家藥典進(jìn)行鑒別試驗(yàn)和含量測定，確保樣品的真實(shí)可靠。

2 方法與結(jié)果

2.1 多廠家樣品一致性檢驗(yàn)方法的建立

近紅外光譜采集:從上述36批別嘌醇片中每批抽取6片，用藥品檢測車車載近紅外儀的漫反射光纖探頭壓住藥片，在12 000～4 000 cm－1區(qū)間對樣本進(jìn)行掃描，分辨率為8 cm－1，掃描次數(shù)為32次，溫度為18～25℃，每片掃描1次，得到216張近紅外漫反射原始光譜圖。原始NIR光譜圖見圖1。

光譜處理與模型建立:將經(jīng)過精心挑選的162張光譜圖作為參考光譜，用于建立一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其余?4張光譜圖作為驗(yàn)證光譜，用于檢驗(yàn)該模型的預(yù)測能力，一致性指數(shù) CI選擇4，模型擬合效果如圖2所示。分別采用矢量歸一化、一階導(dǎo)數(shù)法、二階導(dǎo)數(shù)法、一階導(dǎo)數(shù)+矢量歸一化和二階導(dǎo)數(shù)+矢量歸一化共5種分析方式，在不同的波數(shù)范圍內(nèi)對216張圖譜進(jìn)行分析。由于近紅外分析技術(shù)主要用于藥品的快速篩查時(shí)不需要進(jìn)行樣品的前處理，因此易受到輔料、工藝等諸多因素的影響，這就會導(dǎo)致在實(shí)際建模過程中誤判現(xiàn)象的出現(xiàn)[2]。

圖1 別嘌醇片的原始NIR光譜圖

圖2 模型擬合效果圖

在別嘌醇片的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⑦^程中，筆者對采用不同分析方法處理不同波數(shù)范圍的樣本集所產(chǎn)生的誤判數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。由表 1可見，在4 240～5 000 cm－1，5 600～6 900 cm－1和 7 500～8 700 cm－1波數(shù)范圍內(nèi)采用矢量歸一化和一階導(dǎo)數(shù)化預(yù)處理方式提取信息時(shí)，驗(yàn)證光譜集誤判數(shù)分別為2和3，而參考光譜集的誤判數(shù)均為0。如圖1所示，別嘌醇片的近紅外漫反射光譜的基線有局部漂移現(xiàn)象，通常采用一階導(dǎo)數(shù)或二階導(dǎo)數(shù)的方法進(jìn)行預(yù)處理，以有效消除基線的影響，并提高譜圖的分辨率，矢量歸一化處理是校正光纖路徑長度潛在變異及光源強(qiáng)度波動(dòng)的簡單方法，通過選擇所有波長點(diǎn)的方式避免人為因素的影響[3－5]。但是從以往的研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)采用矢量歸一化難以消除基線的旋轉(zhuǎn)帶來的影響，可能導(dǎo)致容許度偏高。故筆者選用一階導(dǎo)數(shù)化光譜的4 240～5 000 cm－1，5 600～6 900 cm－1和 7 500～8 700 cm－1波數(shù)范圍，建立了別嘌醇片的多廠家一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

表1 不同的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯颖炯恼`判樣品數(shù)

2.2 單廠家樣品一致性檢驗(yàn)方法的建立

不同廠家的別嘌醇片在原料藥配比、中間過程控制基本一致，但各個(gè)廠家在輔料的使用上往往有所差別，甚至同一廠家不同批次間也存在差異，這些情形在近紅外漫反射光譜信息中均能夠得到較好地反映。依據(jù)近紅外的這一特點(diǎn)，筆者在多廠家一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上選用合肥久聯(lián)制藥有限公司的11批樣品獲得的66張光譜作為參考光譜，使用該廠其他3批樣品及其余廠家的22批樣品獲得的150張光譜作為驗(yàn)證集，設(shè)定 CI為4，按照2.1項(xiàng)下方法進(jìn)行光譜處理，得到的不同廠家區(qū)分效果見圖3?？梢姡煌瑥S家的別嘌醇片區(qū)分效果明顯，表明采用一致性檢驗(yàn)方法考察因工藝改變或原料變化、物料配比異常造成的樣本差異，有很好的篩查效果[6]。

圖3 不同廠家的別嘌醇片區(qū)分效果圖

3 討論

近紅外光的譜區(qū)范圍是4 000～12 000 cm－1，該區(qū)域主要是O－H，N－H，C－H，S－H等含氫基團(tuán)振動(dòng)光譜的倍頻及合頻吸收。文中模型藥物別嘌醇結(jié)構(gòu)中含有N－H，C－H和O－H，并且目前市售別嘌醇片的規(guī)格均為0.1 g，主藥相對含量較高。因此，別嘌醇片經(jīng)近紅外掃描后能捕捉到豐富的光譜信息足以對主藥予以定性分析。

依據(jù)3個(gè)廠家的36批樣品建立了別嘌醇片的多廠家一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停軌蜉^大范圍地涵蓋市售品種，在一定程度上拓展了一致性檢驗(yàn)的適用范圍。然而，該模型在實(shí)際運(yùn)用中由于各廠家的輔料和制備工藝往往差異較大，可能會出現(xiàn)與建模光譜差別較大的光譜圖，從而引起假陽性，這需要在實(shí)際運(yùn)用中不斷地補(bǔ)充和完善多廠家一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

同一廠家生產(chǎn)的別嘌醇片近紅外光譜具有明顯的同一性，采用單一廠家作為參考光譜建立的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)仿冒藥品或藥品質(zhì)量方面的顯著性差異。

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