声光可调滤光器-近红外光谱分析技术在中药领域的应用

白宗利乐智勇车海燕武拉斌董婧婧,3

1 康美（北京）药物研究院有限公司 （北京 102629）2 康美药业股份有限公司 （广东 普宁 515300）3 广东康美药物研究院有限公司 （广东 广州 510000）

声光可调滤光器-近红外光谱分析技术在中药领域的应用

白宗利1＊乐智勇1,2车海燕1武拉斌1董婧婧1,3

1 康美（北京）药物研究院有限公司 （北京 102629）2 康美药业股份有限公司 （广东 普宁 515300）3 广东康美药物研究院有限公司 （广东 广州 510000）

本文介绍了声光可调滤光器-近红外光谱分析技术的原理及在中药领域的应用。该技术适于中成药的快速鉴别、快速分析，能实现生产过程的在线检测，在中药领域发挥重要作用。

声光可调滤光器 近红外光谱 快速鉴别 快速分析 在线检测

Abstract: The acousto-optic tunable filter near infrared spectroscopy (AOTF) is introduced here for its principles and applications in the TCM field. As usable in rapid identification and analysis, the near-infrared spectroscopy is a contributing factor in the TCM field.

Key words: AOTF, NIR, rapid identification, rapid analysis, on-line detection

声光可调滤光器（Acousto-Optic Tunable Filter，AOTF）-近红外光谱技术是最先进的一代近红外技术，美国FDA已把该项技术作为一种标准的检测方法。本文对AOTF-近红外光谱技术的原理进行介绍，同时对该技术在中药领域鉴别、有效成分测定、生产过程控制等方面进行综述。

1.AOTF近红外技术原理

AOTF是一种电光调制器件，其工作原理主要是利用声波在各向异性介质中传播时对入射到传播介质中的光的布拉格衍射作用。AOTF由单轴双折射晶体，粘合在单轴晶体一侧的压电换能器，以及作用于压电换能器的高顿信号源组成。当输入一定频率的射频信号时，AOTF会对入射多色光进行衍射，从中选出波长为λ的单色光。单色光的波长λ与射频频率f有一一对应的关系，只要通过电信号的调谐即可快速、随机改变输出光的波长。

2.AOTF-近红外光谱分析在中药领域的应用

2.1 鉴别方面

王宁等[1]应用AOTF-近红外光谱技术，用主成分分析法分别建立2种口服液的定性分析模型，所建立的银黄口服液和双黄连口服液定性分析模型可相互正确予以鉴别，该方法可用于2种口服液的快速鉴别。同时，王宁等[2]采用主成分分析法，建立的双黄连口服液定性分析模型可正确判断双黄连口服液、心通和银黄等10种口服液被双黄连性分析模型排除，该方法可用于双黄连口服液的快速定性鉴别。此外，王宁等[3]应用AOTF-近红外光谱技术和化学计量学方法建立用于六味地黄丸快速定性分析的新方法。另外，采用主成分分析法建立复方丹参片的定性分析模型，能准确鉴别复方丹参片及相近的中成药和阴性对照品[4]。

2.2 有效成分测定方面

王宁等[5]以HPLC测定复方丹参片中丹参酮ⅡA和丹酚酸B的含量为参照，采用偏最小二乘法和交叉-验证法建立模型，可对复方丹参片中丹参酮ⅡA和丹酚酸B的含量结果进行较好的预测。武卫红等[6]收集56个厂家215个批号复方丹参片为样本，选用便携式AOTF-NIR光谱仪采集光谱，利用偏最小二乘法实现复方丹参片中丹酚酸B、丹参酮ⅡA、水浸出物、醇浸出物4个指标的同时、快速定量分析，建立复方丹参片整体质量控制方法。王宁等[7]应用AOTF-近红外光谱技术和化学计量学方法建立一种快速测定心通口服液中葛根素含量的新方法，以HPLC测定其葛根素的含量，运用偏最小二乘法建立定量模型，葛根素的近红外光谱预测值与HPLC分析值之间相关性良好，可用于心通口服液的快速定量分析。王宁等[8]收集7个厂家58个不同批号双黄连口服液为样本，应用AOTF-近红外光谱技术，利用偏最小二乘法对双黄连口服液中黄芩苷、绿原酸和连翘苷3个指标成分分别建立的定量分析模型，具有较好的预测能力。李中文等[9]以HPLC测定盐酸小檗碱的含量，运用偏最小二乘法建立校正模型，可用于桂林西瓜霜喷剂中盐酸小檗碱快速含量测定。

2.3 生产过程控制方面

蔡绍松等[10]用AOTF-NIRS对浓缩过程的黄芪水提液进行在线分析，用偏最小二乘法建立的校正模型可较准确地预测黄芪浓缩液密度和黄芪甲苷的含量，能够实现对浓缩终点的过程判定。武卫红等[11]使用AOTF-近红外光谱仪测定丹参提取过程中丹参酮ⅡA含量的方法，初步解决了丹参提取过程中主要成分丹参酮ⅡA的动态分析问题。王木兰等[12]用AOTF-近红外光谱法在线分析杏香兔耳风提取过程中绿原酸成分含量，建立的校正模型能较准确预测样品绿原酸的含量，该方法可用于杏香兔耳风提取过程的在线分析。屈战果等[13]用AOTF-近红外光谱法在线分析中药女金胶囊提取浓缩过程黄芩苷含量，通过在线收集提取浓缩样品，用偏最小二乘法建立近红外光谱与黄芩苷含量数据之间的校正模型，并对在线过程中收集的预测集样品进行含量预测来验证所建模型，该方法可用于女金胶囊回流提取和浓缩过程黄芩苷含量的快速分析。胡浩武等[14]建立AOTF-近红外光谱技术在线分析肾宝合剂渗漉液密度及淫羊藿苷的含量。耿炤等[15]用AOTF-近红外光谱法在线分析中药新药川红活血胶囊提取过程中芍药苷的含量，用偏最小二乘法分别建立的校正模型能够实现川红活血胶囊提取液芍药苷含量现场快速分析。许定州等[16]采用紫外分光光度法离线检测总黄酮含量，通过一阶微分PLS算法建立校正模型，实现淫羊藿提取过程的在线检测和质量控制。

3.讨论

我国的中药饮片生产缺乏有效的在线监测技术，生产过程主要凭经验来判定炮制程度，与现代质量控制要求存在较大差距。有必要将AOTF-近红外光谱技术应用于饮片炮制，实现中药饮片生产全过程质量控制。

[1] 王宁,孙岱,董海平.声光可调滤光器-近红外主成分分析法快速鉴别银黄口服液和双黄连口服液[J].中国药房,2009,20(30):2355-2357.

[2] 王宁,蔡绍松,李中文,等.一种基于声光可调-近红外光谱的双黄连口服液快速定性分析方法[J].中成药,2008,30(5):688-692.

[3] 王宁,陈雷,武卫红.基于声光可调滤光器-近红外光谱技术对六味地黄丸快速鉴别分析方法的研究[J].药物分析杂志,2010,30(8):1467-1471.

[4] 王宁,蔡绍松,武卫红,等.一种基于声光可调滤光器-近红外光谱技术的复方丹参片快速定性分析方法[J].中国中药杂志,2008,33(16):1964-1968.

[5] 王宁,魏红,蔡绍松,等.声光可调-近红外光谱技术快速分析复方丹参片中丹参酮ⅡA和丹酚酸B的新方法[J].中国中药杂志,2008,33(3):261-264.

[6] 武卫红,王宁,石俊英,等.基于AOTF-近红外光谱技术的复方丹参片快速无损质量控制研究[J].中成药,2010,32(7):1140-1144.

[7] 王宁,魏红,蔡绍松,等.一种快速测定心通口服液中葛根素含量的新方法[J].中成药,2009,31(2):228-231.

[8] 王宁,武卫红,李中文,等.基于近红外光谱技术对双黄连口服液中黄芩苷、绿原酸和连翘苷进行现场快速定量分析方法的研究[J].药物分析杂志,2010,30(9):1689-1694.

[9] 李中文,蔡绍松,魏红,等.桂林西瓜霜喷剂中盐酸小檗碱快速含量测定方法的研究[J].药物分析杂志,2009,29(4):659-662.

[10] 蔡绍松,武卫红,王宁,等.黄芪水提液浓缩过程的AOTF-近红外光谱法在线分析[J].中国医药工业杂志,2008,39(7):527-529.

[11] 武卫红,王宁,蔡绍松,等.声光可调-近红外光谱技术用于丹参回流提取过程中丹参酮ⅡA含量的测定[J].中药材,2009,32(1):118-121.

[12] 王木兰,耿炤,胡浩武,等.近红外光谱用于杏香兔耳风提取过程含量控制的研究[J].江西中医药,2011,4(24):53-54.

[13] 屈战果,耿炤,胡浩武,等.近红外光谱技术在金女胶囊提取浓缩过程中的应用研究[J].时珍国医国药,2011,23(10):2555-2557.

[14] 胡浩武,耿炤,王木兰.AOTF-近红外光谱技术在肾宝合剂渗漉液理化指标快速分析中的应用研究[J].江西中医学院学报,2011,4(23):42-44.

[15] 耿炤,胡浩武,李胜华,等.近红外光谱技术用于川红活血胶囊提取过程的研究[J].中国药业,2012,6(21):14-15.

[16] 许定州,李菁,刘翠红,等.AOTF近红外光谱技术在淫羊藿提取过程在线检测中的应用[J].中国当代医药,2014,8(21):4-6.

The AOTF-based NIR Spectrometer and Its Application in Traditional Chinese Medicine Field

BAI Zong-li1＊LE Zhi-yong1,2CHE Hai-yan1WU La-bin1DONG Jing-jing1,3
1 Kangmei(Beijing) Institute of Pharmaceutical Research Co., Ltd. (Beijig 102629)2 Kangmei Pharmaceutical Co., Ltd. (Guangdong Puning 515300)3 Guangdong Kangmei Institute of Pharmaceutical Research Co., Ltd. (Guangdong Guangzhou 510000)

1006-6586(2017)15-0019-02

R927

A

2017-06-09

白宗利，通讯作者，高级工程师，研究方向为中药炮制工艺及质量标准。

北京市大兴区科技发展计划项目（KT2016000100）；广东省院线提升计划项目（2013B07032007）；2016年省级企业转型升级专项资金——康美药业中央研究院。