药品检测中近红外光谱分析的应用价值分析

柳洪胜（天津市滨海新区检验检测中心,天津 300270）

随着药品的研发种类和生产数量逐年递增，我国医药部门对药品质量及安全性的要求也越来越高，从生产研发到进入市场[1]，药品检测是保证药品安全性的核心环节。药品检测工作包含对药品进行质量检测、成分检测、安全检测和缺陷检测等[2]。为了防止不合格药品流入市场，确保药品的安全性，检测结果务必真实可靠。传统的药品检测技术不仅无法满足检测质量和效率[3]，还会对药品造成损害，为此引入近红外光谱分析技术对药品进行检测。近红外光谱是存在于红外光谱和可见光之间的一种介质[4]，具有极强的穿透力，且吸收系数低、发热少，可以将其作为信息获取的载体。在药品检测工作中，应用近红外光谱分析技术对药品全面性扫描，根据近红外光谱吸收红外光的方式来确定近红外光谱的频率是否等于药品的振动频率[5]，如果药品吸收红外线，那么频率不同；如果它不吸收红外线，则频率相同[6]。通过分析不可吸收的红外线来检测特定的结构信息、有机成分和成分含量[7]，可以实现更全面地进行药品检测。基于此，本文针对传统药品检测技术，根据近红外光谱分析的作用原理和技术特点，对其在药品检测方面的应用展开对照分析。现研究如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取从2021年3月-2021年11月于我药检部门参与检验工作的药检员共80名，纳入标准：①手指、手臂灵活；②色、味、嗅、听等感官正常；③具有一定的观察、判断和理解能力；④取得职业资格证书。排除标准：①工作态度散漫；②不听从工作安排；③专业能力不足；④身体残疾；⑤有严重疾病史。根据入职时间的先后顺序，将80名药检员分为对照组和研究组，两组各40名。其中研究组的药检员中男性26名，女性14名；年龄25-51岁，平均年龄（37.37±7.32）岁。对照组的药检员中男性29名，女性11名；年龄23-50岁，平均年龄（36.58±6.94）岁。同时两组各取同一时间生产的同种药品100份进行检测研究。此次研究经由药品监督管理部门批准，且两组药检员对照资料数值无明显差异（P＞0.05），可进一步研究比较。

1.2 近红外光谱分析技术的主要特点 ①具有良好的结构性能[8]：红外光谱具有非常好的穿透性和高效的检测率，因此，在近红外光谱分析中，可以采用多种检测方法来提高近红外光谱分析的速度；②无损检测方式：近红外光谱技术也被称为无损检测技术，通过近红外光谱分析技术对药品进行检测不会对药品造成内部或外部损伤，同时可以保证药品检测的准确性。即使将近红外光谱技术应用于活体检测，也不会对检测目标造成损伤；③高效的分析速度[9]：在使用近红外光谱进行药品检测分析的情况下，无需对待测药品进行预处理，一次性即可同时检测多个样品组，且检测分析率高。通过将近红外光谱应用于药品检测，大大缩短了检测时间，只需几秒钟即可获得检测结果。了解近红外光谱的特性，并积极利用这些特性进行药品检测，其性能优于传统的药品检验方法；④适用性强[10]：近红外光谱可用于固体药品、半固体和液体药品检测。与传统的药品检测技术相比，提高了适用性，同时对提高药品生产效率起到了一定的作用；⑤节约成本：近红外光谱分析技术用于药品检测，不会损伤药品，降低公司成本，提高公司经济效益。而传统的药品检测方法会造成样品丢失或损坏，并相应的增加成本。此外，与其他方法相比，近红外光谱方法消耗的功率最少，从而全方位降低成本，提高企业经济效益。近红外光谱的优势在于可以快速监测样品的物理特性，无论是固体、液体还是其他物质，这也有助于提高药品的生产效率。所以，近红外光谱的优势十分明显；⑥绿色环保：由于近红外光谱技术只需要一个样品进行药品检测，无需化学干预即可完成检测分析，间接地保护了生态环境，因此近红外光谱技术也被称为绿色分析技术。随着中国医药工业的逐步发展，近红外光谱逐渐被应用于药品检测。与传统药品检测技术相比，近红外光谱分析技术提高了药品检测的效率和质量，促进了我国医药工业的发展。

1.3 方法 对照组采取传统的药品检测分析，研究组则采用近红外光谱对药品进行分析检验，内容如下。

1.3.1 光谱预处理 使用近红外光谱分析前需进行预处理：①剔除异常样品；②消除光谱噪声和其他谱图不规则因素的影响，如消除随机噪声、样品背景的干扰、光程的变化、测样器件引起光谱的差异等因素对校正结果产生的影响；③优化光谱范围，净化谱图信息。

1.3.2 药品检测中近红外光谱分析技术的应用 ①定性分析：近红外光谱可以鉴别大部分药品，通过构建近红外光谱快速识别系统，进一步提高了鉴别假药的能力和速度。目前，传统的药品检测方法包括相关系数法、判别分析法和主成分分析法。在选择正确的检测方法时，应根据实际药品检测要求及具体情况进行选择，以确保检测结果的有效性；②定量分析：近红外光谱在药品质量检测中的定量分析首先需要建立数字模型，然后确认所建立模型的稳定性，进一步优化数据模型，完成药品的定量鉴定。经过特定的筛选和处理，以获得更准确可靠的数据，便于对结果进行分析，其中，主成分回归法、多元线性回归法和偏最小二乘法是几种常用的近红外光谱定量分析方法；③药品质量控制及在线监测：传统的药品质量控制主要集中在将样品带到实验室进行分析，并将获得的信息反馈给生产车间以管理加工过程。这种检测方法速度较慢，且检测前无法保证样品是否被污染，影响检测结果的准确性，经济损失较大。随着制药领域的飞速发展，特别是近红外光谱技术的应用在药品质量控制和在线检测中的应用得到了进一步的提升。在该技术的应用过程中，频率和倍频吸收的结合，水分子在近红外光谱中的成像比其他分子强，对于近红外光谱检测药品的质量也十分有效。此外，近红外光谱可用于草药提取、浓缩和纯化过程中的在线检测，有效地识别每个过程中可能出现的问题，并避免对药品质量产生任何影响，保证了药品的整体质量。

1.4 观察指标 ①由药检员负责统计并验证两组药品的杂质检测精确度和检验时间，杂质检测精确度按照药品质量标准进行评分，满分10分；检验时间由药检员计时并进行评估，以秒作为单位。②由药检员负责统计两组对药品检测后的损坏程度并进行评估，分为完全损坏、基本损坏和无损坏三类，总损坏率=完全损坏+基本损坏。③采用自拟问卷调查表评估两组药检员对工作的满意度评分，内容包括工作环境和工作效率，评估标准均为非常不满意、不满意、一般、满意、非常满意五个指标，总分为5分，分别从1-5进行计分，以调查结果分析为根据进行评估。

1.5 统计学方法 利用SPSS24.0软件包进行分析，计量数据采用均数±标准差()表示，两两比较采用t检验，多组独立样本比较采用方差分析；计数数据占比采用百分率(%)表示，组间采用χ2检验；P＜0.05表示具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组药品的杂质检测精确度和检验效率比较 经检测后，研究组的杂质检测精确度评分显著高于对照组（P＜0.05），且检验时间明显短于对照组（P＜0.05），见表1。

表1 两组药品的杂质检测精确度和检验效率比较()

表1 两组药品的杂质检测精确度和检验效率比较()

2.2 两组药品检测后的损坏程度评估 经检测后，研究组的药品损坏率显著低于对照组（P＜0.05），见表2。

表2 两组药品检测后的损坏程度评估[n(%)]

2.3 两组药检员对工作的满意度评分比较 研究组药检员对于工作环境及工作效率的评分均高于对照组，差异显著（P＜0.05），见表3。

表3 两组药检员对工作的满意度评分比较(,分)

表3 两组药检员对工作的满意度评分比较(,分)

3 讨论

随着药品加工自动化程度的提高，药品制剂的混合、加工、成型、包装等一系列工艺流程逐渐一体化，并且需要在每个处理阶段对所有组件进行彻底的表征。传统的药品检测方法需要将样品带入实验室进行分析，然后再返回生产车间控制过程，严重影响了药品的生产效率及质量。而近红外光谱技术不仅能在极短的时间内对药品进行扫描[11]，还能同时监测多种药品，保证整批的质量。此外，近红外光谱仪可以随时检测各种可能流入工艺过程的污染物，其快速、无损的特性允许进行全面的质量监测[12]，不会对药品的检测环节造成影响。在药品生产线上安装近红外光谱仪，直接无损监测各成分含量，通过自然及时地发现和调整问题，可以防止整个产品的批次损失[13]。为此，本研究着重探讨将近红外光谱分析技术应用于药品检测过程中，分析近红外光谱在药品检测中的应用效果。

本研究结果显示，经检测后，研究组的杂质检测精确度评分显著高于对照组，且检验时间明显短于对照组，说明近红外光谱分析技术与传统的药品检测相比，药品的杂质检测更为精确，检测效率高。由于近红外光谱分析技术具有结构复杂、光谱重叠多的特点，因此在使用近红外光谱对药品进行定量检测时，需要在多个波长处采集数据，对采集的数据进行统一处理，需要进行大量的数据处理。近红外光谱是一种间接分析技术[14]，可以进行定性和定量分析，使用该技术时，需要建立待测样品的物性值与近红外光谱数据之间的相关性模型，建立模型时需要一定数量的训练集样本和近红外光谱，将待测样品的近红外光谱带入模型分析，如果样品具有相同的数据值，则光谱是相同的。在此基础上建立分析模型时，只要测量样品的光谱数据，通过光谱数据和样本值之间的对应关系即可快速做出判断。从药品检测后的损坏程度评估中可以看出，研究组的药品损坏率显著低于对照组，证实了采用近红外光谱分析技术进行药品检测不会对药品造成内部或外部损伤。此外，近红外光谱的工作光谱区域信息量大，穿透能力强，可在短时间内快速完成待测样品的光谱采集和测量[15]。在分析过程中消耗其他材料而无污染，不破坏样品，分析重现性好，且近红外光谱分析在无损检测、微破坏分析、在线分析以及瞬时分析等方面效果极为显著。为了进一步证实近红外光谱分析的优良效果，本研究最后对两组药检员对工作的满意度评分比较，研究组药检员对于工作环境及工作效率的评分均高于对照组，更有力地证实了将近红外光谱分析应用于药品检测，提高了药品检测的效率和质量，环保无害，促进了我国医药工业的发展。

综上所述，近红外光谱技术在药品检测中的应用，简化了药品检测流程，进一步提高了药品检测的准确性。但本研究尚有不足之处，虽然近红外光谱技术可以对各类药物样品进行完整的成分检测，但无法对预检检测方法、药物样品形状等因素进行有效处理，务必会对样品检测结果产生影响，且本研究仅研究一种药品的检测效果，有待进一步提高。