近紅外光譜技術在藥學領域中的應用

摘要：本文介紹了近紅外光譜技術在化學合成藥物和中藥及其制劑質量檢測中的應用，并該技術的發展方向和趨勢進行了展望。

關鍵詞：近紅外光譜（NIRS） 藥學

近紅外區域按ASTM定義是指波長在780～2526nm范圍內的電磁波，是人們最早發現的非可見光區域。

近年來，隨著國內藥品安全問題的日新月異，讓國民的身心承受著巨大壓力，一種安全、快速、無損、低耗且應用廣泛的檢測分析技術成為“空缺”和研發焦點。現代近紅外光譜（NIRS）分析技術是近年來發展較為迅猛的高新分析技術之一，該技術測量信號的數字化和在分析過程中所崇尚的“綠色”越來越引起國內外分析專家的注目，在分析界被譽為“綠巨人”。近紅外光譜分析技術不僅是一種“前衛”的研究分析手段，同時在藥品領域的質量檢測、評價和過程控制也起著重要的作用，在藥品監督檢驗執法過程中發揮了重要的作用。

一、近紅外光譜技術在西藥分析檢測中的應用

西藥主要是指由人工合成的化學藥物，化學藥物由于成分比較簡單，近紅外光譜技術已經可以實現對化學藥物成分的快速無損定性或定量分析測定，例如，王靜等利用近紅外光譜快速鑒別多潘立酮真偽，方法快速簡便，準確有效。劉志強等運用偏最小二乘法結合近紅外漫反射光譜對青霉素V鉀粉末進行無損定量分析測定，得到較滿意結果。尼珍等對國內外不同企業生產的注射用頭孢呋辛鈉進行近紅外光譜快速分析，并結合偏最小二乘法建立了近紅外漫反射分析模型，實現了藥品快速無損現場檢查需要。近紅外光譜技術除了可以對化學藥物成分進行定性或定量分析外，還可以對藥物整個生產制備過程進行在線實時監控。例如，將近紅外光纖探頭直接插入待測藥物樣品中，便可以對藥物粉末混合均勻度、包衣的厚度和溶出度、發酵過程和藥物合成工藝進行隨時監控。藥品質量安全與每個生產環節息息相關，高效、快速、綠色的監測控制技術是確保藥品質量的關鍵，例如殷飛等通過近紅外藥品快速檢測系統查出鹽酸洛哌丁胺膠囊摻入諾氟沙星情況分析，從而促進近紅外藥品快速檢測系統轉向查假治劣并重，更大限度發揮該技術高科技打假治劣的優勢。

二、近紅外光譜技術在中藥分析檢測中的應用

近幾年，隨著中藥和天然藥物市場的不斷開放，呈現出蓬勃發展的一派大好景象。中藥分析不同于西藥分析，其物質組分復雜、多變，僅對單一活性成分分析不能反應中醫用藥所體現的整體療效，而近紅外光譜法可以對中藥中多種有效成分進行同時在線監測并在中藥材鑒定、中藥材炮制、中藥注射劑以及質量控制等各個領域發揮重要作用。例如，對中藥進行定性分析（真偽、產地和摻偽鑒別）。王貴杰等采用近紅外光譜法結合人工神經網絡對52種不同產地的大黃樣品進行分類判斷，正品和非正品大黃的分類識別率達96%，是一種很有發展前景的鑒別中草藥方法。王剛力等對不同產地的102批冬蟲夏草的藥材粉末、藥渣和提取物進行近紅外光譜分析測定，結果能夠100%鑒別出冬蟲夏草產地。林培英等采用近紅外光譜-偏最小二乘法（NIR- PLS）對天然牛黃中摻入的不等量的人工牛黃進行分析測定，結果可快速判別出摻偽量；對中藥進行定量分析（單指標中藥含量測定、復方中藥含量測定）。白雁等人應用NIR- PLS對黃芩藥材的醇浸出物的含量進行快速測定并建立模型，模型相關系數R2為95.52，RMSECV=1.58%，結果快速準確，此方法對于其它中藥材指標成分測定具有一定參考價值。宋瑞麗采用NIR- PLS成功建立了115種山藥樣品的浸出物、多糖、尿囊素三種有效成分的定量分析模型。

三、近紅外光譜技術的展望

盡管近紅外光譜分析技術快速簡捷，但由于是一門較為新興的分析技術，還有許多不足之處有待克服改進。如測定藥物成分含量時，樣品顆粒度，均勻度和填充密度等物理特性差異直接影響光譜信息和測定結果的精確度。建立模型時，樣品數量要多且具有足夠代表性，數量過少將不能反映樣品集的自然分布規律。另外，由于近紅外對溫度敏感，溫度差10～20℃左右就會引起吸光度變化，因此，檢測分析環境要標準，測試人員素質要求較高。

但是不可否認，隨著網絡信息技術的迅猛發展，與之相結合的近紅外光譜分析技術將不斷地更新升級，發展和完善，在線光譜成像技術將成為21世紀近紅外光譜技術發展趨勢和方向。

參考文獻：

[1]何文.近紅外漫反射光譜結合PLS-ANN算法對藥物有效成分的定量分析測定[D].鄭州大學，2010.

[2]王靜，耿仲樂，王鵬超，等.利用近紅外光譜鑒別多潘立酮片的真偽[J].藥物鑒定，2008，（17）.

[3]劉志強，王彬，郭燁，等.短波近紅外光譜法非破壞分析青霉素V鉀粉末藥品[J].生命科學儀器，2007，（05）.

[4]尼珍，胡昌勤，馮芳等.近紅外光譜快速分析注射用頭孢呋辛鈉的含量[J].中國藥學雜質，2008，（43）.

[5]殷飛，侯少瑞，張寧等.NIR 藥品快速檢測系統查出一例劣藥的情況分析[J].中國藥事，2008，（22）.

[6]王貴杰，楊帆.近紅外光譜結合人工網絡鑒別大黃[J].西北藥學雜志，2009，（01）.

[7]王剛力，石巖，玉海，等.近紅外光譜鑒別冬蟲夏草道地藥材[J].中草藥，2006，（10）.

[8]林培英，王洪，王東，等.近紅外漫反射光譜法測定天然牛黃粉中人工牛黃粉的摻入量[J].中藥材，2005，（03）.

[9]白雁，劉樂，王東，等.近紅外光譜對黃芩藥材浸出物的快速測定[J].時珍國醫國藥，2009，（05）.

[10]宋瑞麗.近紅外光譜技術對山藥質量評價的研究[D].河南中醫學院，2008.

（作者簡介：何文，研究生，河南護理職業學院，教師，主要研究方向：藥物分析藥物化學。）endprint