运用近红外漫反射光谱法对别嘌醇片进行一致性检验的研究

叶杰胜

(安徽省芜湖市食品药品检验所，安徽 芜湖 241000)

近红外分析技术(near infrared spectroscopy，NIR)以其快速、精确的定性、定量分析而不损伤样品等特点，已经在医药、农业、石化、烟草和食品等行业得到成功应用[1]，同时也被美国药典、英国药典和欧洲药典所收载。一致性检验是近红外分析技术中一个重要的组成部分，与定性鉴别和聚类分析不同，它是通过控制每个波长点的吸光度值来达到比较图谱一致性的目的，用于比较未知光谱与某一组参考光谱是否具有一致性。具体做法是:对建模样品光谱进行不同数据前处理，选取适当的波数谱段范围，计算每个波长点吸光度的平均值和标准偏差，将吸光度的平均值±标准偏差的若干倍作为该波长点的可信区间 (即一致性指数，Conformity Index，CI)，然后根据待测样品光谱的CI值是否超出CI限度可快速判断待测样品是否可疑。如果该值不在所设定的范围内，则表示没有通过一致性检验，为不合格药品;反之，则通过一致性检验，为合格药品。别嘌醇片临床主要用于尿酸生成过多的高尿酸血症，属于长期服用药物，并入选2009年版国家基本药物目录，而现有的药品检测车近红外模型中并未涉及该品种。针对这一情况，笔者试图利用MATRIX－F近红外光谱分析仪与OPUS软件建立别嘌醇片的一致性检验模型，以期补充药品检测车近红外模型库，从而完善药品质量控制，实现相关可疑药品的现场快速筛查。现报道如下。

1 仪器与试药

Matrix－F型车载近红外光谱仪，铟镓砷(InGaAs)检测器，附件为固体光纤探头，分析软件为OPUS 5.0英文版，包含QUANT模块(德国Bruker)。样品分别采集自上海信谊万象药业股份有限公司、合肥久联制药有限公司和江苏方强制药厂有限责任公司，共计36个批次，每批样品均按照国家药典进行鉴别试验和含量测定，确保样品的真实可靠。

2 方法与结果

2.1 多厂家样品一致性检验方法的建立

近红外光谱采集:从上述36批别嘌醇片中每批抽取6片，用药品检测车车载近红外仪的漫反射光纤探头压住药片，在12 000～4 000 cm－1区间对样本进行扫描，分辨率为8 cm－1，扫描次数为32次，温度为18～25℃，每片扫描1次，得到216张近红外漫反射原始光谱图。原始NIR光谱图见图1。

光谱处理与模型建立:将经过精心挑选的162张光谱图作为参考光谱，用于建立一致性检验模型，其余的54张光谱图作为验证光谱，用于检验该模型的预测能力，一致性指数 CI选择4，模型拟合效果如图2所示。分别采用矢量归一化、一阶导数法、二阶导数法、一阶导数+矢量归一化和二阶导数+矢量归一化共5种分析方式，在不同的波数范围内对216张图谱进行分析。由于近红外分析技术主要用于药品的快速筛查时不需要进行样品的前处理，因此易受到辅料、工艺等诸多因素的影响，这就会导致在实际建模过程中误判现象的出现[2]。

图1 别嘌醇片的原始NIR光谱图

图2 模型拟合效果图

在别嘌醇片的一致性检验模型的建立过程中，笔者对采用不同分析方法处理不同波数范围的样本集所产生的误判数进行了统计。由表 1可见，在4 240～5 000 cm－1，5 600～6 900 cm－1和 7 500～8 700 cm－1波数范围内采用矢量归一化和一阶导数化预处理方式提取信息时，验证光谱集误判数分别为2和3，而参考光谱集的误判数均为0。如图1所示，别嘌醇片的近红外漫反射光谱的基线有局部漂移现象，通常采用一阶导数或二阶导数的方法进行预处理，以有效消除基线的影响，并提高谱图的分辨率，矢量归一化处理是校正光纤路径长度潜在变异及光源强度波动的简单方法，通过选择所有波长点的方式避免人为因素的影响[3－5]。但是从以往的研究发现，单独采用矢量归一化难以消除基线的旋转带来的影响，可能导致容许度偏高。故笔者选用一阶导数化光谱的4 240～5 000 cm－1，5 600～6 900 cm－1和 7 500～8 700 cm－1波数范围，建立了别嘌醇片的多厂家一致性检验模型。

表1 不同的一致性检验模型对样本集的误判样品数

2.2 单厂家样品一致性检验方法的建立

不同厂家的别嘌醇片在原料药配比、中间过程控制基本一致，但各个厂家在辅料的使用上往往有所差别，甚至同一厂家不同批次间也存在差异，这些情形在近红外漫反射光谱信息中均能够得到较好地反映。依据近红外的这一特点，笔者在多厂家一致性检验模型的基础上选用合肥久联制药有限公司的11批样品获得的66张光谱作为参考光谱，使用该厂其他3批样品及其余厂家的22批样品获得的150张光谱作为验证集，设定 CI为4，按照2.1项下方法进行光谱处理，得到的不同厂家区分效果见图3。可见，不同厂家的别嘌醇片区分效果明显，表明采用一致性检验方法考察因工艺改变或原料变化、物料配比异常造成的样本差异，有很好的筛查效果[6]。

图3 不同厂家的别嘌醇片区分效果图

3 讨论

近红外光的谱区范围是4 000～12 000 cm－1，该区域主要是O－H，N－H，C－H，S－H等含氢基团振动光谱的倍频及合频吸收。文中模型药物别嘌醇结构中含有N－H，C－H和O－H，并且目前市售别嘌醇片的规格均为0.1 g，主药相对含量较高。因此，别嘌醇片经近红外扫描后能捕捉到丰富的光谱信息足以对主药予以定性分析。

依据3个厂家的36批样品建立了别嘌醇片的多厂家一致性检验模型，能够较大范围地涵盖市售品种，在一定程度上拓展了一致性检验的适用范围。然而，该模型在实际运用中由于各厂家的辅料和制备工艺往往差异较大，可能会出现与建模光谱差别较大的光谱图，从而引起假阳性，这需要在实际运用中不断地补充和完善多厂家一致性检验模型。

同一厂家生产的别嘌醇片近红外光谱具有明显的同一性，采用单一厂家作为参考光谱建立的一致性检验模型，能够在很短的时间内发现仿冒药品或药品质量方面的显著性差异。

[1]周嵩煜.近红外光谱技术在药物分析中的应用[J].中国药业，2010，19(18):84－87.

[2]冯艳春，胡昌勤.近红外光谱法在药物分析中的应用[J].中国药事，2003，17(5):312 －314.

[3]田 洁，冯艳春，胡昌勤.近红外光谱法快速分析罗红霉素片的含量[J].药物分析杂志，2004，24(5):493 －496.

[4]刘绪平，冯艳春，胡昌勤，等.头抱拉定胶囊剂通用性近红外定量分析模型的建立[J].药物分析杂志，2008，28(5):722 － 726.

[5]尼 珍，胡昌勤，冯 芳.近红外光谱分析中光谱预处理方法的作用及其发展[J].药物分析杂志，2008，28(5):824 －829.

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