参考文献
112国家药典委员会编1中国药典(2005年版)二部1S 21北京:化学工
业出版社,2005,2321
122丘淦才,许晓文1H PLC 测定克拉霉素分散片中克拉霉素的含量
1J 21现代食品与药品杂志,2007,17(5):55-561
132吴美芳1高效液相色谱法测定克拉霉素片的溶出度1J 21中国药
师,2008,11(12):1525-15261
近红外光谱技术在中药分析领域中的应用
魏丽萍1,吴春敏2(11福建中医学院福州350003;21福建省药品检验所福州350001)
摘要:介绍近红外光谱技术的基本原理和特点,以及近红外光谱技术在中药材鉴别、产地分析、有效成分测定和在线质量控制方面的应用。
关键词:近红外光谱;中药;分析
中图分类号:R91411;R92711 文献标识码:A 文章编号:1006-3765(2010)-03-0050-03
作者简介:魏丽萍,女(1985-)。福建中医学院2007级中药学专业研究生Tel:130********
*通讯作者:吴春敏,女,主任药师,Tel:0591-********,E -mail:w chm ra@yahoo 1com 1cn
Applications of near Infrared spectroscopy to analysis of traditional ch-i nese herbal medicine
Wei Liping 1,Wu Chu nmin 2(11Fujian C ollege of Traditional C hinese Medicine,Fuzhou 350003,China;21Fujian Institute for Drug Control,F uzhou 350001,China)
ABSTR ACT: T he principle and features of near infrared spectroscopy technique are introduced in the present pa -per 1T he applications of NIRS in identification,discrim ination of geographical origins,determination of active com -ponents,on -line quality control of T CM are reviewed 1
KE Y WORD S:N ear
-infrared spectroscopy ;T raditional chinese her bal medicine;Analysis 近红外光谱(N ear Infrared Spectroscopy,N IRS)分析是利用近红外光谱区包含的物质信息,用于有机物定性定量分析
的一种分析方法,具有快速,无污染,样品不需预处理和同时可检测多种成分等优点。近红外光谱技术是一种间接分析技术,是通过定标模型的建立实现对未知样本的定性或定量分析。作为一种绿色、多能的分析技术,近红外光谱技术广泛被应用于农业、食品、石油化工、医药、林业、纺织业、矿物学和化妆品等领域。近年来,N IRS 在中药材鉴别、中药有效成分测定和在线质量控制方面得到了广泛的应用。
1 N IRS 原理
112
近红外是指波长在800~2500nm (12500~4000cm -1)范围内的电磁波,习惯上又将近红外区划分为短波近红外区(800~1100nm)和长波近红外区(1100~2500nm)。近红外光谱是有机分子振动的倍频或合频能对特定波段电磁波产生吸收而形成的谱带。光谱记录的主要是有机分子中含氢基团X
-H (X =O,N,S,P)等振动的倍频和合频吸收信息。不同物质在近红外区域都有丰富的吸收光谱,
每种成分都有特定的吸收特征,这是N IRS 定性或定量分析物质组成成分的基础。近红外技术就是依据化学成分对近红外区光谱的吸收特性的不同而对样品中的化合物进行的定性和定量分析。
2 NI RS 分析技术的特点
相对于传统化学分析,N IRS 在检测样品成分过程中主要有以下特点:1扫描速度快,一般可在1分钟内获得一个样品的全光谱图。o通过一次光谱的测量和已建立的校正模型,可同时对样品的多个组分或非化学参数(如水分、密度)进行测定。?是一种非破坏性的分析方法,检测时不需要破坏样品。不需要化学试剂,安全无污染,检测成本低。?需要很少或不需要对样品进行预处理。?可用于样品的定性,也可用于定量分析。?光导纤维的应用使近红外光谱技术扩展到过程分析及有毒材料或恶劣环境的远程分析。
同时,近红外光谱分析技术也有其自身的局限性:1目前还只能作常量分析,其检测极限一般为011%,尚难以进行痕量分析。o需要对大量代表性的样品用参比方法进行测定,辅助于化学计量学等方法,建立校正模型。?不是原始方法,测定的准确性取决于原始方法的准确性。
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50#海峡药学 2010年 第22卷第3期
3N IRS在中药分析领域中的应用
311定性分析近红外光谱谱带较宽,特征性不强,且吸收信号弱,常采用模糊识别法,通过比较待测光谱与标准光谱的差异,对样品进行定性分析。样品的代表性,图谱的预处理方法,图谱的识别方法以及阈值的确定等因素直接影响测定结果的准确性。
31111中药真伪鉴别:目前,传统的中药鉴别方法主要采用经验鉴别、显微鉴定、理化鉴定、色谱法等手段。经验鉴别和显微鉴定一定程度上依赖于操作者的经验和熟练程度。中药理化鉴定专属性较差,且干扰严重。采用色谱法需对药材进行前处理,耗时耗试剂,不适合中药的快速鉴定。而利用近红外光谱结合聚类分析和判别分析法可以快速鉴别多种常用药材。目前采用近红外光谱技术已广泛用于鉴别大黄122、红参132、厚朴142等药材。汤彦丰122等将小波压缩后的N IR光谱数据输入BP-AN N建立大黄正品与非正品分析模型,独立测试集识别正确率达到96115%。余驰142等采用系统聚类法对正品厚朴与伪品进行聚类分析,区分厚朴药材的真伪。31112中药产地分析:同种药材如果来自不同产地,会由于气候、生长条件等差异导致它们的主要有效成分、含量大小及药用价值的不同。利用近红外光谱技术可以实现药材产地的快速鉴别。有报道指出,应用N IR二阶微分谱图可以鉴别道地性中药材人参152。WO O162等使用SI MCA鉴别中国和韩国的人参,结果表明使用N IRS的分类效果较ICP-AES好。瞿海斌172等以62批丹参药材为具体研究对象,采集其N IR漫反射光谱,以其中10批基地药材作为标准样品集,建立相似度匹配模型,并将其用于计算其余52批药材的相似度匹配值,可以反映不同产地、批次间中药材的差别,且可用于对生产基地药材和其他产地药材的区分,建立的方法可对丹参药材整体质量进行无损快速评价。
312定量分析近年来,近红外光谱分析技术在药物活性组分的定量分析方面得到了广泛应用。这些应用主要有中药材和中药复方制剂。白雁182等利用偏最小二乘法建立了牛膝中蜕皮甾酮含量的定量分析模型,预测集检验相关系数为019489,可见近红外光谱技术用于含量较小的组分分析时偏差较大。黄倩倩192等采用偏最小二乘法建立了黄芩中总黄酮及黄芩苷含量的定量模型,适用于黄芩中主要活性成分的快速分析。胡钢亮1102采用PCR、PL S和M PL S等回归模型对HPL C测定总黄酮含量与近红外反射光谱数据进行回归,经内部交叉验证,建立校正模型,结果M P LS建立的校正模型最佳。虞科1112等运用偏最小二乘(P LS)法建立N IR光谱与复方丹参滴丸中丹参素、原儿茶醛和丹酚酸B3种成分的HPL C分析值之间的多元校正模型,对未知样本进行含量预测,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。宋丽丽1122等分别采用偏最小二乘(PLS)、主成分分析-BP神经网络、小波变换-BP神经网络三种校正方法,建立中草药方剂六味地黄丸中丹皮酚的定量模型,基本可满足药品生产过程的测定要求。
此外,N IRS还可以用于中药材伪品掺入量的分析。针对西洋参中人参掺假问题,刘荔荔1132等采用近红外漫反射光谱技术,以PLS为校正方法,建立西洋参中掺入人参的含量测定方法,实验表明该方法可以用于西洋参制剂的质量控制。N IRS也可用于天然牛黄粉中人工牛黄含量的检测1142以及川贝母中浙贝母掺入量的测定1152。
313中药制药过程的在线监测与质量控制传统的分析技术一般采用离线分析的手段,通常需要对待分析样品进行相应的预处理,存在着分析结果滞后的缺陷1162。NIR S技术可以克服以上缺点,特别是光纤的运用,极大地方便了NIR S进行各类快速在线分析。结合光纤技术近红外光谱可实现中草药提取、浓缩、纯化等过程的在线分析。
31311中药提取过程监测:在中药提取过程中,由于提取液中活性成分含量往往过低且含较多的杂质,难以直接准确地快速测定,造成中药生产过程中缺乏有效的质量控制手段。现行中药生产工艺控制模式仍以传统的经验控制方法为主,多数环节缺乏在线检测手段,无法实时监控有效成分含量变化,使生产工艺很难得到精确控制,从而导致中药药品批次质量差异较大。故研究发展中药生产过程中活性成分含量的快速无损测定方法,有助于解决生产过程中关键工艺环节的质量控制问题,从产品的源头上解决中药产品工艺和成分的稳定性、可靠性问题,对于中药工业技术进步和产品质量升级具有重大现实意义1172。研究表明,N IRS可用于中药提取过程中活性成分含量的快速无损测定,如赤芍1172、丹参1182。覃锋1192等采用N IR光谱在线检测结合LL E-PL S,可准确建立对安神补脑液提取过程中二苯乙烯苷和淫羊藿苷含量的预测模型,其效果明显优于PLS。结果表明该方法可实现安神补脑液提取过程的在线检测和质量控制,为中药复杂体系的N I R光谱建模提供新思路。
31312中药浓缩过程监测:瞿海斌1202等将近红外光谱技术用于红参浓缩过程的在线分析,可以实时监控浓缩过程中乙醇浓度和人参总皂苷含量,在线反映了浓缩过程的状态,为中药制药过程的质量控制提供了新方法。
31313中药纯化过程监测:杨南林1212等针对大孔吸附树脂纯化过程缺少在线分析手段等问题,提出基于光纤近红外透射光谱的过程分析新方法,并将其应用于黄连纯化过程中生物碱洗脱曲线的预测。该方法可同时测定洗脱物中盐酸小檗碱、盐酸巴马亭、盐酸药根碱和黄连总生物碱的浓度,预测精度满足工业过程分析要求。
4结语
N IRS几乎可以用于所有与含氢基团有关的样品化学性质与物理性质分析,可以广泛应用于中药定性分析和定量分析领域。随着中药化学物质基础研究的深入,以及光学、计算机技术、化学计量学和近红外光谱技术的不断发展,可以预计近红外光谱技术在中药分析领域会有更广阔的应用前景, N IRS将对中药研究和生产的现代化发挥重要的推动作用。参考文献
112徐广通,袁洪福,陆婉珍1现代近红外光谱技术及应用进展1J21光谱学与光谱分析,2000,20(2):134-1421
122汤彦丰,张卓勇,范国强1中草药大黄的近红外光谱和人工神经网络鉴别研究1J21光谱学与光谱分析,2004,24(11):1348-13511
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51
#
Strait Pharmaceutical Journal Vol22No132010
132王钢力,聂黎行,张继,等1应用近红外光谱技术鉴别红参药材1J 21中草药,2008,39(3):438-4401
142余驰,姜红,刘爱萍1近红外漫反射光谱法建立厚朴药材的定性模
型1J 21药物分析杂志,2009,29(4):656-6581
152王平,谢洪平,陈泽琴,等1中药材人参的道地性差异的近红外光
谱研究1J 21苏州大学学报,2004,24(5):648-6511
162W OO Young -Ah,CHO Chang -Hee,KIM Hyo -Jin,et al 1Classifi cati on
of cultivation area of ginseng by near infrared spectroscopy and ICP -AES 1J 21M icrochem J,2002,73(3):299-3061
172瞿海斌,叶颖雅,程翼宇1近红外光谱快速评价丹参基地药材1J 21
药物分析杂志,2006,26(10):1413-14161
182白雁,余振喜,孙素琴,等1近红外漫反射光谱技术测定牛膝中蜕
皮甾酮1J 21中草药,2005,36(9):1391-13941
192黄倩倩,潘瑞乐,魏建和,等1近红外漫反射光谱法测定黄芩中总
黄酮及黄芩苷1J 21光谱学与光谱分析,2009,29(9):2425-242811102胡钢亮,吕秀阳,吴建国,等1近红外漫反射光谱法直接测定银杏
叶提取物粉末中总黄酮的含量1J 21药物分析杂志,2004,24(1):18-201
1112虞科,胡楚楚,程翼宇1近红外光谱法测定复方丹参滴丸中的3
种有效成分1J 21中国药学杂志,2006,41(3):226-2291
1122宋丽丽,徐晓杰,范丙义,等1近红外光谱法测定六味地黄丸中丹
皮酚1J 21中草药,2005,36(8):1174-11771
1132刘荔荔,邢旺兴,贾暖,等1近红外漫反射光谱法测定西洋参中人
参的掺人量1J 21中国中药杂志,2003,28(2):l78-1791
1142马群,郝贵奇,乔延江,等1近红外漫反射光谱法结合支持向量机
测定天然牛黄粉中人工牛黄的掺人量1J 21光谱学与光谱分析,2006,26(10):1842-18451
1152胡钢亮,陈瑞珍,程柯,等1近红外漫反射光谱快速检测川贝母中
浙贝母的掺人量1J 21药物分析杂志,2005,25(2):150-15211162胡钢亮,吕秀阳,程柯,等1近红外光谱在线检测技术在中药领域
中的应用展望1J 21中国中药杂志,2003,28(12):1117-111911172陈雪英,李页瑞,陈勇,等1近红外光谱分析技术在赤芍提取过
程质量监控中的应用研究1J 21中国中药杂志,2009,34(11):1355-13581
1182刘岩,张延莹,张金巍,等1NIR 技术对复方丹参提取过程的在线
监控研究1J 21中草药,2009,40(3):383-3861
1192覃锋,杨辉华,吕琳昂,等1NIR 光谱结合LLE -PLS 建模用于安
神补脑液提取过程分析的研究1J 21中成药,2008,30(10):1465-14681
1202瞿海斌,李斌,刘雪松,等1红参醇提取液浓缩过程近红外光谱在
线分析方法1J 21中国药学杂志,2005,40(24):1897-189911212杨南林,程翼羽,瞿海斌1一种用于中药纯化过程的近红外光谱
分析新方法1J 21化学学报,2003,61(5):742-7471
HPLC 法同时测定多维元素胶囊中烟酰胺、维生素B 6、维生素B 1和维生素B 2的含量
王 琛1
,陈彬彬2
,邹梅娟3
,程 刚3
(11厦门医学高等专科学校厦门361008;21厦门仙岳医院厦门361012;31沈阳药科大学沈阳110016)
摘要:目的 建立多维元素胶囊中烟酰胺、维生素B 6、维生素B 1和维生素B 2的HPLC 含量测定方法。方法 采用DiamonsiL C 18柱(5L m,
416mm @250mm),流动相为庚烷磺酸钠溶液(取庚烷磺酸钠016g,1000mL 水溶解,加三乙胺218mL,用冰醋酸调节pH 值至310)-甲醇(体积比6B 1);流速:110mL #min -1;检测波长:选择280nm;柱温:40e ;进样量:20L L 。结果 烟酰胺在3010~15210L g #mL -1(r=019997)、维生素B 6在110~510L g #mL -1(r=019998)、维生素B 1在1015~5215L g #mL -1(r=019998)、维生素B 2在1015~5210L g #mL -1(r =019997)范围内均呈良好的线性关系,平均回收率分别为99195%(RSD =0143%)、100150%(RSD =1133%)、100130%(RS D=0188%)和100150%(RSD =0190%)。结论 建立的方法灵敏度高、准确度和重现性好,可作为多维元素胶囊的质量控制方法之一。
关键词:高效液相色谱法;烟酰胺;维生素B 6;维生素B 1;维生素B 2
中图分类号:R92712 文献标识码:A 文章编号:1006-3765(2010)-03-0052-04
作者简介:王琛,男,硕士Tel 1(0592)5953809E -mai l fj xmstorm @1631com
Determ ination of the contents of nicotinamide,pyridoxine hydrochloride,thiamine hydrochloride and riboflavin in oi-l and water -soluble vitamins
with m inerals capsule by HPLC
WANG Chen 1,CH EN Bin -bin 2,ZOU Me-i juan 3,CH EN Gang 3(11Xiam en Medical C ollege,Xiamen 361008;
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52#海峡药学 2010年 第22卷第3期