近红外光谱技术在药学领域中的应用

摘要：本文介绍了近红外光谱技术在化学合成药物和中药及其制剂质量检测中的应用，并该技术的发展方向和趋势进行了展望。

关键词：近红外光谱（NIRS） 药学

近红外区域按ASTM定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，是人们最早发现的非可见光区域。

近年来，随着国内药品安全问题的日新月异，让国民的身心承受着巨大压力，一种安全、快速、无损、低耗且应用广泛的检测分析技术成为“空缺”和研发焦点。现代近红外光谱（NIRS）分析技术是近年来发展较为迅猛的高新分析技术之一，该技术测量信号的数字化和在分析过程中所崇尚的“绿色”越来越引起国内外分析专家的注目，在分析界被誉为“绿巨人”。近红外光谱分析技术不仅是一种“前卫”的研究分析手段，同时在药品领域的质量检测、评价和过程控制也起着重要的作用，在药品监督检验执法过程中发挥了重要的作用。

一、近红外光谱技术在西药分析检测中的应用

西药主要是指由人工合成的化学药物，化学药物由于成分比较简单，近红外光谱技术已经可以实现对化学药物成分的快速无损定性或定量分析测定，例如，王静等利用近红外光谱快速鉴别多潘立酮真伪，方法快速简便，准确有效。刘志强等运用偏最小二乘法结合近红外漫反射光谱对青霉素V钾粉末进行无损定量分析测定，得到较满意结果。尼珍等对国内外不同企业生产的注射用头孢呋辛钠进行近红外光谱快速分析，并结合偏最小二乘法建立了近红外漫反射分析模型，实现了药品快速无损现场检查需要。近红外光谱技术除了可以对化学药物成分进行定性或定量分析外，还可以对药物整个生产制备过程进行在线实时监控。例如，将近红外光纤探头直接插入待测药物样品中，便可以对药物粉末混合均匀度、包衣的厚度和溶出度、发酵过程和药物合成工艺进行随时监控。药品质量安全与每个生产环节息息相关，高效、快速、绿色的监测控制技术是确保药品质量的关键，例如殷飞等通过近红外药品快速检测系统查出盐酸洛哌丁胺胶囊掺入诺氟沙星情况分析，从而促进近红外药品快速检测系统转向查假治劣并重，更大限度发挥该技术高科技打假治劣的优势。

二、近红外光谱技术在中药分析检测中的应用

近几年，随着中药和天然药物市场的不断开放，呈现出蓬勃发展的一派大好景象。中药分析不同于西药分析，其物质组分复杂、多变，仅对单一活性成分分析不能反应中医用药所体现的整体疗效，而近红外光谱法可以对中药中多种有效成分进行同时在线监测并在中药材鉴定、中药材炮制、中药注射剂以及质量控制等各个领域发挥重要作用。例如，对中药进行定性分析（真伪、产地和掺伪鉴别）。王贵杰等采用近红外光谱法结合人工神经网络对52种不同产地的大黄样品进行分类判断，正品和非正品大黄的分类识别率达96%，是一种很有发展前景的鉴别中草药方法。王刚力等对不同产地的102批冬虫夏草的药材粉末、药渣和提取物进行近红外光谱分析测定，结果能够100%鉴别出冬虫夏草产地。林培英等采用近红外光谱-偏最小二乘法（NIR- PLS）对天然牛黄中掺入的不等量的人工牛黄进行分析测定，结果可快速判别出掺伪量；对中药进行定量分析（单指标中药含量测定、复方中药含量测定）。白雁等人应用NIR- PLS对黄芩药材的醇浸出物的含量进行快速测定并建立模型，模型相关系数R2为95.52，RMSECV=1.58%，结果快速准确，此方法对于其它中药材指标成分测定具有一定参考价值。宋瑞丽采用NIR- PLS成功建立了115种山药样品的浸出物、多糖、尿囊素三种有效成分的定量分析模型。

三、近紅外光谱技术的展望

尽管近红外光谱分析技术快速简捷，但由于是一门较为新兴的分析技术，还有许多不足之处有待克服改进。如测定药物成分含量时，样品颗粒度，均匀度和填充密度等物理特性差异直接影响光谱信息和测定结果的精确度。建立模型时，样品数量要多且具有足够代表性，数量过少将不能反映样品集的自然分布规律。另外，由于近红外对温度敏感，温度差10～20℃左右就会引起吸光度变化，因此，检测分析环境要标准，测试人员素质要求较高。

但是不可否认，随着网络信息技术的迅猛发展，与之相结合的近红外光谱分析技术将不断地更新升级，发展和完善，在线光谱成像技术将成为21世纪近红外光谱技术发展趋势和方向。

参考文献：

[1]何文.近红外漫反射光谱结合PLS-ANN算法对药物有效成分的定量分析测定[D].郑州大学，2010.

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[3]刘志强，王彬，郭烨，等.短波近红外光谱法非破坏分析青霉素V钾粉末药品[J].生命科学仪器，2007，（05）.

[4]尼珍，胡昌勤，冯芳等.近红外光谱快速分析注射用头孢呋辛钠的含量[J].中国药学杂质，2008，（43）.

[5]殷飞，侯少瑞，张宁等.NIR 药品快速检测系统查出一例劣药的情况分析[J].中国药事，2008，（22）.

[6]王贵杰，杨帆.近红外光谱结合人工网络鉴别大黄[J].西北药学杂志，2009，（01）.

[7]王刚力，石岩，玉海，等.近红外光谱鉴别冬虫夏草道地药材[J].中草药，2006，（10）.

[8]林培英，王洪，王东，等.近红外漫反射光谱法测定天然牛黄粉中人工牛黄粉的掺入量[J].中药材，2005，（03）.

[9]白雁，刘乐，王东，等.近红外光谱对黄芩药材浸出物的快速测定[J].时珍国医国药，2009，（05）.

[10]宋瑞丽.近红外光谱技术对山药质量评价的研究[D].河南中医学院，2008.

（作者简介：何文，研究生，河南护理职业学院，教师，主要研究方向：药物分析药物化学。）endprint