基于反射积分球和光纤传感无损快速检测盐酸小檗碱片含量

李建光, 张 露, 林晓静

( 新疆医科大学药学院，新疆乌鲁木齐 830054)

图1 光纤光学积分球Fig.1 Optical integral sphere

积分球是一种光信号采集装置，其特点是光线由输入孔入射后，在积分球内部均匀的反射、漫射和集成，由输出孔所得到的光线为均匀的漫射光束。入射光的入射角度、空间分布、及样品的摆放差异皆不会对输出的光束强度及均匀度造成影响(图1)。近年来，基于积分球反射计的测量方法发展迅速，可应用于气体含量检测、光谱发射率检测、动态热物性测量[1 - 3]等。光纤光谱仪集探测、光学、电子技术于一身，具有高达90%的量子效率、高速的信号处理速度以及高信噪比，快速采集和分析，操作方便，无污染，无损伤，适用于测量弱光信号[4]。光纤光谱仪由光纤和光谱仪构成，物体表面反射光经积分球采集漫反射光，通过光纤传导至光谱仪，光谱仪接收光信号进行光谱分析，得到反射光谱图。将积分球与光纤光谱仪相连，实现对样品光反射及散射信号的原位采集和分析，广泛应用于纸张、金属、涂层、陶瓷、织物等的直接分析[5]，对固体粉末、颜料、光学材料表面性质[6]等的研究也有很好的应用价值。与传统分析方法相较，无需样品前处理。

本文建立一种基于积分球的光纤固体药物反射光谱测定方法。固体药物表面的反射和漫反射光可用于药物的定性，样品含量与漫反射光谱参数成相关性关系可检测固体药物的含量，实现对固体药物的快速分析。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器系统为实验室组装，包括钨灯光源(DH-2000-BAL)、光谱仪(QE65000-ABS)、光纤(QP600-2-UV-Vis)、紫外可见漫反射式积分球(ISP-30-6-R)，均购自海洋光学；数字定时压片机(上海富科思分析仪器有限公司)。

吡喹酮，非那西汀，咖啡因，盐酸小檗碱(自治区药检所)。

1.2 样品制片

分别精密称取吡喹酮，非那西汀，咖啡因和盐酸小檗碱原料药各15 mg，置于压片机上，设置压力75 kg，压片5 min，制成固体薄片。

2 结果与讨论

2.1 影响样品固体反射光谱的因素考察

2.1.1重现性精密称取三份小檗碱原料药15 mg，分别置于压片机上在设定条件下制片，然后将压制好的药片依次置于积分球样品小孔内，测量药片的反射光谱。图谱显示，盐酸小檗碱在450～477 nm波长之间有特征波谷，该处平均反射率为16.1%。样品图谱的重现性较好。

2.1.2样品位置在称样量和压力完全相同的情况下，将盐酸小檗碱药片分别放置在积分球内部，药片下表面与积分球切面相平及药片上表面与积分球样品孔切面相平的两个位置，测定其反射光谱。结果显示，样品反射表面与样品放置处有位置差时，将影响反射率，但不改变反射图谱。故测定时应保持样品反射表面与样品放置处的一致性。

2.1.3样品不同表面积反射光谱分别称取盐酸小檗碱原料药适量，制成1 cm2(30.3 mg)、0.25 cm2(15.4 mg)两种表面积的小檗碱盐酸药片，于积分球样品孔，样品上表面与积分球样品孔切面相平，扫描反射光谱图。结果表明，表面积为1 cm2的样品在472 nm处反射率为26.4%，0.25 cm2的样品在472 nm处反射率为12.8%，表面积越大，反射率越高。

2.1.4样品表面积致密度称取相同量的样品(25.3 mg)，采用不同大小的冲头，压力均为100 kg，于样品孔处扫描反射光谱。样品量相同，压力相同，表面积不同，厚度不同，因此表面致密度不同。表面积为1 cm2的样品，表面致密度小，在472 nm处的反射率为6.77%；表面积为0.25 cm2的样品，在472 nm处的反射率为17.67%。因此，在药物量相同，厚度不同时，面积越大，反射率越低。

2.1.5样品密度称取相同量的盐酸小檗碱原料药15.4 mg，于相同冲头下，采用三种不同压力，压力分别为50.03、75.25、100.61 kg，压制样品置于样品孔处扫描反射光谱。结果显示，不同密度样品反射图谱一致，在特征波谷处反射率差异不是很大，但在500 nm以上波长的反射率有较大差异。

2.2 药品辅料对样品固体反射光谱的影响

2.2.1不同质量药品与一种赋型剂混合压片选择常用辅料淀粉与盐酸小檗碱原料药混合，使得供试品中含原料药质量分数分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%，采用75 kg相同压力，压制5 min，分别扫描反射光谱。提取上述不同比例混合的片剂在波谷456 nm、505 nm处的反射率，结果显示盐酸小檗碱的含量与反射率有一定相关性。小檗碱百分含量越高，反射率越低。在波长505.45 nm处反射率与小檗碱的百分含量有线性关系，线性方程为：Y=-17.91X+42.403，相关系数r=0.9952。

2.2.2与不同赋型剂按照制剂配比压片的反射光谱选择两种常用辅料淀粉和滑石粉以质量1∶1混合，然后再与原料药混合压制成片剂，使得原料药含量分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%，采用75 kg相同压力，压制5 min，分别扫描反射光谱。提取上述不同比例混合的片剂在波谷472 nm、505 nm处的反射率，结果显示盐酸小檗碱的含量与反射率有一定相关性，两种辅料均不影响盐酸小檗碱的反射光谱，盐酸小檗碱百分含量越高，反射率越低。在波长505.45 nm处反射率与小檗碱的百分含量有线性关系，线性方程为:Y=-23.635X+52.143，相关系数为r=0.9811。

3 结论

(1)积分球结合光纤光谱仪可以原位快速测定固体药物的反射光谱，本实验采用的积分球以钨灯为光源，因此获得的是360 nm 以上的反射光谱，由于化学药物的结构不同其紫外可见吸收光谱不同，因此反射光谱也不一致，可以作为定性鉴别的依据，对固体原料药进行快速鉴别。

(2)测定过程中样品表面与样品孔处切面位置会影响反射率的强弱，另外样品表面密度、样品密度及表面积也会影响反射率的大小，但不影响反射光谱图。测定时应注意保持一致的条件。

(3)药品常用辅料滑石粉和淀粉不影响盐酸小檗碱的反射光谱图，但盐酸小檗碱的含量在特定波长处的反射率不同，并有一定的相关性，可用于初步的定量分析。