韓吳琦 黃永麗
(1 開封市食品藥品檢驗所,河南 開封475002;2 河南大學淮河臨床學院,475000)
近紅外光譜技術非常適合于藥品原輔料及制劑的定性定量分析,與傳統的化學分析方法相比,具有快速、準確、無污染、非破壞等優點,無需預處理即可測定多種狀態的樣本,應用范圍幾乎涉及整個制藥領域。 該技術能夠快速無損地對樣本進行分析,對在已知樣本中添加未知成分的情況具有極高的檢測靈敏度,由原料污染、物料配比異常等因素造成的藥品質量影響可在第一時間發現[1]。地奧心血康膠囊具有活血化瘀、行氣止痛,擴張冠脈血管,改善心肌缺血的功效,是一種用于預防和治療冠心病和心絞痛等病癥的藥物[2]。 由于近年來市場上大量假冒地奧心血康膠囊的出現,極大危害了人民的身體健康和生命安全,且藥監部門現場監督檢查僅憑肉眼很難快速鑒別其真偽,大量抽檢又給監管相對人帶來沉重負擔。因此,本研究根據近紅外的上述特點通過建立一致性檢驗模型,既可以快速鑒別真偽地奧心血康膠囊,適用于藥品監督現場快速篩查,又可以減少抽樣率,減輕了監管相對人的負擔,節約檢驗資源和檢驗經費,提高打擊假劣藥品力度,保障了人民用藥安全。
測量儀使用藥品檢測車車載Bruker Matrix.F近紅外光譜分析儀,分析軟件為OPUS 5.0。 從成都地奧制藥集團有限公司購買地奧心血康膠囊25 批(以下簡稱A 批)用于建立模型;從當地流通企業購買地奧心血康膠囊10 批(以下簡稱B 批)用于驗證模型(上述35 批樣品均經過我市食品藥品檢驗所檢驗合格)。
一致性檢驗的原理包括: ①計算參考光譜在每個波長點i 處吸光度(A)的平均值和標準偏差σ;②將每個波長點A 的平均值加減一定倍數的σ,作為該波長點的可信區間,該倍數即為一致性指數(conformity index,CI)的限度;③測試光譜在該波長點處的吸光度與平均值的差值除以標準偏差,得到CI;④一致性檢驗是將待測光譜的CI 與之前設定的CI 限度進行比較,從而快速簡單地判斷待測光譜與參考光譜是否具有一致性。
掃描波數范圍為4 000 ~12 000 cm-1,分辨率為4 cm-1,每批樣品重復掃描3 次。
由于在4 000 ~4 200 cm-1譜段范圍內包含有許多藥品包裝材料信息、輔料信息和噪聲信息,不適宜作為主要研究波段,故選取4 200 ~12 000 cm-1范圍作為本次建模所用譜段。 預處理分別嘗試矢量歸一化、一階導數、矢量歸一化+一階導數、二階導數、矢量歸一化+二階導數,經試驗,選擇矢量歸一化預處理建立的地奧心血康膠囊一致性模型準確率更高。
對于藥品的限度控制,通常采用3 種計算方法:一是最大CI 法,即直觀地指定CI 限度值; 二是Sum 1 方法,即超出CI 限度的所有Y 值除以所選譜段內的波長點個數得到的Sum 數值,對其進行限定; 三是Sum 2 方法,即超出CI 限度的所有Y 值除以超過CI 限度的波長點個數得到的Sum 數值,對其進行限定。 優化模型后,決定采用最大CI 法。CI 分別嘗試選擇3,4,5,6 等,最終確定為CI 值=3.4。
使用OPUS 軟件,點擊Setup Conformity Test窗口,從添加參考光譜對話框欄里,調入A 批樣品的75 張光譜(3 張/ 批),按照2.2,2.3 中敘述的方法設置各種參數,建立一致性檢驗模型,保存一致性檢驗模型,CI 值為3.4。
調出地奧心血康膠囊一致性模型, 從添加測試光譜模塊, 調入B 批樣品的30 張光譜 (3 張/批)進行驗證。 B 批樣品的驗證光譜全部落在CI值的范圍內,說明建模成功,見圖1。

圖1 地奧心血康膠囊的近紅外一致性檢驗模型驗證注:圖中灰點為A 批75 張建模光譜,兩條黑線之間是最大CI 值的區間,兩條黑線之間的黑點是B 批30 張驗證光譜,黑線到0 點的距離即為CI 值3.4
B 批樣品的驗證光譜的CI 值也在±3.4 范圍內,說明CI 值設定為3.4 比較合適。 同時說明地奧心血康膠囊的生產工藝、原輔料及其配比基本穩定,體現在近紅外光譜上也是相對穩定的,故可以建立近紅外一致性檢驗模型。
在日常監督檢查中發現了可疑的地奧心血康膠囊4 批,我市藥品檢測車立即調出地奧心血康膠囊的一致性檢驗模型,對4 批可疑地奧心血康膠囊進行測試。 結果顯示4 批地奧心血康膠囊的光譜CI 值最小為5.4,最大為9.4,都遠遠大于地奧心血康膠囊的一致性檢驗模型設定的CI 值3.4。后經我市食品藥品檢驗所和我省食品藥品檢驗所復檢,結果顯示4 批地奧心血康膠囊均為假藥,見圖2 和表1。

圖2 超出地奧心血康膠囊的一致性檢驗模型CI 值 的 假 藥CI 值

表1 4 批假冒地奧心血康膠囊的12 張光譜的相關數據
2 年來開封市藥品檢測車利用地奧心血康膠囊一致性檢驗模型,共查獲假地奧心血康膠囊52批,極大的維護了人民的用藥安全和生命健康。
3.1 用于建立模型的訓練集樣品,要求該樣品集能夠包含該藥品在化學和物理性質上的變異;用于驗證模型的驗證集樣品,要求能夠代表未來待測樣品的性質。
3.2 一致性檢驗原理上是比較未知樣品光譜的CI值限度是否超過已知樣品的CI 值限度。一致性檢驗的靈敏度較高,CI 值限度和CI 值的設定應根據標準中對藥品質量的要求來選擇,使用嚴格的實驗條件來研究藥品質量變化與CI 值變化的關系。 對于CI 值限度的設置,根據理論研究,應為5或6 比較合適,如果建模參考光譜的數量較多(數百張),則可設置為5,如果數量較少(低于100張),則可設置為6。 另外,也要根據每個藥品的具體情況,具體設置,如本文的地奧心血康膠囊的CI 值就是3.4。 在實際使用過程中,需對每批樣品測定3 張光譜,進行檢驗。
3.3 近紅外圖譜反映的是制劑中活性成分和輔料的綜合信息,無論是活性成分發生的化學變化,還是輔料發生的物理性質改變,以及假冒知名廠家的藥品,都會在近紅外光譜中有所體現[3-4]。 一致性檢驗模型可以針對特定廠家的特定品種給出高效、準確的結論,并且可以根據當地用藥具體情況及時更新或者建立所需要的一致性模型,方便快捷,克服了藥品檢測車上所配發模型的單一、機動性差的弊端。
3.4 近幾年來,地奧心血康膠囊在市面上屢屢出現假冒情況,尤其在偏遠的鄉鎮衛生院、個體診所和個體藥店。 因此,如何有效打假,成為藥品監管的首要問題。本研究結果表明,用地奧心血康膠囊近紅外一致性模型可以快速鑒別其真偽,且操作簡便、快速、準確,對今后打擊假藥具有重要意義,可在藥品檢測車中推廣應用。
[1] 蘆永軍. 近紅外光譜分析技術及其在藥物工業中的應用[J]. 光機電信息,2003(5):30-34.
[2] 國家藥典委員會. 中國藥典(2010 年版)一部[S]. 北京:中國醫藥科技出版社:671-672.
[3] 王靜,耿仲樂,王鵬超. 利用近紅外光譜鑒別多潘立酮片的真偽[J]. 中國藥業,2008,17(17):22-23.
[4] 王良金,李松賓,孟建生,等. 近紅外圖譜直觀分析法鑒別假藥[J]. 中國藥事,2008,22(8):668-671,691.
致謝:感謝殷飛主任、潘穂生主任、霍雷震老師對本研究給予的指導和大力支持!