药物分析中的红外光谱分析药物分布

第41卷第10期

2013年5月广州化工

GuangzhouChemicalIndustryVol.41No.10

May.2013

红外光谱技术在药物多晶型分析中的应用

赵沁元，吴洁莹，沈志滨

（广东药学院中药学院，广东广州510006）

摘要：概述了药物多晶型的概念和基本特点，通过红外光谱分析技术具有速度快、不破坏样品、不需试剂和在线测定的

优势等特点，对近年来国内外采用红外光谱技术在药物多晶型鉴定方面的应用文献进行研究，整理、分析与总结，详细介绍了漫

反射傅里叶变换红外光谱法、近红外光谱法和显微红外法在药物多晶型的应用和未来的发展方向。关键词：红外光谱；药物多晶型；分析

中图分类号：O65文献标识码：A文章编号：1001－9677（2013）10－0034－03

作者简介：赵沁元，硕士，主要从事中药药效物质基础及质量控制研究。通讯作者：沈志滨，教授，博士，主要从事中药药效物质基础、复方制剂质量控制研究和新药研发。ApplicationofInfraredSpectroscopyinPharmaceuticalPolycrystallineAnalysis

ZHAOQin－yuan，WUJie－ying，SHENZhi－bin

（DepartmentofTraditionalChineseMedicine，GuangdongPharmaceuticalUniversity，

GuangdongGuangzhou510006，China）

Abstract：Thebasicconceptsandcharacteristicsofpharmaceuticalpolymorphswerereviewed.Infraredspectralanalysis

technologyhadthecharacteristicsoffast，non－destructive，withoutdeterminationreagentanddetectiononline.Inrecent

药物分析

药物分析是药学的一门重要学科，它是研究药物在生物体内途经的吸收、分布、代谢和排泄过程的一系列技术和方法。药物分析的目的是帮助科学家确定药物的活性成分、药物物质的纯度以及药物对人体的不良反应等。下面将详细介绍药物分析的意义、类型、方法和应用。

一、药物分析的意义

药物分析对药学研究有着非常重要的意义。首先，药物分析可以帮助科学家确定药物的成分和纯度，确定活性成分的含量，从而保证药物的治疗效果。其次，药物分析可以帮助科学家确定药物的代谢途径和排泄方式，从而更好地了解药物的药效学机制。最后，药物分析可以帮助科学家检测药品的不良反应，并对药品的安全性和有效性做出评估。

二、药物分析的类型

一般来说，药物分析可以分为以下几类：

1.定性分析：通过对药物样品进行化学试验，确定药品中的活性成分。

2.定量分析：测定药物样品中活性成分的含量，以保证药物的药效和药品加工质量。

3.药品物质分析：对药品样品进行分析，确定药品的纯度和杂质含量，以保证药品的质量和安全性。

4.毒理学分析：评估药物的毒理学特性和安全性，以避免药品对人体造成不良影响。

三、药物分析的方法

药物分析可以采用各种方法，包括物理方法、化学方法和光谱方法。下面将分别介绍这些方法的基本原理和特点。

1.物理方法

物理方法主要是利用各种物理和化学特性来分析药品。常见的物理方法包括滴定法、比色法、电位滴定法、荧光法和电泳法等。

2.化学方法

化学方法是通过化学反应来分析药品。化学方法包括酸碱滴定法、还原滴定法、络合滴定法、比色法、荧光法、分子印迹法等。

3.光谱方法

光谱方法是通过对药品分子的辐射、吸收、散射或发射特性的分析来分析药品。光谱方法包括红外光谱法、核磁共振法、紫外光谱法、质谱法和拉曼光谱法。

四、药物分析的应用

药物分析可以应用于药物研发、制造、维护和监管等方面。对于药物研发，药物分析可以帮助研究人员确定药物的抗菌、抗病毒、抗过敏等功效，以及药物代谢途径和排泄方式，从而更好地了解药物的药效学和毒理学特性。对于药品制造，药物分析可以帮助制造商保证药品的质量和纯度，并保证药品的安全性。对于药品维护和监管，药物分析可以帮助监管机构检测药品的不良反应和追踪药品来源，从而保证药品的合规性和安全性。

红外分光光度法

1 简述

化合物受红外辐射照射后，使分子的振动和转动运动由较低能级向较高能级跃迁，从而导致对特定频率红外辐射的选择性吸收，形成特征性很强的红外吸收光谱，红外光谱又称振-转光谱。

红外光谱是鉴别物质和分析物质化学结构的有效手段，已被广泛应用于物质的定性鉴别、物相分析和定量测定，并用于研究分子间和分子内部的相互作用。

习惯上，往往把红外区分为3个区域，即近红外区（12800～4000cm，0.78～2.5m）。其中中红外区是药物分析中最常用的区域。红外吸收与物质浓度的关系在一定范围内服从于朗伯-比尔定律，因而它也是红外分光光度法定量的基础。

红外分光光度计分为色散型和傅里叶变换型两种。前者主要由光源、单色器（通常为光栅）、样品室、检测器、记录仪、控制和数据处理系统组成。以光栅为色散元件的红外分光光度计，以波数为线性刻度，以棱镜为色散元件的仪器，以波长为线性刻度。波数与波长的换算关系如下：

波数（cm-1）= 104波长(m)

傅里叶变换型红外光谱仪（简称FT-IR）则由光学台（包括光源、干涉仪、样品室和检测器）、记录装置和处理系统组成，由干涉图变为红外光谱需经快速傅里叶变换。该型仪器现已成为最常用的仪器。

2 红外分光光度计的检定

所用仪器应按现行国家质量与核查技术监督局“色散型红外分光光度计检定规程”、“傅里叶变换红外光谱仪检定规程”和《中国药典》附录规定，并参考仪器说明书，对仪器定期进行校正检定。

2.1 波数准确度 2.1.1波数准确度的允差范围 傅里叶变换红外光谱仪在3000cm-1附近的波数误差应不大于±5cm-1，在1000cm-1附近的波数误差应不大于±1cm-1。

2.1.2波数准确度检定方法

2.1.2.1以聚苯乙烯膜校正 按仪器使用说明书要求设置参数，以常用的扫描速度记录厚度为50m的聚苯乙烯膜红外光谱图。测量有关谱带的位置，其吸收光谱图应符合《药品红外光谱集》所附聚苯乙烯图谱的要求，并与参考波数（表1）比较，计算波数准确度。

综述报告　近红外光谱技术在药物分析中的应用　２０１０年第ｌ９卷第１８期　周嵩煜　（广西壮族自治区玉林食品药品检验所，广西玉林　５３７０００）　摘要：概述了近红外光谱分析技术的特点及其在药物原料、药物制剂分析、药物在线监测控制以及在中药领域的应用，并讨论了近红外光　谱技术药物分析应用中存在的问题。　关键词：近红外光谱；化学计量学；药物分析；中药；进展　中图分类号：Ｒ９１７；ＴＱ４６０．７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４９３１（２０１０）１８—００８４—０４　近红外光谱ｎｅａｒ—ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＮＩＲＳ）介于可见光谱区与　中红外谱区之间，谱区范围为１２　８２０—３　９５９　ｃｍ　（７８０～２５２６　ｎｍ）”】，　主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁　时产生的。该谱区主要是Ｃ—Ｈ，Ｎ—Ｈ，Ｏ—Ｈ等含氢基团的倍频及　合频吸收，特点是谱带较宽、重叠严重，难以用传统的方法解析图　谱，但该谱区包含的信息量极其丰富，随着计算机技术的提高，多　变量统计分析技术的开发以及仪器制造技术的发展，解决了该谱　区解析的困难。近红外光谱技术是一种现代高新分析测试技术，主　要包括近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型３个部分，具有　分析速度快、样品处理简单、无需试剂、无污染、多组分检测等特　点，已被广泛应用于谷物、石油化工产品、食品、纺织品、烟草等的　分析测定，而在药物分析方面的应用也１３趋广泛。现就近年来其在　药物分析方面的应用进行综述。　１　特点　近红外吸收光谱的特点包括：随着基频振动合频和倍频的增　加，吸收峰重叠得越严重；多组分复杂样品的近红外光谱不是各　组分单独光谱的叠加；消光系数弱，穿透样品的能力强（最深可达　５　Ｃ／Ｆ／）；需要化学计量学技术从复杂的光谱中提取信息（世界流行　算法为偏最小二乘法，即ＰＬＳ）。近红外光谱分析技术的测量过程包　２００５，２８（９）：７７４—７７５．　【６］李药兰，李克明，苏妙贤，等．猴耳环抗病毒有效成分研究［Ｊ］．中国中　药杂志，２００６，３１（５）：３９７—４００．　［７】郭晓宇，王乃利，宝丽，等．猴耳环的化学成分及其对Ｔ淋巴细胞增　殖的影响［Ｊ】．中国药学（英文版），２００７，１６（３）：２０８—２１３．　［８】苏妙贤，唐之岳，黄伟欢，等．猴耳环化学成分研究【Ｊ　Ｊ．中药材，２００９，　３２（５）：７０５—７０７．　【９】吴蓉蓉，黄杰昌，雷佳，等．猴耳环提取物的新用途：中国，２００６１００３３６９８，２　［Ｐ］．：１０Ｏ６一ｌＯ一２５．　［１Ｏ］郭耀威，李沛波．猴耳环提取物抗炎作用的实验研究【Ｊ］．中国医药　杂志，２００７（１２）：２３—２４．　［１１】张中贤，黄剑臻，李沛波．猴耳环水提取物抗流感病毒的实验研究［Ｊ】．　中国热带医学，２００８，８（１）：３０—３４．　【ｌ２】兰小玲，黄跃，杨广林．猴耳环消炎片治疗咽喉炎、扁桃腺炎２００例　疗效观察［Ｊ】．实用Ｉ晦床医学，２００７，８（２）：８９—９Ｏ，９２．　［１３】杨孟君．纳米猴耳环消炎制剂药物及其制备方法：中国，ＣＮＯ１１００６７８．１【Ｐ］．　２００２—０８—２１．　ｎ４】叶耀良，廖志钟．一种提高药效的猴耳环制剂和制备方法：中国，　ＣＮ２００４１００９ｌ１３３．０［Ｐ］．２００５—０７—０６．　ｆ１５］李叶华，江岩．猴耳环消炎分散片及其制备方法：中国，ＣＮ２００４１００２３０３２．Ｘ　［Ｐ】．２００５一Ｏ１一ｌ２．　【ｌ６］昊蓉蓉，吴湘，雷佳，等．一种消炎口含片发明专利：中国，ｃ　Ｏ０４ｌｏｏ２７９ｌ３．　９『Ｐ］．２００６—０ｌ一１１．　【１７】苏薇薇，田珩，王小锐，等．猴耳环ＨＰＬＣ指纹图谱的构建方法及其　标准指纹图谱：中国，ＣＮ２００６１０１２２９２４．４【Ｐ】．２００７—０４—１１．　・８４・　括：选择校正样品集；对校正样品集分别测定其光谱数据和理化基　础数据；将光谱数据和基础数据用适当的化学计量方法建立校正　模型；采集未知样品的光谱数据，与校正模型相对应，计算出样品　的组分。由此可知，近红外光谱分析技术由３个部分组成，即测定　样品的硬件技术、利用化学计量方法计算测定结果的软件技术、针　对分析任务建立的校正模型。校正模型建立所用的计量学方法主　要有判别分析法（ＤＡ）、主成分分析（ＰＣＡ）、偏最Ａｘｅ－乘法（ＰＬＳ）、拓　扑学（ＴＰ）方法、人工神经网络（ＡＮＮ）、多元线形回归法（ＭＬＲ）以及　支持向量机（ＳＶＭ）一偏最／ｂ－＜．乘法相结合的ＯＳＣ—ＰＬＳ方法等…。　２　化学药物分析　２　１　定性分析　杨纯等　利用近红外反射光谱法对１Ｏ种Ｂ一内酰胺类抗生素　氨苄西林、阿莫西林、头孢曲松钠、头孢他啶（五水合物）、盐酸头孢　他啶、头孢呋辛钠、青霉素Ｇ、６一氨基青霉烷酸（６一ＡＰＡ）、７一氨基　头孢烷酸（７一ＡＣＡ）、７一ＡＣＴ（头孢曲松的中间体）的鉴别方法进行　了研究，结果表明，该方法无需对样本进行预处理，可直接扫描玻　璃瓶内样品，利用Ｖｉｓｉｏｎ软件，用波长空间相关法建立各样品近红　外光谱的鉴别数学模型，用待测光谱和每个产品的平均光谱计算　相关系数，若相关系数大于某一阈值，待测物即判为该产品，即可　【１８］刘永刚，王晓东，张小兵，等．猴耳环质量标准研究【Ｊ］．中国药师，　２００８．１１（１）：２９—３１．　ｆ１９】李镜友，张志坚，罗巧红，等．ＨＰＬＣ法测定不同采收期猴耳环中没食　子酸的含量［Ｊ］．中药材，２００９，３２（６）：９１５—９１６．　［２０】陈连剑，刘新宇．紫外分光光度法测定猴耳环消炎片中没食子酸的含　量［Ｊ】．广东医学院学报，１９９８，１６（４）：３２２—３２３．　［２１】万安凤，周　浪．ＨＰＬＣ法测定猴耳环消炎片中没食子酸的含量【Ｊ］．　中药材，２０００，２３（１１）：７０８．　［２２］刘起中，张家国，李京平．ＨＰＬＣ法测定猴耳环消炎片中没食子酸的含　量【Ｊ】．中成药，２００１，２３（９）：６８７—６８８．　【２３］李尔伟，万安凤，李镜友，等．猴耳环消炎片质量标准研究【Ｊ］．中药　材，２００３，２６（８）：５９２—５９３．　［２４】聂少平，王远兴，谢明勇，等．高效液相色谱法测定猴耳环消炎胶囊中　没食子酸的含量（Ｊ】．实用中西医结合临床，２００３（２）：３～４．　［２５］邹玉繁，汪小根．正胃片中药材的薄层色谱鉴别研究【Ｊ】．现代中药　研究与实践，２００６，２０（５）：４２—４３．　【２６】陈业光，李德潮．ＨＰＬＣ测定正胃片中没食子酸的含量【Ｊ］．中成药，　２００８，３０（９）：１００１３—１００１４．　［２７】袁静，肖　东．槲皮素抗肿瘤作用研究进展【Ｊ】．国外医学・中医　中药分册，１９９６（５）：４—６．　【２８】王艳芳，王新华，朱宇同．槲皮素药理作用研究进展ｆＪ】．天然产物研　究与开发，２００３，１５（２）：ｌ７１—１７３．　［２９】龙奇达，熊绍权，赵　霞．槲皮素的癌化学预防和抗肿瘤作用研究进　展［Ｊ】．中华妇幼临床医学杂志，２００８，４（４）：５７—５９．　（收稿日期：２００９—１０—２９；修回日期：２０１０—０４—０９）　中国药业Ｃｈｉｎａ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ