近红外光谱技术及其在药学领域的应用进展

广州医药２００８年第３９卷第２期　杂志，２００５，２（１）：５－７．　［６］Ｏｍｃ　Ｎ，Ｏｚｕｔｅｍｉｚ　ＡＯ，Ｙｕｋｓｅｌｅｎ　Ｖ，ｅｔ　ａ１．Ｉｎｆｌｉｘｉｍａｂ：Ａ　ｎｅｗ　ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ　ａｇｅｎｔ　ｉｎ　ａｃｕｔｅ　ｐａｎｃｒｅａｔｉｔｉｓ９［Ｊ］．Ｐａｎ－　ｃｒｅａｓ，２００４，２８（１）：１－８．　［７］Ｆａｎｔｉｎｉ　Ｌ，Ｔｏｍａｓｓｅｔｔｉ　Ｐ，Ｐｅｚｚｉｌｌｉ　Ｒ．Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｃｕｔｅ　ｐａｎｃｒｅａｔｉｔｉｓ：ｃｕｒｒｅｎｔ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ　［Ｊ］．Ｗｏｒｌｄ　Ｊ　Ｅｍｅｒｇ　Ｓｕｒｇ，２００６，１：１６．　［８］Ｇｒｅｗａｌ　ＨＰ，Ｍｏｈｅｙ　ｅｌ　Ｄｉｎ　Ａ，Ｇａｂｅｒ　Ｌ，ｅｔ　ａ１．Ａｍｅｌｉｏｒａ－　・７・　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ａｃｕｔｅ　ｐａｎｃｒｅａｔｉｔｉｓ　ｕｓｉｎｇ　ａｎ　ａｎｔｉ・・ＴＮＦ—ａｌｐｈａ　ｐｏｌｙｃｌｏｎａｌ　ａｎｔｉｂｏｄｙ　［Ｊ］．Ａｍ　Ｊ　Ｓｕｒｇ，１９９４，１６７（１）：２１４・２１８．　［９］Ｔｒｉａｎｔａｆｉｌｌｉｄｉｓ　ＪＫ，Ｃｈｅｒａｃａｋｉｓ　Ｐ，Ｈｅｒｅｔｉ　ＩＡ，ｅｔ　ａ１．Ａｃｕｔｅ　ｉｄｉｏｐａｔｈｉｃ　ｐａｎｃｒｅａｔｉｔｉｓ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｎｇ　ａｃｔｉｖｅ　Ｃｒｏｈｎ　Ｓ　ｄｉｓ－　ｅａｓｅ：ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｉｎｆｌｉｘｉｍａｂ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．　Ａｍ　Ｊ　Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ，２０００，９５（１　１）：３３３４－３３３６．　（收稿日期：２００８—０３—０２）　

近红外光谱技术及其在药学领域的应用进展　王桂梅　臧恒昌　１　山东大学药学院（济南　２５００１２）；　２　山东药品食品职业学院（淄博　２５５０１１）　【摘要】　近红外光谱技术是一种简便、快速、无损的检测手段，在药学领域得到了广泛的应用。文章综述了　近红外光谱技术的发展历程及其在药学领域的应用现状，展望了其应用及发展前景。　【关键词】　近红外光谱技术药学应用　进展　

Ｎｅａｒ・ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｃｅ　ｏｎ　ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｗａｎｇ　Ｇｕｉｍｅｉ，Ｚａｎｇ　Ｈｅｎｇｃｈａｎｇ．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　ＳｃＯｎｃｅｓ　ｏｆ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｗｅｍ　，Ｊｉｎａｎ　２５００１２　Ｃｈｉｎａ　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】　ＮＩＲＳ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ　ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｉｔ　ｉｓ　ａ　ｓｉｍｐｌｅ，ｑｕｉｃｋ　ａｎｄ　ｎｏ　ｄａｍａｇｅ　ａｎａｌｙｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｖｉｅｗｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　Ｎｅａｒ－Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｒｅａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｉｔｓ’ａｐｐｌｉｃａ－　ｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ，ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】　Ｎｅａｒ—ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；Ａｄｖａｎｃｅ　

近红外光谱（Ｎｅａｒ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＮＩＲＳ）技术　是集现代电子技术、光谱分析技术、计算机技术和化学计　量学技术为一体的现代光谱技术，主要用于复杂样品的无　损、快速分析。随着分光系统的日益完善和化学计量学软　件的功能不断强大，近红外光谱技术在药学领域中的应用　越来越广泛”　。　１　近红外光谱技术的发展　近红外光谱（７８０～２５２６　ｒｉｍ）主要是分子内含氢（原　子）基团（包括：Ｃ．Ｈ、０．Ｈ、Ｎ．Ｈ等）的合频吸收与倍频　吸收组成，信息量大、吸收系数低、重叠严重。采用化学　计量学和先进计算机技术可以不使用化学试剂、不需要样　品预处理、直接对颗粒状、固体状、糊状等样品进行分析，　实现药物生产过程质量的实时在线分析、过程控制和无损　的药品质量鉴定　。目前，近红外光谱仪器的发展分为五　个阶段：滤光片型、光栅扫描型、傅立叶变换型、二级管　陈列和电感耦合器件型以及声光可调滤光器型（ＡＯＴＦ）。　以ＡＯＴＦ作为分光元件的ＮＩＲ仪具有明显的优越性：结构　简单，光学系统无移动部件，仪器体积小，集光能力强，　波长切换快，重现性好，程序化的波长控制，尤其是外部　防尘和内置的温度、湿度集成控制装置，大大提高了仪器　的环境适应性，加之全固态集成设计的优异避震性能，致　使其在工业在线和现场分析中得到越来越广泛的应用　。　在世界５００强的企业中已经应用ＡＯＴＦ近红外光谱仪的客　户有１００多家，如辉瑞、葛兰素等制药企业，目前在高端　客户应用当中是最多的。ＡＯＴＦ将分析从实验室转移到现　场和在线，是近红外技术发展和应用的必然趋势。　２近红外光谱技术在药学领域的应用现状　近红外光谱技术在制药工业中的应用日趋广泛，从药　物的定性、定量分析，到生产过程各个阶段（包括合成、　制剂、包装等过程）的在线监控都体现出近红外光谱的巨　大潜力。　２．１　药物的定性和定量分析：近红外光谱技术对药物的定　性、定量分析有明显的优势。定性方面它可简便、快速、　准确识别假药、劣药，鉴别正品、伪品以及不同产地的中　药材，如大黄及其混伪品的鉴别　Ｊ。定量方面可以广泛应　用于中药有效成分测量，如黄连浸膏粉中生物碱　，人参　粉末中的其它组分　。ＮＩＲ可同时分析多个组分，如复方　制剂中扑热息痛、维生素Ｃ、氢溴酸右美沙芬、咖啡因、　马来酸氯苯那敏的各组分含量　；复方乙酰水杨酸片中三　种有效成分的定量分析等　Ｊ。ＮＩＲ测量结果准确、可靠，　

维普资讯 http://www.cqvip.com ・８・　在欧美及日本等发达国家，近红外光谱分析法被列为标准　方法　，在药品生产过程中已成为质量检测的重要手段。　２．２　固体制剂物化参数的定量表征：固体制剂是最常用的　剂型，安全、有效、稳定、均一是药物的基本性质。药物　的纯度和含量决定药效，其物理参数，如湿度、含量均一　性、颗粒大小分布、结晶度及硬度等对药物的稳定性及生　物利用度等也有很大影响。　（１）颗粒大小分布：药物颗粒大小几乎与所有固体制　剂相关，可能是最终产品也可能是中问体，如散剂、颗粒　剂、胶囊剂的颗粒是产品，而在片剂生产过程中是中问体。　颗粒大小和分布不但影响药物的流动性、均匀性和外形美　观，而且影响药物的崩解性、溶出性等。ＮＩＲ结合漫反射　技术，快速、非破坏性测定整批样品中颗粒大小的真实分　布，保证药品的质量。Ｅ１一Ｈａｇｒａｓｙ、Ａｒｗａ　Ｓ等使用ＮＩＲ对有　效组分的混合均匀性进行在线监控　。　（２）结晶：大部分药物都可以形成几种结晶形式或多　结晶，晶型会直接影响制剂疗效，有些晶型问题影响药物　的混合、压片等生产过程，使制剂难以工业生产　。控制　最佳晶型有利于药物的吸收和利用。最常用的晶型测定方　法是热分析法（ＤＳＣ），该方法用量少，破坏样品，误差较　大。ＮＩＲ是一种最佳的非破坏性质量控制手段，快速测定　药物晶型，如Ｌｉ等　在湿颗粒处理过程中成功监测药物　活性成分的多晶型变化。ＮＩＲ测定镇痛新药“盐酸比西发　定”的晶型比红外和Ｘ射线粉末衍射法准确、方便　。。　（３）湿度：湿度对固体制剂的影响较大，颗粒湿度太　小，含结晶水的药物易失去较多的结晶水，影响药物性质，　压片易造成裂片、松片等。颗粒湿度过大，药物容易发生　氧化、还原、水解等反应，影响其化学稳定性，又容易造　成药物水溶性成分的“迁移”，使药物的有效成分分布不　均匀，形成花斑。ＮＩＲ技术可以成功测定粉末、包衣片的　湿度　。　２、３药物生产过程的在线检测与监控：ＮＩＲ能够反映样品　的综合信息，更易于在线应用，从而满足原料药到中间体　到成品的完全检测和监控，保证药品质量。如采用近红外　漫反射光谱法叮快速、准确分析头孢拉定胶囊，并用于工　业现场的实时在线分析０。。利用ＮＩＲ技术进行大批黄芩药　材　、冰片　等有效成分的含鼍测定及药物生产的在线　质量监控，提高中成药的质量控制标准，加快中药现代化　的进程。　３　近红外光谱技术应用前景展望　２Ｏ世纪９Ｏ年代以来，近红外光谱在工业领域中的应　用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用迅速增加，成　为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。它在药　学领域的应用愈加广泛，发达国家已经将近红外方法作为　质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的主要　手段。美国药典２５版第２增补本将近红外光谱法列为新的　参考性通法。２００５版《中固药典》也将“近红外分光光度　法指导原则”列入目录。由于近红外光谱不是一个“原　广州医药２００８年第３９卷第２期　始”方法，需要建立测量模型，建模需要标准样品和相关　的一级数据，同时该方法也受定标样品的选择、制备、操　作技术和计算机及其化学计量学软件的影响　，其准确性　比不上所依赖的化学分析方法。因此在药学领域大范围推　广应用时，必须使用准确、精确的化学分析值及适当的定　标操作技术建立稳定模型。优化测定波长，提高模型的测　量精度　，维护模型的匹配性，不断修正与维护模型，努　力提高测量结果的准确性。再者ＡＯＴＦ—ＮＩＲ的仪器价格较　贵，对于偶然做一两次的分析或分散性样品的分析则不太　适用，对于大量样品的质量监控是十分经济且快速的，　ＮＩＲ对加工中产品质量的在线检测与控制，带来了显著的　经济效益和社会效益。来自美国航天技术的ＬＵＭＩＮＡＲ　ＡＯＴＦ倍受人们的注目和青睐，其独有的光学系统和强大　的光谱采集软件和化学计量学软件，使分析技术更加准确、　快速，并可进行微量分析，在液体制剂生产、无菌监控、　光学异构体的拆分等方面的应用有待进一步研究。　综上所述，随着近红外光谱技术的日趋完善，ＮＩＲ对　药物理化参数的定量表征和大量样品的质量控制、在线分　析等方面发挥重要的作用。　参考文献：　［１］相秉仁，李睿．近红外光谱分析技术在药学领域中　的应用［Ｊ］．计算机与应用化学，１９９９，１６（５）：　３２７—３２８．　［２］安登魁．现代药物分析选论［Ｍ］．北京：中国医药　科技出版社，２０００．２０２￣０６．　［３］谢豪，蔡绍松，秦志强，等．声光可调一ＮＩＲ近红　外光谱在烟草化学成分分析中的应用［Ｃ］∥湖北省　烟草学会２００６年学术年会论文集．２００６．８９－９５．　［４］杨成英．大黄及其混伪品的鉴别［Ｊ］．时珍国医国　药，２００３，１４（２）：７４７．　［５］瞿海斌，刘全，程翼字．近红外漫反射光谱法测定　黄连浸膏粉中生物碱含量［Ｊ］．分析化学，２０００，　３２（４）：４７７－４８０．　［６］Ｃｈｅｎ　ＨＣ．Ｆａｓｔ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅｓ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｇｉｎｓｅｎｇ　ｐｏｗｄｅｒ　ｂｙ　ｎｅａｒ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　ｓｐｅｅｔｒｏｓｅｏ－　ＰＹ，ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＳＰＩＥ—ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　ｏｐｔｉ—　ｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，６０２６（ＩＣＯ２０：Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ　Ｏｐｔｉｃｓ），　６０２６１　Ｃ／－６０２６１　Ｃ／６（Ｅｎｇｌｉｓｈ）．　［７］Ｂｌａｎｃｏ　Ｍ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ａｃｔｉｖｅ　ｐｒｉｎｃｉ—　ｐｌｅｓ　ｉｎ　ａ　ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎｅａｒ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ『ｊ　１．　Ｅｕｒ　Ｊ　Ｐｈａｒｍ　Ｓｃｉ，２００６，２７（２－３）：２８０—２８６．　［８］王桂芳，李光和，窦英，等．偏最小二乘法测定复　方乙酰水杨酸片中的有效成分［Ｊ］．化学分析计量，　２００５，１４（１）：４０－４２．　［９］胡晓航，李海洋．近红外光谱分析技术在农产品品质　分析中的应用［Ｊ］．林业科技情报，２００７，３９（１）：　６　７．