建立快速准确筛查假劣药品的近红外一致性检验方法

韩吴琦，黄永丽，刘双平，郭建伟

（1.河南省开封市食品药品检验所，河南 开封 475000； 2.河南大学淮河临床学院，河南 开封 475000；3.河南省开封市食品药品监督管理局，河南 开封 475000）

近红外（near infrared，NIR）光谱技术非常适合于药品原辅料及制剂的定性定量分析，与传统的化学分析方法相比，具有快速、准确、无污染、非破坏等优点，无须预处理即可测定多种状态的样本，应用范围也几乎涉及整个制药领域。该技术能够快速无损对样本进行分析，对在已知样本中添加未知成分的情况具有极高的检测灵敏度，由原料污染、物料配比异常等因素造成的药品质量影响，可在第一时间发现[1]。本试验建立的一致性检验方法，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劣药品的快速筛查[2]。另外，药品检测车上配备的现有模型品种和剂型均较单一[3]，机动性差，一些复方制剂、膏剂、中成药、中药材、颗粒剂、贴剂和水针剂等都没有收录到药品检车近红外模型数据库中，并且部分收载模型还出现假阳性。为进一步加大打击假劣药品力度，保障人民用药安全，笔者以建立某厂家复方甘草片为例，论述近红外一致性检验方法的建立及其在药品生产在线监控、假劣药品的快速筛查中的可行性应用，现报道如下。

1 仪器与试药

测量仪使用Bruker Matrix.F近红外光谱分析仪，分析软件为OPUS 5.0英文版。样本采集自8个厂家共计22批次，其中某厂家生产的11批复方甘草片用于建立模型，该厂家生产的2批复方甘草片和其他7个厂家的7批复方甘草片用于验证模型；2批标示某厂家的假复方甘草片用于一致性检验。

2 方法与结果

2.1 试验原理

一致性检验的原理包括：1）计算参考光谱在每个波长点i吸光度的平均值和标准偏差σ；2）对各个波长点处吸光度平均值上下加减一定倍数的标准偏差σ，作为该波长点的可信区间（confidence band），该倍数即为一致性指数 CI（conformity index：CI）的限度；3）测试光谱在该波长点处的吸光度与平均值的差值除以标准偏差σ，得到一致性指数CI；4）一致性检验是将待测光谱的CI与之前设定的CI限度（CIlimit）进行比较，从而快速简单地判断待测光谱与参考光谱是否具有一致性。

不同厂家复方甘草片的原辅料配比、中间过程控制基本相同，但也有差异，用OPUS软件选择特定方法，计算结果可以明确区分不同厂家产品；对于同一厂家生产的不同批次产品，近红外漫反射光谱所在空间分布概率区间则很接近[4]。如片剂生产过程中使用滑石粉，在某一确定厂家的同种复方甘草片不同批次之间投料比就存在差异（但差异不大，基本稳定在一个幅度之内），见图1 A。对于不同厂家生产的相同规格复方甘草片，滑石粉的使用同样存在差异，见图1 B。

图1 某厂家相同规格不同批次复方甘草片的近红外漫反射光谱

可见，在药品辅料的使用上，相同厂家不同批次复方甘草片或不同厂家相同规格复方甘草片同样存在差异。但是同一厂家生产的同规格药品的原辅料相对来说比较固定，其近红外漫反射光谱差异不大，控制在一个固定范围之内。本试验要建立一种能够区分药品在工艺改变、原辅料不同或原辅料配比发生显著变化时的检测方法。如果某一批次药品原料有变化，这种在线检验方法可以通过计算近红外漫反射光谱一致性指数 CI并与之前设定的 CI限度（CI limit）进行比较，快速简单地判断待测光谱与参考光谱是否具有一致性，在很短时间内发现问题，从而保证药品在生产、流通、使用过程中的质量稳定和品质均一。

2.2 光谱采集

从某厂家的13批复方甘草片、其他7个厂家的7批复方甘草片、标示某厂家的假复方甘草片中每批抽取3片，用仪器的漫反射光纤探头压住药片，在12 000～4 000 cm－1区间对样本扫描，扫描次数为32次，每片扫描1次，得到66张近红外漫反射光谱图。

2.3 光谱数据处理方法

对于药品的限度控制，通常采用3种计算方法：一是最大 CI法，即直观的指定 CI限度值；二是Sum 1方法，即超出 CI限度的所有 Y值除以所选谱段内的波长点个数得到的Sum数值，对其进行限定；三是Sum 2方法，即超出 CI限度的所有 Y值除以超过 CI限度的波长点个数得到的Sum数值，对其进行限定。优化模型后，决定采用最大 CI法。

2.4 光谱处理

一般选择11 000～4 200 cm－1谱段，为了能看清楚光谱的全图，笔者选择了12 000～4 000 cm－1谱段，选择预处理方法为矢量归一化，CI分别尝试选择2，3，4，5，最终确定为3.1。光谱图见图2。可见，设定 CI为3.1，由于工艺、原辅料和物料配比基本稳定，同一厂家的样品光谱都在一个区域内波动，表明采用一致性检验方法有很好的筛查效果。

图2 某厂家11批样本33张光谱图在3.1倍 CI值的范围计算结果

2.5 校正模型的建立与验证

使用某厂家复方甘草片11批样本33张光谱建立一致性检验方法；其他7个厂家7批样本21张光谱、某厂家的2批样本6张光谱作为验证光谱，对其进行验证。验证结果见图3和图4。可见，某厂家11批复方甘草片光谱的 CI值都在3.1范围内，某厂家2批样品6个验证光谱的 CI值也在3.1范围内，而其余7个厂家样品光谱的 CI值都大于3.1，在限定的范围外，差异明显，分离良好。从图4可以更直观地看到区分效果。图4中两条黑线间的灰线为该厂家复方甘草片11批33张光谱，两条黑线之间的黑线是该厂家的2批6张验证光谱，其余在两黑线附近波动的黑线是另外7个厂家的21张光谱图。

图3 某厂家11批样本和2批验证样本与其余7个厂家7批样本的最大 CI法区分效果

图4 某厂家11批样本和2批验证样本与其余7个厂家7批样本的最大 CI法 CI光谱区分效果

2.6 模型使用

使用某厂家复方甘草片11批33张光谱建立的一致性检验模型，对标示某厂家的2批假复方甘草片进行一致性检验。结果2批假复方甘草片的光谱 CI值分别在38.82～45.73和16.16～19.29之间，都远远大于某厂家复方甘草片设定的 CI值3.1，差异明显，分离良好。结果见图5和图6。

图5 使用一致性检验模型检验标示某厂家2批假药样本的区分效果

图6 使用一致性检验模型检验标示某厂家2批假药样本的CI光谱区分效果

3 讨论

CI限度和CI阈值的设定应根据标准中对药品质量的要求来选择，使用严格的实验条件来研究药品质量变化与光谱CI值变化的关系。在摸索阶段，建议对（非）铝塑片剂设定CI限度为3、（非）铝塑胶囊剂和粉针剂设定为5，收集大量数据后再进行分析、研究，最后确定CI值限度。建模针对的是特定厂家的特定品种，收集实际样品的数量应为6～12批，也就是说采样必须能反映总体样本的分布情况，具有代表性，这样得到的 SD才可信，在此基础上再研究设定CI限度就比较合理。本方法对于检测假冒伪劣药品非常有效，尤其对于打击假冒知名厂家的药品具有不可替代的作用。但要注意对过期药品和旧药翻新的鉴别，这是一个如何严谨地设定 CI限度的问题。

近红外图谱反映的是制剂中活性成分和辅料的综合信息，无论是活性成分发生的化学变化，还是辅料发生的物理性质改变，以及假冒知名厂家的药品，都会在近红外光谱中有所体现[5～6]。一致性检验模型可以针对特定厂家的特定品种给出高效、准确的结论。近红外一致性模型分析是一种方便、快速、无损的分析技术，特性稳定，信息量大，在很多领域均有成功应用[7]。本试验结果表明，用近红外一致性模型控制药品质量的稳定性、快速筛查假劣药品，操作简便、快速、准确，可在药品快检车和制药企业中推广应用。

[1]芦永军.近红外光谱分析技术及其在药物上业中的应用[J].光机电信息，2003（5）：30.

[2]胡昌勤，冯艳春.近红外光谱假药识别系统的设想及可行性探讨[J].中国药事，2004，18（4）：250.

[3]胡昌勤.药品检测车运行模式的探讨[J].中国药事，2008，22（8）：43.

[4]冯军文，高集馥.近红外光潜技术在制药工业中的应用[J].中国药学杂志，1998，33（8）：497.

[5]王 静，耿仲乐，王鹏超.利用近红外光谱鉴别多潘立酮片的真伪[J].中国药业，2008，17（17）：83.

[6]王良金，李松宾，孟建生，等.近红外图谱直观分析法鉴别假药[J].中国药事，2008，22（8）：668－671，691.

[7]钟建理，饶伟文，张治军.蒲黄近红外光谱法鉴别初探[J].中国药业，2009，18（4）：32－33.