徐万帮 周颖仪 李华
近红外光谱一致性检验模型快速鉴别沉香化气丸※
徐万帮 周颖仪 李华
(广东省药品检验所,广东广州510180)
目的建立沉香化气丸的近红外光谱一致性检验方法。方法采集沉香化气丸的近红外光谱,利用OPUS软件进行处理,建立沉香化气丸的近红外光谱一致性检验模型,用不同厂家及功效相近样品的近红外光谱进行验证。结果建立的近红外一致性检验模型可以快速、准确地判断出不同厂家的真伪。结论该方法是一种快速、简便、准确的分析技术,可用于药品快速检测。
近红外光谱;沉香化气丸;一致性检验;中医鉴定
近红外光谱法是一种利用化学物质在近红外谱区内的光学特性快速测定物质化学组分含量的光谱技术[1,6]。近红外技术的特点是吸收系数较低、无损、快速、无污染,可以直接对样品进行测定,基本不需对样品处理或仅需简单的处理[2-4]。因此,近红外分析技术是各级食品药品监督管理部门现场快速筛查假、劣药品的重要手段之一,在监管部门打击伪、劣药品方面发挥越来越重要的作用[5]。
本研究以2016年国家基本药物评价性抽验沉香化气丸中样本数量较多的湖北诺得胜制药股份有限公司和成都地奥集团天府药业股份有限公司以及陕西汉王药业有限公司所生产的沉香化气丸为基础,建立沉香化气丸的近红外模型。由于中成药组分复杂,难以找到特征吸收,故考虑利用近红外漫反射技术,采用一致性评价方式,即一厂一品一规,建立一种快捷的图谱比较方法,通过比较待测样品的光谱与已知样品的一组参考光谱是否具有一致性,以此来判断待测样品与已知样品是否来自同一厂家。因此该法可以显著区分不同厂家同品种同规格的药品,适用于药品质量控制和假药的快速筛查。
1.1 仪器BRUKER公司的傅里叶变换近红外光谱仪(Matrix-F);铟镓砷(InGaAs)检测器及漫反射装置。
1.2 试剂湖北诺得胜制药股份有限公司(29批,简称诺得胜)和成都地奥集团天府药业股份有限公司(41批,简称成都地奥)以及陕西汉王药业有限公司(6批,简称汉王),其他厂家批样品作为验证样品。
1.3 试验方法
1.3.1 近红外光谱测定每批样品随机取约100粒,粉碎,过5号药典标准筛,取适量粉末置于漫反射杯中,均匀平铺使样品厚度0.5~1.0 cm,采用积分球漫反射系统,以空气为参比,扣除背景采集近红外光谱。
1.3.2 光谱采集条件分辨率:8 cm-1;背景扫描次数:32次;样品扫描次数:32次;扫描范围:9000-5700 cm-1和5300-4000 cm-1。记录测试时的温度为22℃,相对湿度为55%。所采集的原始光谱作为建模光谱及测试光谱。
2.1 沉香化气丸丸近红外光谱图按照实验方法,取部分湖北诺得胜制药股份有限公司所生产的沉香化气丸为样品进行测定,典型的近红外图谱如下,见图1。
图1 沉香化气丸近红外光谱图(诺得胜)
2.2 近红外建模
2.2.1 建模谱段的选择沉香化气丸的近红外漫反射原始光谱图(见图1),扣除边缘效应和沉香化气丸信息主要表达波段,我们选9000-5700 cm-1和5300-4000 cm-1为分析波段,对湖北诺得胜制药股份有限公司的沉香化气丸建立一致性模型。
2.2.2 光谱预处理方法的选择建模时,在选定的谱段区域通过比较各种预处理方法(一阶导数,二阶导数,矢量归一化,多元散射校正及其组合),分别考察不同预处理方法对不同厂家生产的沉香化气丸的区分效果。试验发现,单一归一化处理后区分效果最佳。确定最优模型的预处理方法为矢量归一化。
2.3.3 CI指数的选择分别选取CI=2,CI=3,CI=5,CI=7建立沉香化气丸的一致性检验定性模型,通过选取不同厂家的样品来进行验证,试验发现,CI=4左右时模型对不同厂家生产的样品区分效果最理想,故选取4.2为湖北诺得胜制药股份有限公司的CI指数,见图2。
图2 沉香化气丸CI值图(诺得胜)
3.1 不同仪器对一致性模型的验证为进一步验证模型的有效性,本实验将湖北诺得胜制药股份有限公司的部分沉香化气丸置于另外2台近红外光谱仪进行近红外扫描,获取相关图谱,导入一致性评价模型,结果见图3。
图3 不同仪器扫描的沉香化气丸验证图
从图3可以看出,不同的近红外仪扫描的近红外光谱图具有一定的相似性,两者没有明显的区别,无法将其区分。说明不同仪器对沉香化气丸一致性评价模型影响不大。
3.2 自身样品的验证为了考察模型的有效性,将部分湖北诺得胜制药股份有限公司所生产的沉香化气丸重新扫描,用所得光谱对模型进行自身验证(图4)。
图4 同一近红外光谱仪一致性模型验证图
从图4可以看出,两者亦无法区分,说明所建立的一致性模型对该公司自身所生产的沉香化气丸具有一致性。
3.3 与其他厂家样品的验证为了考察所建立的湖北诺得胜制药有限公司的沉香化气丸近红外一致性模型与其他厂家的沉香化气丸近红外光谱的不同,本试验在同样条件下对江苏七○七天然制药有限公司、太极集团重庆桐君阁药厂、成都地奥集团天府药业股份有限公司、陕西汉王药业有限公司等4个公司的沉香化气丸进行近红外光谱图扫描并导入一致性评价模型(诺得胜),用于验证湖北诺得胜制药有限公司的一致性模型的准确性(图5)。
图5 不同厂家沉香化气丸近红外光谱一致性模型区分图
从图5可以看出,所建立的湖北诺得胜制药有限公司生产的沉香化气丸近红外一致性模型能有效区分不同厂家所产生的沉香化气丸样品,即湖北诺得胜制药股份有限公司所生产的沉香化气丸近红外一致性评价模型具有很好的区分度。
4.1 陕西汉王药业有限公司参照本实验2.2所描述的方法对陕西汉王药业有限公司所成产的沉香化气丸进行近红外光谱扫描并建立一致性评价模型,结果表明所建立的该公司生产的沉香化气丸近红外一致性评价模型在CI值为3.6。符合近红外一致性模型建立的基本要求(图6)。
图6 沉香化气丸近红外一致性模型(陕西汉王药业有限公司)
由于该公司所生产的样品量较少,无法对其进行自身验证,仅对其他厂家生产的样品进行验证。参照3.3的操作,为了更好区分,本试验将不同生产厂家的沉香化气丸分开比较(见图7~9)。
图7 不同厂家沉香化气丸一致性模型验证图(汉王VS江苏707)
图8 不同厂家沉香化气丸一致性模型验证图(汉王VS成都地奥)
图9 不同厂家沉香化气丸一致性模型验证图(汉王VS诺得胜)
从图7~9可以看出所建立的陕西汉王药业有限公司所生产的沉香化气丸近红外一致性评价模型在CI值为3.6时能有效区分其他公司所生产的沉香化气丸。
此外,本课题组还建立了成都地奥、江苏707等公司生产的沉香化气丸近红外一致性评价模型,但是由于样品量不足,所建立的模型还需进一步验证,将在以后陆续报道。
本实验通过建立近红外一致性评价模型,选择表征不同厂家沉香化气丸的特征谱段,建立了湖北诺得胜制药股份有限公司、陕西汉王药业有限公司等公司的近红外一致性检验模型,通过对比不同仪器扫描的图谱,以及用其他不同厂家生产的样品验证模型。结果表明,所建模型可以很好地和其他厂家的样品区分。
近红外光谱法用于药品检测多为口服的片剂和胶囊剂,由于中药丸剂其特殊性,其近红外采样方式及检测准确性报道不多。本实验尝试所建模型的的预测准确性及稳健性较佳。由实验可知,近红外光谱漫反射应用于中药丸剂快速检测分析是可行的,更具实用性。
[1]胡昌勤.近红外光谱法快速分析药品.[M].北京:化学工业出版社出版,2014,29(10):1105-1108.
[2]耿颖,程奇蕾,何兰时.近红外光谱法鉴别普伐他汀钠片及其原料药晶型的一致性研究[J].现代药物与临床,2014,29(10):1105-1108.
[3]曲佳,王秋珍,王杰.近红外光谱法快速鉴别不同厂家的天王补心丸(小蜜丸)[J].药物评价研究,2014,37(4):346-348.
[4]王小亮,冯润东,苏坷.马泉荔近红外光谱法快速鉴别与区分不同厂家的硝酸咪康唑栓剂[J].海峡药学,2015,27(11):34-36.
[5]韩莹,张永耀,侯惠蝉,等.近红外光谱法鉴别消渴丸真伪的应用[J].广东药学院学报,2010,26(4):348-350.
[6]张迪文,白雁,谢彩侠,等.近红外光谱法快速测定女贞子药材中女贞昔的含量[J].中国药房,2016,27(36):5139-5133.
Quick Identification of Chenxiang Huaqi Pill by NIR Conformity Test Model
XU Wanbang,ZHOU Yingyi,LI Hua
(Guangdong Institute for Drug Control,Guangdong Province,Guangzhou 510180,China)
Objective To establish the nearinfrared spectroscopic conformityfor rapid identification of chenxianghuaqi pills.Methods Near-infrared spectra(NIR)of Chenxiang Huaqi pills were collected and operated by OPUS analysis software.It was etablished the near-infrared spectroscopic conformity test ofchenxianghuaqi pills.Samples from different factories verified the conformity test.Results The proposed nearinfrared spectroscopic conformity test correct1y identified real and counterfeit pills of chenxianghuaqi.Conclusion This method is rapid,simple and accurate analysis technology.
nearlnfrared spectroscopy;Chenxiang Huaqi pill;conformity;TCM identification
10.3969/j.issn.1672-2779.2017.15.062
1672-2779(2017)-15-0142-03
:李海燕本文校对:梁生旺
2017-04-26)
国家药品评价性抽验专项资助;广东省中医药局中药强省专项资助【No.20150438,20172027】