一种新的药品安全轮廊监测技术

一种新的药品安全轮廊监测技术

陈日檬

——近红外光谱技术

陈日檬（广东省湛江市药品检验所广东湛江524037）

【摘要】综述了近年近红外光谱技术在中药鉴定、中药定量分析、西药定性、西药定量药制药过程在线控制中的应用进展,并结合药学的特点提出该技术在药品质量安全监管中作为药品安全轮廊监测技术的探讨及发展方向。

【关键词】近红外光谱技术安全轮廊综述

【中图分类号】R927【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2012）14-0354-02

近红外光(nearinfrared,NIR)是介于可见光和中红外光之间的电磁波,波长为780nm～2500nm,波数为12800～4000cm-1。它的光谱区与有机分子中含氢基团(0H、NH、CH)振动的合频和各级倍频的吸收区相一致,通过扫描样品的近红外光谱,可以得到样品中有机分子含氢基团的特征信息。主要用于有机物质定性和定量分析的一种分析技术。近红外光谱不仅能够反映绝大多数的有机化合物的组成和结构信息，而且对某些无近红外光谱吸收的物质(如某些无机离子化合物)，也能够通过它对共存的本体物质影响引起的光谱变化，间接地反映它存在的信息。加上近红外光谱可测量形式如漫反射，透射和反射，能够测定各种各样的物态样品的光谱，近红外光谱分析技术兼备了可见区光谱分析信号容易获取与红外区光谱分析信息量丰富两方面的优点，因此已被广泛地应用到石油化工，农业，食品，生化，医药临床，造纸，环保和制药等领域。

2002年美国FDA已把该项技术作为一种标准的检测方法。国内在近红外光谱分析领域也取得了重要进展,2005版《中国药典》已将“近红外分光光度法指导原则”列入目录。近年来,NIRS技术已初步显示出它在中药分析领域应用中的巨大潜力。

1近红外光谱分析技术在药物分析中的应用

近红外光谱法在药物分析领域中的应用范围相当广泛,它不仅适用于分析药物的多种不同状态,如原料、完整的片剂、胶囊与液体等制剂,还可用于不同类型的药品,如蛋白质、中草药、抗生素等,更适用于对原料药纯度、包装材料等的分析监控。

1.1在中药定性分析方面,采用多种化学计量学方法,如光谱褶合变换、多类支持向量机、系统聚类方法等,能成功地鉴别了血竭[1]、益母草、莪术、白芍、大青叶[2]等药材的真伪,即对此类中药材进行近红外漫反射扫描,根据原始光谱图、一阶导数和二阶导数光谱图的峰位、峰数、峰强的差异,进行中药材的近红外光谱峰位鉴别,从而止确鉴别该药材的真伪。此外,各种中药注射剂经过聚类分析及褶合光谱相似度计算,也可以较好的对不同种注射剂进行鉴别[3]。

1.2在中药定量分析方面,白雁等[4]通过研究建立了NIRS技术结合偏最小二乘法应用于酒炖熟地黄饮片粉末中还原糖的含量快速测定中,实验结果表明,NIRS技术有望取代化学分析方法用于酒炖熟地黄饮片生产过程的质量控制。范积平等[5]将NIRS技术应用于中药材多种成分的同时定量分析中,利用NIRS技术,通过41个校正集样品建立起3个不同产地大黄的大黄素、大黄酚、大黄酸、芦荟大黄素等多个成分预测的数学模型,同时，准确、快速地确定未知样品中多个成分的含量,证明此方法特别适合于大量重复样品的分析测试。虞科等[6]将NIRS技术应用于中成药的定量分析,建立了近红外漫反射光谱快速测定复方丹参滴丸有效成分的新方法,采用HPLC为对照分析方法测定滴丸中3种酚酸类有效成分的含量,运用偏最小二乘法建立NIRS与HPLC分析值之间的多元校正模型,对未知样品进行含量预测,结果准确可靠,说明此方法可推广应用于中药复方制剂有效成分的快速检测。

1.3在西药定性分析方面,杨纯等［7］利用近红外反射光谱法对10种β-内酰胺类抗生素及中间体的鉴别方法进行了研究,表明该法无需对样本进行预处理,直接扫描样品,即可准确鉴别。另外,还可应用近红外反射光谱法建立了快速、有效鉴别不同厂家生产的甲硝唑片［8］,和注射用头孢他啶［9］的方法。

1.4在西药定量分析方面,对多种药物中的有效成分或品质进行了定量分析,近红外光谱分析技术采用一阶导数与最小二乘法,测定罗红霉素片、西米替丁药片、酚咖片中对乙酰氨基酚和咖啡因［10］等含量,这种方法快速、简便,具有一定的专属性,可用于药品的快速检验。

1.5在中药非法添加化学药品方面，陆卫等人发明的专利“用红外光谱检测中药中化学药物的方法”[11],是利用红外光谱矢量的特征,不经化学提取分离,直接进行中药掺假判别的研究探索。它利用已知化学药物的红外光谱和待测样品的红外光谱,通过计算机分析给出特征值,直接得到样品中化学药物的含量。曹岩［12］等人运用近红外光谱法，利用求导计算法成功鉴别出中成药非法添加盐酸西布曲明

1.6在线检测及质量控制方面，近红外光谱分析技术在线检测及质量控制上的应用越来越广泛,由于水分子在近红外区有一些特征性很强的合频吸收带,而其它各种分子的倍频与合频吸收相对较弱,这使近红外光谱能够较为方便地测定药物中水分的含量。黄英华等［13］用近红外反射光谱分析技术测定注射用奥美拉唑钠中水分含量。此外,张中湖等［14］研究了测定注射用青霉素钠含量、水分和pH等品质参数.德国学者Gaub等[15]采用NIRS技术同时对卡瓦植物中提取出的一系列酮类成分和水分进行含量测定,结果准确可靠。在片剂或胶囊等固体药物生产过程中,药物混合的均匀性对提高药物质量十分重要。Ufret等[16]通过NIRS在线获得搅拌器中药物混合动态情况,成功建立模型,确定了临界搅拌量,用于药物中试生产和实际生产中混合过程的监控。徐晓杰等[17]采用偏最小二乘法对六味地黄丸生产粉末混合均匀度进行检测。柯博克等[18]提出了近红外漫反射光谱法测定中药药品包衣厚度的新方法,通过对复方丹参滴丸生产过程中包衣平均厚度的测定结果表明,该实验所建方法预测的结果与实际包衣平均厚度吻合较好,可以用于测定复方丹参滴丸工业生产过程中的滴丸包衣平均厚度。

2药品质量安全轮廓技术建立的讨论

本文中提出的安全轮廓技术是建立在安全性评价基础上的成分轮廓技术在产品报批的同时对安全性评价之后的样品进行化学成分轮廓确定。其目的在于日后的药品抽查中首先对抽查产品进行轮廓比对发现异常成分再对异常成分进行进一步分析确证。

2.1完善药品注册及相关监管法规国家局组织专家编写药品近红外光谱模型建立指导原则，在药品注册评审中增加建立药品近红外光谱模型的条件。要求各生产企业就自已生产的药品建立药品近红外光谱模型，并将其模型上报到国家局。由国家局汇总并对模型的评价，同时建立全国药品近红外光谱模型网络型数据库，还要及时进行更新。通过互联网,各基层药检单位可以调用所需的鉴别模型。

2.2红外光谱模型建立的注意事项

2.2.1近红外光谱分析技术是一种间接测量技术，它是应用化学计量学方法建立校正模型，从而实现对求知样品的定性或者定量分析。在近红外光谱分析技术中，首先要选择大量的样品建立校正模型，即定标所用的样品，一要具有代表性，二要有足够的数量，三要具有待分析组分的精确化学值;也就是说，用这些样品建立的校正模型在日后的使用过程中，所预测的样品的理化性质(主要成分、周围环境等等一定要在定标集样品中有所体现。否则，导致建立的校正模型不稳健，甚至有大的错误产生。

2.2.2影响近红外光谱的主要因素有样品温度、样品的含水量和残留溶剂、样品厚度、样品的光学性质、多晶型和样品的实际储存时间等,因此当被测物质物理性质发生改变或物质的来源改变时,有必要对已建立的定性模型进行再验证;当产品组成发生变化、生产工艺发生改变及原料的来源(或级别)发生改变时,则需要对已建立的定量模型进行再验证。

3展望

现代近红外光谱技术因其独特的优势正在逐步成为检测分析领域的“巨人”。在诸多方面的应用变得越来越广泛，越来越深入。制药领域的应用对近红外光谱技术提出了新挑战，要求具有更精良的光谱仪器、更灵活的实验方法更巧妙的建模手段。

当然,近红外光谱分析技术以其快速、方便、准确以及适应在线分析和无损分析的优点,同时各种不同用途的分析仪器和计算机软件不断地设计出来,使得该技术在药学领域中得到了充分的重视和应用。我们有理由相信,随着科学技术的不断发展,近红外光谱分析技术在该领域中将具有更加广阔的应用前景。

参考文献

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