近红外光谱分析在食品药品检测中的应用

李丽莉

近红外光谱是一种有机物分析的技术，在食品、药品以及作物的检测中被广泛应用，有着非常显著的技术优势。本文对该技术在食品以及药品的检测实践应用中进行分析，希望对该技术的进一步普及以及更新是有所促进。

一、近红外光谱分析 技术的设备组成以及检验原理

近红外光谱法在食品以及药品的实际检测中，使用的设备主要是提供波长在780 - 2500nm范围内的滤光器、干涉仪以及光栅、用来收集反射光以及欧射光的探头、光谱处理软件。

近红外光谱的检验原理：780 - 2500nm的光谱范围，是近红外光的吸收区。有C-H、N-H、O-H以及S-H化合键的有机物会在这个区域出现近红外吸收。在1450 - 2050nm的范围内出现主谐波，在1050 - 1700nm和780 -1050nm谱带内产生副谐波。

谐波组合形成了物质在光谱带中的特征谱图，吸收的强度要比中红外弱十倍到百倍，同时物质的形态不同、颗粒的大小不同、残留的试剂不同，这些因素会在图谱中有所表现。

物质的近红外吸收是受到诸多因素影响的，让近红外技术无法做到如中红外技术一样，直接对样品以及标准品譜图进行比较，对物质的成本进行鉴别，但是可以提供整体的物质特征，包括物质结构、水分、纯度等诸多的信息。

借助计算机系统以及软件可以对近红外图谱展开数学处理，可以对相关的信息进行区分和识别。具体做法是：分析人员可以将样品进行近红外的扫描，然后用化学以及物理方法对样品数值进行测定，指标不同的样品在光盘中吸收峰不同。可以用软件进行计算，然后获得传统分析数据以及近红外吸收数据的校正曲线。

二、近红外光谱分析 在食品药品检测中的应用

对食品药品生产过程的监控。可以将光纤探头伸入到玻璃瓶中对物品进行扫面，然后对产品的实际残留水分进行检验，确定产品已经达到了干燥的要求。

另外，近红外系统可以对药品的包衣成分、乙基纤维素或者是羟丙纤维素展开无损检验，可以结合随后的溶出度检测以及包衣厚度的检测，对产品的生产工艺展开全方位的监控。

借助红外线反射技术，可以用在线分析仪，对生化制药的生产、反应过程以及发酵过程中出现的营养素贫化问题进行分析和监控。

检测在线产品的混合均匀度。光谱仪可以对固体样品进行直接检验，可以对产品的混料进行检验，然后得到的图谱可以直接反映出混料的各方面特征，利用图谱的分析结果，确定混料是否有良好的混合均一度，相比之下，该技术比以往对活性成分进行检测的方法，结果要更加具备代表性。可以建立一个完善数据库，选取特定的波长，然后用近红外法对产品混合均一度展开检验，在方法学上已经经过了验证。

如针对药品来采集光谱时，批次内差异很小，但是仍然有均匀性问题，将这种药品差异视为随机数据，在MATLAB中计算，设F为0-1之间n个随机数值矩阵，m个数组各自的标准偏差进行计算，标准偏差平均值、波动范围和各标准偏差的分布随着n的变化如图：

随着待测样品数量增加，标准偏差波动和标准偏差呈下降趋势。

用于分析药品片剂。近红外光谱可以借助数字处理，得到一个数学图形，因为厚度效应以及硬度效应造成影响，超过规格的药品片剂以及标准片剂得到的是在图中不同区域，不同工艺生产出的片剂也是在不同的分布区，可以借此检测出生产中片剂厚度是否符合要求，并对不同的工艺技术进行

分析包装材料。借助近红外法可以对产品的包装材料展开分析，在包装材料中有高分子，包装材料主要是铝塑板、聚氯乙烯、锡箔等，借助近红外分析法，可以对这些物质氢键展开测定，因为近红外反射率对氢键反应是非常灵敏的，这样可以分析出包装物质的材料。

分析药品的原料。原料以及辅料药的物理性状控制非常关键，这些性质也是质量控制的主要标准，可以借助近红外法，采用数学判定分析方法，获得参数进行判别，对物理性质展开全面的分析，然后对药品原料进行确定。

总之，在食品药品的实际检测中，近红外光谱是非常先进的方法，如今产品检测的技术不断更新，近红外光谱得到广泛的认可，本文介绍了近红外光谱法的原理以及主要应用方向，是对该技术的一种深入探索，希望对该技术的进一步发展有所帮助。