常见药品包装材料对拉曼光谱用于注射液无损检测影响的初步探讨

甘勇强，尹利辉，施晓光 （广西壮族自治区食品药品检验所，南宁 53002； 中国食品药品检定研究院）

1 简介

近年来，以光谱技术为核心的无损快检方法在药品的筛查、打假方面得到广泛应用[1－3]；在固体剂型，如片剂和胶囊的假药快速无损筛查方面，近红外光谱已经证明是非常有效的方法[4－6]。但是，近红外光谱是吸收光谱，对于澄清的液体通常以透射或者透反射方式测量；在无损检测时，测量的光程取决于注射液包装瓶的直径，通常由于注射液包装瓶较大 （从1mL到100mL），导致测量的光程太大而不能获得需要的近红外光谱。

拉曼光谱是一种散射技术，拉曼测试的采样点位于激光束的焦点，使用不同的光学设计，聚焦长度能够在几毫米或者更长的范围内变化，因此可以选择合适焦长的光纤探头，无损地获得盛放在安瓿瓶、玻璃瓶或者聚合物等包装材料内的注射液的拉曼光谱；同时，拉曼光谱也能对固体剂型药物进行无损检测，例如采用药用PVC包装的片剂等。与近红外光谱不同的是，拉曼光谱具有明显的特征谱带，可以直接对待测样品进行指认和对比，但由于包装材料本身也会产生拉曼散射，对测试结果产生干扰，因此必须在对光谱进行分析时加以考虑。曾焕俊等曾对几种注射液包装的拉曼光谱进行测试[7]，但目前没有针对包装材料在拉曼无损检测中产生影响的详细研究。本文对几种常用于注射液的药物包装材料进行拉曼光谱测试，研究了包装材料对拉曼无损检测的影响，有助于拉曼光谱在药品快检方面的推广应用[8－16]。

2 材料与方法

2.1 样品

盐酸多巴酚丁胺注射液，广州白云山明兴制药有限公司，2mL：20mg，安瓿瓶包装；膦甲酸钠氯化钠注射液，杭州民生药业有限公司，250mL：膦甲酸钠3.0g与氯化钠，玻璃瓶包装；膦甲酸钠氯化钠注射液，青岛华仁药业股份有限公司，100mL：膦甲酸钠2.4g与氯化钠0.3g，非PVC软袋包装。

2.2 方法

采用英国Metage公司生产的OPAL 3000型便携式拉曼光谱仪 （激发功率：400mW，激发光为785nm，分辨率：4.5cm－1），光纤探头对样品及包装进行拉曼测量。

3 结果与讨论

3.1 考察安瓿瓶、玻璃瓶的拉曼光谱及对注射液的影响

安瓿瓶是最为常用的注射液包装材料，为玻璃烧制。按照材质主要分为中性硼硅玻璃、低硼硅玻璃；按颜色分为透明玻璃安瓿和棕色玻璃安瓿。

图1是不同材质及颜色的空安瓿瓶的拉曼光谱，测试时保证安瓿瓶外壁与探头距离一致，所有测量条件一致。透明安瓿瓶的拉曼信号明显强于棕色安瓿瓶；而且透明低硼硅安瓿瓶的拉曼信号比透明中性硼硅安瓿瓶的拉曼信号强很多 [为了便于比较，图中曲线 （a）为实际测得的光谱强度整体除以6得到]。两种棕色安瓿瓶的拉曼信号基本一致，因此可以得出如下结论：透明安瓿瓶对拉曼光谱测试的影响较大，棕色安瓿瓶的影响很小；并且对于透明安瓿瓶，低硼硅安瓿瓶的干扰比中性硼硅安瓿瓶的干扰大。

图1 不同材质及颜色的空安瓿瓶的拉曼光谱（积分时间60s，扫描1次）

以盐酸多巴酚丁胺注射液为例，研究了安瓿瓶的影响。盐酸多巴酚丁胺注射液采用低硼硅玻璃安瓿包装，规格为2mL：20mg，浓度约为1%。图2中曲线 （a）为透过安瓿瓶直接测试得到的注射液拉曼光谱，曲线 （b）为空安瓿瓶的拉曼光谱。对比发现，透过安瓿测试的注射液拉曼光谱中，在2000～1000cm－1范围内出现了非常明显的空安瓿瓶的散射峰，而在1000～500cm－1范围内仍然能够出现来源于盐酸多巴酚丁胺溶液的散射峰。将曲线（a）与曲线 （b）进行谱图差减，扣除来源于空安瓿瓶的拉曼信号，如图2中曲线 （d）；曲线 （c）为将注射液倒出并盛放在石英比色皿内测试光谱，由于石英比色皿的拉曼信号很弱，因此可以直接反映出注射液本身的拉曼信号。对比曲线 （d）与（c）可以发现，在1000～500cm－1范围内，由于安瓿瓶没有拉曼信号，因此对注射液光谱产生的干扰很小；但是在1800～1150cm－1范围内，由于安瓿瓶很强的散射信号干扰，差减后的光谱噪声较大，不过仍然能够分辨出主要的特征峰 [如曲线 （c）中箭头标记]。

测试的注射液采用透明低硼硅玻璃安瓿包装，安瓿瓶本身的拉曼信号很强，不过对于浓度在1%左右的注射液，仍然可以通过光谱差减的方法获得扣除安瓿瓶信号后的拉曼光谱。

玻璃瓶常用于50、100或250mL等大输液的包装，瓶壁较厚，对光散射影响较大。图3是250mL玻璃瓶包装的膦甲酸钠氯化钠注射液的拉曼光谱，规格为250mL∶3g，浓度约为1.2%。图3中曲线 （a）是透过玻璃瓶测试的注射液光谱，（b）是空玻璃瓶的光谱。采用差减方法，从曲线（a）中减掉曲线 （b），得到注射液本身的光谱，见图3中曲线 （d）；与直接测试的注射液光谱图3中曲线 （c）相比较，可以看出，归属于膦甲酸钠的拉曼峰在经过差减的光谱中仍然能够被清晰地辨认。

图2 盐酸多巴酚丁胺注射液拉曼光谱

图3 膦甲酸钠氯化钠注射液拉曼光谱

3.2 透明聚合物包装的拉曼光谱及对注射液的影响

图4是采用100mL非－PVC共挤膜包装的膦甲酸钠氯化钠注射液的拉曼光谱，规格100mL∶2.4g膦甲酸钠，浓度约为2.4%。曲线 （a）是透过包装袋测试的注射液拉曼光谱，曲线 （b）是将注射液倒出直接测试的拉曼光谱，曲线 （c）是单独测试空包装袋的拉曼光谱。从图4可知，非－PVC共挤膜本身具有很强的拉曼信号，但是在透过包装袋检测时，包装袋对注射液拉曼信号的影响极为微小，只在1460、1430、1330及1150cm－1处出现了非常微弱的包装袋的拉曼信号。这是因为在单独测试空包装袋时，激光焦点位于包装材料上，因此包装袋材料的信号较强；而在透过包装袋测试药品时，激光焦点位于内部样品，包装材料对拉曼信号的贡献非常微弱。

图4 100mL非－PVC共挤膜包装的膦甲酸钠氯化钠注射液的拉曼光谱

4 结论

本试验对安瓿瓶、玻璃瓶、聚合物包装等几种常用的药物包装材料的拉曼光谱和对内部样品无损检测的影响进行了研究，发现安瓿瓶和玻璃瓶干扰较大；聚合物包装的影响取决于包装类型，袋装包装膜通常较薄，因此影响很小，能够获得内部样品的拉曼信号。

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