基于近紅外全息指紋圖譜分析的中藥心可舒片質量評價新方法

楊天鳴，龔小霞，和順芳

(中南民族大學藥學院，湖北 武漢 430074)

中醫藥在防疫治病方面有著獨特的優勢，因中藥成分復雜，一直缺乏有效、實用的質量控制分析方法。中成藥的質量受所用藥材的品種、產地、加工方法、貯藏條件等諸多因素的影響，其質量控制方法一直是中藥分析研究的重點和難點。心可舒片是由丹參、葛根、木香、三七、山楂五味中藥材制備的薄膜衣片，主治氣滯血瘀型冠心病引起的心絞痛、高血壓及心律失常等癥[1]。藥典規定用薄層色譜法和高效液相色譜指紋圖譜法進行心可舒片的定性檢測，分析過程十分復雜。心可舒片的高效液相色譜定量分析方法更加繁瑣，試樣制備復雜，檢測耗時長、費用高，且只檢測了少數幾個化合物，不能準確鑒別心可舒片的整體質量。

復方中藥成分復雜，傳統的中藥質量檢測方法無法達到現代化中藥產業大規模生產的快速檢測要求。以現代儀器分析技術為依托的中藥近紅外全息指紋圖譜能滿足中藥質量控制分析方法專屬、重現和實用的技術要求，是一種現階段可行的中藥質量控制模式[2-4]。作者采集丹參、葛根、木香、三七、山楂及心可舒片樣品的近紅外漫反射光譜信息，運用主成分分析(PCA)-馬氏距離法建立質量評價模型，建立了基于近紅外全息指紋圖譜分析的中藥心可舒片質量評價新方法。

1 實驗

1.1 材料

1.1.1 藥材

實驗用藥材(表1)均購自武漢市德仁堂中藥房，經中南民族大學藥學院楊天鳴教授鑒定確認。

表1藥材信息

Tab.1 Information of herbal medicines

1.1.2 藥品

將10個批次的心可舒片(山東沃華醫藥科技股份有限公司)隨機分成兩組：內控基準組(J組)和內控檢驗組(C組)，見表2。

表2心可舒片樣品信息

Tab.2 Information of Xinkeshu Tablets

1.2 儀器

AntarisⅡ型近紅外光譜儀，美國Thermo Nicolet公司；DZF-6021型真空干燥箱，上海一恒科技儀器有限公司；DFF-100型手提式高速中藥粉碎機，浙江溫嶺林大機械有限公司；標準檢驗篩(篩孔100目，孔徑0.15 mm)，浙江上虞五四紗篩廠。

1.3 樣品的制備

藥材粉末樣品的制備：將市售5種中藥材在60 ℃下真空干燥24 h，粉碎后過100目篩，制成干粉，儲存于干燥器內，備用。

心可舒片供試品的制備：將市售的10個批次的心可舒片(每個批次取20片)粉碎，制成細粉，每個批次藥品粉末分成10份，儲存于干燥器內，備用。

1.4 近紅外漫反射光譜的采集

采用近紅外光譜儀積分球漫反射附件采集樣品的近紅外光譜，采集條件：光譜范圍為10 000～4 000 cm-1，以金箔為參比，分辨率為8 cm-1，掃描次數為32次。每個樣品每采集5張圖譜后重新裝樣，每種藥材或每個批次藥品共采集50張圖譜。

1.5 近紅外漫反射光譜數據處理

采用多重散射校正技術對近紅外漫反射光譜進行預處理，用TQ Analyst 8.0智能分析軟件處理和計算采集的光譜數據。通過全譜區段的考察發現，心可舒片在4 800～6 800 cm-1范圍的光譜信息建模結果較好，選取此波長區間光譜信息進行建模和質量評價。

2 結果與討論

2.1 近紅外漫反射光譜

由于每一種中藥材的成分眾多，復方中成藥成分組成更加復雜。本研究采用的無損直接的粉末近紅外漫反射光譜分析技術能反映中藥材化學物質全貌，實現對中藥材進行整體的質量評價。5種藥材的近紅外漫反射光譜如圖1所示，10個批次的心可舒片的近紅外漫反射光譜疊加圖譜如圖2所示。

圖1 5種藥材的近紅外漫反射光譜Fig.1 Near-infrared diffuse reflectance spectraof five kinds of herbal medicines

圖2 10個批次的心可舒片的近紅外漫反射光譜疊加圖譜Fig.2 Overlay of near-infrared diffuse reflectance spectra for ten batches of Xinkeshu Tablets

由圖2可知，很難通過峰形、峰位、峰強直接鑒別心可舒片的質量,必須用化學計量學軟件方法提取特征光譜信息建立數學模型進行質量評價。

2.2 心可舒片質量評價內控基準模型的建立

采用近紅外光譜全息指紋圖譜進行中藥質量判別分析的關鍵是選定合適的判別準則，建立預測中藥質量評價基準模型。本研究采用主成分分析-馬氏距離法建立質量評價模型。主成分分析能高效提取復雜中藥指紋圖譜數據群中的特征信息，用馬氏距離法計算中藥樣品間的判別距離值，馬氏距離值越小，表明兩樣品的近紅外光譜越相似，即兩樣品的整體差別越小。

將丹參、葛根、木香、三七、山楂及心可舒片(內控基準組)的近紅外全息指紋圖譜信息用主成分分析-馬氏距離法建立心可舒片質量分析內控基準模型QC-PCA-JMD。該模型計算選擇的主成分數為7，此時累積解釋方差高達99.99% 。計算內控基準組5個批次的心可舒片供試品到各單味藥材的馬氏距離值JMD(Jx)及馬氏距離平均值JMD；計算置信度為99%時，馬氏距離平均值JMD的置信區間，作為企業內部對待測批次心可舒片供試品的質量評價標準。心可舒片質量分析內控基準模型及質量評價結果如表3所示。

該模型性能指數為99.7，表明模型鑒別準確率高。

表3心可舒片質量分析內控基準模型及質量評價

Tab.3 Internal control reference model and quality evaluation of Xinkeshu Tablets

2.3 心可舒片質量分析評價

將內控檢驗組5個批次的心可舒片樣品的近紅外漫反射光譜數據(編號Cx)分別替換內控基準組中的心可舒片樣品的近紅外光譜數據(編號Jx)，用TQ Analyst 8.0數據分析軟件進行處理，計算內控檢驗組5個批次的心可舒片供試品到各單味藥材的馬氏距離值CMD(Cx)，根據某批次心可舒片供試品到各單味藥材的馬氏距離平均值CMD是否處于心可舒片質量分析內控基準模型中單味藥材的馬氏距離平均值JMD的置信區間內，對待測批次心可舒片供試品進行整體質量評價，結果如表4所示。若某批次心可舒片供試品的CMD值處于某藥材的JMD置信區間內，檢定該批次心可舒片內該藥材符合質量控制要求(標記1顆星號)。某批次心可舒片供試品獲得的星號愈多表明其質量愈好，獲5顆星表示該批次心可舒片中5種藥材的品質及含量均符合藥品質量要求。

表4心可舒片質量分析評價

Tab.4 Analysis and evaluation of quality of Xinkeshu Tablets

CMD(Cx)CMD(C1)CMD(C2)CMD(C3)CMD(C4)CMD(C5)丹參89.8189.8375.1391.5585.65葛根91.0574.9469.2766.6257.86木香120.83104.0893.3095.1590.20三七69.2258.6253.4360.1459.23山楂89.7185.6474.0885.3472.37質量評價(P=99%)★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

由表4可知，編號C5(批次080910)心可舒片內葛根CMD(C5)值為57.86，超出心可舒片質量分析內控基準模型中葛根JMD置信區間范圍(62.27～98.47)，表明該批次心可舒片內葛根不合格，判定該批次心可舒片質量不達標。用該方法建立質量內控基準模型后，日常進行待測藥品的近紅外光譜測量及數據處理可在3 min內完成，是一種簡便、快速、可靠、實用的中藥生產企業內控質量評價方法。

3 結論

基于近紅外全息指紋圖譜技術的心可舒片質量評價方法具有簡便、快速、費用低、重現性好等特點，能可靠判斷心可舒片的整體質量，為復方中藥質量控制提供了新的思路。采用近紅外全息指紋圖譜用于心可舒片的質量評價，如果建立質量分析模型的代表性樣品由中國食品藥品檢定研究院按照國藥準字Z37020042文件監制心可舒片標準制劑(質量標準品)，則可建立心可舒片質量評價外控基準模型，用于各級藥監機構監督評價各個廠家生產的心可舒片的質量。該方法的推廣應用將有利于提高中藥的質量控制標準，促進中藥生產工藝的規范化，提高產品質量。