制藥工業(yè)中近紅外光譜分析技術的研究

方超

摘 要：在國內(nèi)，隨著計算機技術和近紅外光譜技術的不斷完善，近紅外光譜逐漸成為了醫(yī)學領域中的焦點課題，尤其是在制藥工業(yè)領域發(fā)揮著巨大的潛力。為了更好地推動醫(yī)學領域各項技術的發(fā)展進程，需要對近外光譜在制藥工業(yè)中的應用進行具體的研究。在分析過程中，先要闡述近紅外光譜的基本原理，組建紅外光譜在藥品試樣測定定理回歸模型，在基礎上總結其技術在制藥工業(yè)中的應用，為推到醫(yī)療領域的建設進程奠定了扎實的基礎。

關鍵詞：制藥工業(yè)；近紅外光譜；分析技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.011

1 引言

很長一段時間內(nèi)，紅外光譜（near-Infrared spectroscopy， NAIRS）分析技術以其穩(wěn)定性強、便捷、復雜度等優(yōu)勢被廣泛的應用于醫(yī)療、工業(yè)、食品加工等多個行業(yè)領域的建設中，尤其是在藥品制造領域中對其生產(chǎn)起到了決定性的作用。在制藥過程中，紅外光譜可以使得供試樣品不需要任何繁瑣的預處理就可以直接檢測，有效地彌補了傳統(tǒng)技術測定過程繁瑣的弊端，降低了樣品測定所浪費的時間，受到了制藥領域的廣泛好評。在制藥工業(yè)的實際生產(chǎn)過程中，利用NAIRS技術將藥品的質(zhì)量參數(shù)和其樣品光譜向關聯(lián)，組建數(shù)學回歸模型，在依據(jù)對模型預測樣品成分和性質(zhì)進行分析，利用分析的結果對藥劑生產(chǎn)流程進行監(jiān)測，由此也成為了醫(yī)學領域研究的焦點課題，受到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關注。

2 近紅外光譜基本原理

所謂近紅外光譜是分子振動的非諧振性會促使分子振動從低級狀態(tài)逐漸變?yōu)楦吣芗墸渲饕涊d是含氫基團振動倍頻和介頻的吸收。和傳統(tǒng)分析技術所不一樣的是，NIRS屬于間接分析技術，需要依據(jù)分析模型來對未知屬性的樣品進行詳細的理論分析。和傳統(tǒng)的分析技術相對比，近紅外光譜的優(yōu)勢在于可以在最短的時間內(nèi)，對被測樣品完成一次全面的NIRS的采集測量，并且在進行光譜測量的過程中，不需要對測量的樣品進行預處理，其消耗的樣本少，具有成本低、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢。

3 制藥工業(yè)中近紅外光譜分析技術的應用分析

3.1 新變量與待測性質(zhì)間的回歸模型

在建立新變量與待測性質(zhì)間的回歸模型過程中，先求取隱含層輸出矩陣與待測性質(zhì)間的權值，給出VIP值排序后的光譜數(shù)據(jù)集，組建新變量與待測性質(zhì)間的回歸模型。具體的步驟如下詳述：

假設，由代表激發(fā)函數(shù)，代表重排光譜數(shù)據(jù)，代表子區(qū)間的數(shù)量，則利用式（1）求取隱含層輸出矩陣與待測性質(zhì)間的權值：

在上式中，代表隱含層輸出權值。

假設，由代表光譜數(shù)據(jù)集的屬性集合，代表第個光譜變量在第個 PLS主成分中的負載權重，則利用式（2）組建新變量與待測性質(zhì)間的回歸模型：

3.2 紅外光譜分析技術在制藥工業(yè)中的應用分析

今年來，在國內(nèi)，在藥品制造過程中，隨著科技技術不斷提升，自動化程度也在相應的提高，藥物的制備的流程主要分為混合、加工、成型、包裝，這就使得在每個加工步驟中對全部組分進行詳細的表述，任何小的失誤都會帶來嚴重的后果。傳統(tǒng)方法必須要將樣品提取到研究室內(nèi)進行專門的研究，由此在反饋出信息到生產(chǎn)車間進行控制加工。因為其研究的速度，會經(jīng)常延誤工期。部分固體藥劑就生產(chǎn)部分會將大量粉末混合物或顆粒壓片，在此基礎上進行隨機抽取，如此會造成樣品不合格，或者產(chǎn)品報廢的問題。近紅外光譜儀具有體積小，分析速快，不受外界干擾影響等特點，將其安裝在藥物流水線上，可以對加工過程中，每個組成分的含量進行全面的監(jiān)測，防治了大量產(chǎn)品的損失。圖1為紅外光譜測量儀。

4 結束語

對今年來的制藥工業(yè)中近紅外光譜分析技術進行分析，給出了其技術在藥劑生產(chǎn)中的主要應用，為今后更好地推薦制劑領域的建設進程提供了科學的依據(jù)。

參考文獻：

[1]臧恒昌，臧立軒，張惠等.近紅外光譜分析技術在制藥領域中的應用研究進展[J].藥學研究，2014，33（03）：125-128.

[2]李洋，吳志生，潘曉寧等.在線近紅外光譜在我國中藥研究和生產(chǎn)中應用現(xiàn)狀與展望[J].光譜學與光譜分析，2014，34（10）：2632-2638.

[3]吳習宇，趙國華，祝詩平.近紅外光譜分析技術在肉類產(chǎn)品檢測中的應用研究進展[J].食品工業(yè)科技，2014，35（01）：371-374.