贾燕花,熊成文 (.解放军总医院第一附属医院药剂药理科,北京 00048;.青海省食品药品检验所,青海 西宁8006)
山莨菪碱主要是从茄科植物唐古特莨菪根里提取的一种生物碱,它在药理学上属于M胆碱受体拮抗剂。主要用于平滑肌痉挛、中毒性休克、血管性疾病的治疗[1]。目前,消旋山莨菪碱的鉴别方法主要有薄层色谱法、红外光谱法、托烷生物碱类的鉴别反应方法以及高效液相色谱法等,这些方法需要一系列的样品前处理工作等,操作繁琐、费时[2-4]。近红外光谱分析技术结合化学计量学方法近年来在国内外飞速发展,它以快速、非破坏、样品不需要预处理等优点得到广泛的应用和开发[4,5],并已广泛地装备到药品检测车中,用于药品的初筛。笔者首次采用近红外光谱分析方法,建立了消旋山莨菪碱非铝塑包装片剂鉴别模型,可用于药品的快速鉴别,同时为模型更新提供了一个参考方法。
1.1仪器 BRUKER公司生产的MATRIX-F傅立叶变换近红外光谱仪,光纤探头,InGaAs检测器,OPUS6.5光谱工作站。
1.2样品 福建明龙制药,杭州民生,河南普瑞,江苏鹏鹞,江苏天士力帝益,开封制药,上海罗福太康,张家口云峰等8个厂家生产的消旋山莨菪碱非铝塑包装片剂,共128批次样本,为抽检样品。
2.1样品制备 以“1.2”项下的样品用于实验。
2.2近红外漫反射光谱采集 取样品,用光纤探头直接抵住片剂进行扫描,波数范围12 000~4 000 cm-1,8 cm-1,每批样品测定6片,每片扫描32次,对原始光谱进行预处理用于建立模型。所有数据处理均使用仪器自带的OPUS 6.5软件进行。
2.3结果
2.3.1与阿托品非铝塑包装片的近红外光谱的比较 消旋山莨菪碱和硫酸阿托品均为抗胆碱药,化学结构中消旋山莨菪碱比阿托品多了一个羟基,硫酸阿托品为硫酸盐一水合物,其近红外光谱在5 400~7 000 cm-1处差异大,见图1。
图1 消旋山莨菪碱非铝塑包装片(A)与硫酸阿托品非铝塑包装片(B)的近红外光谱比较
2.3.2消旋山莨菪碱非铝塑包装片近红外鉴别模型的建立 建模样本的选择:选择一个生产厂家一个批次样品,计算了同该批次相近的样品近红外光谱的全谱段(12 000~4 000 cm-1),采用参数一阶导数、矢量归一化以及平滑点为13的光谱数据预处理方法,得光谱距离D(0.027),同时计算了与该批次较远的样品近红外光谱的距离D(0.032),结果表明同一厂家批号相近的样品具有更加相似的近红外光谱图。采用相同的方法考察不同的贮存地方对样品近红外光谱的影响,计算同一厂家同一批次在相同的地方购买样品的近红外光谱距离(0.020),以及计算在不同地方购买的相同批次样品的近红外光谱距离(0.032),结果表明不同地方购买的同一样品的近红外光谱的差异大于在相同地方购买的同一样品。根据以上的实验结果,按照以下两个依据筛选建模样品:①由于分析样品的厂家信息中,有3个厂家的样品占多数,而同一厂家相近批次的样品在红外光谱图上的差异小于批次较远的样品,按照批号相近的样品去除原则,将这3个厂家的光谱进行筛选。②同厂家同批次的样品中只选择一个购药地的样品光谱进行建模,其余用于验证模型。根据以上两个标准,共选择38批次样品的原始近红外光谱建模,其余样品光谱用于验证模型。
谱段的选择:通过比较消旋山莨菪碱的近红外光谱图和阿托品的近红外光谱图,发现在5 400~7 000 cm-1范围内光谱信息含量高,存在较大的差异,因此选择5 400~7 000 cm-1建立模型。
光谱预处理方法的选择:由于样品厚度、均匀度、仪器状态等因素的影响,往往会导致光谱基线产生偏移或漂移等变化,因此需要对原始光谱进行预处理。一阶导数和矢量归一化处理可以消除基线漂移,扣除本地吸收,提高光谱分辨率,从而更能体现样品光谱的特征。
算法:OPUS软件中的Standard算法为欧式距离。欧式距离是两条光谱差异程度的一个尺度。因此欧式距离可以用来比较给定物质的单独参考光谱和平均参考光谱之间的关系,通过选取合适的阈值定义一个置信区间,如果未知样品光谱的点落在给定物质的置信区间内,那么就认为这些物质与给定物质是相同的,而落在给定物质置信区间之外的物质,就认为与该给定物质是不同的。欧氏距离可以用于单一组分模型的建立,因此选择欧式距离法建立消旋山莨菪碱的近红外光谱鉴别模型。
综上所述,建立消旋山莨菪碱非铝塑包装片剂近红外鉴别模型,谱段为5 400~7 000 cm-1、光谱预处理方法为“一阶导数法+归一化”、模型的阈值为0.603。
3.1耐用性 采用不同的操作者在不同的仪器上扫描作为验证集的90批次样品的近红外光谱图,用以上建立的消旋山莨菪碱鉴别模型进行处理,均通过,即被判定为消旋山莨菪碱非铝塑包装片剂,表明该方法重现性良好。
3.2专属性 专属性是指对模型中样品唯一鉴别的能力。应用硫酸阿托品片近红外光谱来验证模型,用了两个厂家两个批次样品近红外光谱(山东莒南,江苏方强)来验证模型,结果均不是消旋山莨菪碱片。
建立了消旋山莨菪碱非铝塑包装片剂定性分析模型,参数为一阶导数和矢量归一化,平滑点为13,谱段采用5 400~7 000 cm-1。并对模型进行初步验证,结果判断准确。
同一厂家批次较远的样品,其近红外光谱与批次相近样品的近红外光谱相比,差异较大。该结果提示可以根据本方法跟踪同一厂家的相同的样品,初步可以根据当该值超过单组分模型阈值时进行模型的更新,这个方面的研究有待于进一步的验证。
【参考文献】
[1] 金 宏.山莨菪碱的药理和临床应用研究进展[J].求医问药,2012,10(6):800-801.
[2] 国家药典委员会,中华人民共和国药典2010年版二部[S].北京:中国医药科技出版社, 2010:866-868.
[3] 卜媛媛.HPLC法测定盐酸消旋山莨菪碱注射液含量[J].药物与临床,2010,5(5):76.
[4] 丁 燕,修 虹.HPLC法测定盐酸消旋山莨菪碱注射液中主药的含量[J].中国药房,2009,20(7):540-541.
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[6] 吴 翔,韩 莹.应用近红外光谱法快速检测药品白加黑真伪的研究[J].北方药学,2011,8(7):10-11.