NIR快速筛选降糖类中药及保健食品中非法添加盐酸二甲双胍的方法研究

田国贺，王梓巍，单元春

(1.吉林省食品药品检验所，吉林 长春 130033；2.吉林省疾病预防控制中心，吉林 长春 130062)

NIR快速筛选降糖类中药及保健食品中非法添加盐酸二甲双胍的方法研究

田国贺1*，王梓巍1，单元春2

(1.吉林省食品药品检验所，吉林 长春 130033；2.吉林省疾病预防控制中心，吉林 长春 130062)

目的：运用近红外光谱(NIR)法对降糖类中药及保健食品中非法添加盐酸二甲双胍进行快速筛选。方法：采用逆向思维方法，以盐酸二甲双胍对照品NIR图谱作为参照光谱，与降糖药NIR光谱比对，建立对照品与中药制剂及保健食品的相关系数，快速筛查中成药及保健食品中是否非法添加了盐酸二甲双胍，经液相色谱-质谱联用定性后，将法定检验结果与近红外光谱结合，建立NIR检验模型。结果：用该检验模型对已知法定方法检测结果的样品进行筛选，准确率高达97%。结论：建立的应急模型具有方法简单、快速、易操作等特点，适用于大量样品的快速筛选。

近红外光谱(NIR)；快速检测；非法添加；盐酸二甲双胍

中药制剂是中医临床用药的主要手段，其以疗效独特、不良反应小等优势日益受到世人关注，但是近年来一些非法厂商为了牟取利益，在宣称是纯中药制剂的糖尿病药品或保健食品中非法添加降糖类化学物质，由于添加量比较随意，毒副作用无法控制，因此若患者在不知情的情况下长期、大量服用这样所谓的纯中药降糖制剂，会使药品用量掌握不当，反而产生不可预知的不良反应，严重的甚至威胁到患者的生命安全[1]。盐酸二甲双胍是临床常用的降糖类化学药，降糖类中药及保健食品中非法添加盐酸二甲双胍的浓度约0.58%～1.08%[2]，虽然目前报道了许多实验方法[3-5]用于检测非法添加的盐酸二甲双胍，但都需要耗费大量的检验资源且不能满足快速筛查的要求[6]。近红外光谱法(NIR)是一种快速无损检测的绿色分析方法[7-8]，利用NIR技术快速检测降糖类中药及保健品中非法添加盐酸二甲双胍的方法鲜见报道。

1 仪器及试剂

Matrix-F型近红外扫描仪(BRUKER光谱仪器有限公司)；软件系统：SFDA-Ident、OPUS5.0软件(中国食品药品检定研究院)。AgilentSL1200-6310液质联用仪，质谱型号为6310 Ion Tra PLC/MS，6300 series Tra Pcontrol质谱工作站，色谱柱：Alltech Apollo C18(150 mm×4.6 mm，5 μm)。

盐酸二甲双胍对照品(中国食品药品检定研究院，批号：100664-200602)；乙腈为色谱纯，水为重蒸馏水，其他试剂为分析纯。

2 样品和方法

2.1 样品

样品来源：依据原国家食品药品监督管理局《关于中成药中非法添加化学物质国家专项抽验监督检查和抽验工作的通知》要求，由吉林省药品检验所2010年在全国范围内抽取，主要集中在药品批发企业和零售药店。笔者采集了降糖类中成药102批及保健品63批抽检样品的近红外光谱图。

2.2 近红外光谱的采集

用近红外光谱仪进行光谱采集，采用无损伤测定，不破坏样品的包装，用漫反射光纤探头压住胶囊，以仪器内置背景为参比，12 000～4 000 cm-1扫描，分辨率8 cm-1，对每批样品进行6次扫描，计算平均光谱。

2.3 逆向相似系数模型[9]建立

针对中药及保健食品非法添加化学药的特点，采用逆向思维，以被添加的化学药品即对照品的NIR图谱作为参照光谱，建立相关系数法快速筛查中成药及保健食品中是否非法添加了该化学药，考虑到近红外长波区的噪声较大，因此选择对活性成分敏感和对各种辅料敏感的谱段组成的参考光谱的典型指纹区域，而不选择全谱段进行相关系数建模。选择7 240～7 140 cm-1，6 200～5 500 cm-1及5 000～4 700cm-1波长范围、二阶导数+矢量归一化(9点平滑)预处理方法，建立降糖类化学药盐酸二甲双胍的逆向相关系数模型，计算样品与盐酸二甲双胍模型的相关系数。

2.4 近红外光谱特征峰比对分析

将淀粉、淀粉+15%(g·g-1)盐酸二甲双胍对照品、淀粉+30%(g·g-1)盐酸二甲双胍对照品、淀粉+50%(g·g-1)盐酸二甲双胍对照品、盐酸二甲双胍对照品的近红外光谱作二阶导数(9个平滑点)处理后进行比较，特征峰的强度随盐酸二甲双胍浓度的增加呈现线性变化，确定盐酸二甲双胍的特征光谱谱段，将逆向相关系数法分析后列为可疑的样品，同法进行二阶导数处理后，与盐酸二甲双胍的特征谱段比对。

3 结果和判定

3.1 逆向相似系数模型筛选结果

采用盐酸二甲双胍相关系数模型对全部165批样品筛选。160批样品与法定检测结果一致，其中近红外建模筛选到的18批非法添加盐酸二甲双胍的降糖类样品，经HPLC-MS法验证后均含有盐酸二甲双胍，与法定检测结论相同，见表1。5批样品经HPLC-MS法检测显阳性(Y)，但样品中盐酸二甲双胍的含量相对低，由于NIR检测灵敏度很低，因此近红外相似系数模型筛选结果为阴性(N)。利用近红外光谱建立相关系数模型快速筛选的准确率在95%以上。3.2 近红外光谱特征峰比对结果参照2.4所述，通过图谱对比，确定了盐酸二甲双胍特征光谱谱段为6 850～6 550 cm-1与6 000～5 700 cm-1，见图1。5批阳性样品经红外相关系数模型筛选未被检出，通过近红外光谱特征谱段的比对，其中1批与对照品特征峰重合，即被检出列为阳性，见图2。阴性样品的近红外谱图则无盐酸二甲双胍的特征谱段，见图3。因此将NIR法快速检测降糖类中药及保健品中非法添加盐酸二甲双胍的准确率进一步提高至97%以上。

表1 盐酸二甲双胍相关系数法近红外模型筛选结果

注：(1)保健品未进行编号，故以/表示；(2)·指同品种同批号同厂家，不同被抽样单位；“N”指比对结果呈阴性，该样品通过初筛；“Y”指比对结果呈阳性，列为可疑样品。

1.淀粉+15%盐酸二甲双胍 2.淀粉+30%盐酸二甲双胍 3.淀粉+50%盐酸二甲双胍 4.盐酸二甲双胍图1 盐酸二甲双胍特征光谱谱段

A.盐酸二甲双胍对照品 B.样品(20091001)图2 样品(20091001)与盐酸二甲双胍对照品特征谱段比对

A.盐酸二甲双胍对照品 B.阴性样品图3 阴性样品与盐酸二甲双胍对照品特征谱段比对

4 讨论和分析

与传统的化学分析方法相比，近红外光谱分析技术特点鲜明。应用近红外仪可在数十秒内获得一个样品的全光谱图。通过建立不同的数学模型，对全光谱扫描获得的技术分析，即可快速得到样品特征。样品不需要特殊的前处理，不使用有毒有害试剂，测定过程中不破坏或消耗样品。

针对中药及保健食品中非法添加化学药的特点，采用逆向思维，以被添加化学药品的NIR图谱作为参照光谱，选择其在中成药及保健食品中不受干扰的典型特征的光谱区域，利用相似系数法与中成药的NIR图谱进行比较，通过设定合理的阈值，判定被检测中成药及保健食品是否添加了该化学药。这是一种简单有效的快速筛查方法，而且准确率高于95%，同时将近红外光谱通过不同的图谱分析方式，结合特征谱段的比对后，准确率进一步提高接近98%。近红外光谱具有快速无损失、低消耗的特点，在高通量筛选非法添加的阳性样品时，可以考虑其作为前期鉴定方法，应用于实际工作中。

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Establishing NIR Method Rapidly Checking the Illegally Adding Metformin Hydrochloride in Traditional Chinese Medicine and Health Products

Tian Guohe1﹡，Wang Ziwei1，Shan YuanChun2

(1.JilinInstituteForFoodAndDrugControl，Changchun130033，China；2.DiseaseControlAndPrevention，Changchun130062，China)

Objective：Applying near infrared spectrometry to rapidly check metformin hydrochloride which illegally added in the Traditional Chinese Medicine and Health Product.Methods：To establish correlation coefficient by comparing NIR spectra of metformin hydrochloride with chinese medicine and health products.Then the metformin hydrochloride which were illegally added in the Traditional Chinese Medicine and health product were identified by HPLC-MS，Combining the two methods，a rapid testing model is established.Results：By using the testing model for checking samples，the accuracy rate is over 97%.Conclusion：The establishing model is simple，rapid and can be easily operated，which is appropriate for testing a great amount of samples.

Near infrared spectrometry(NIR)，Rapid drug analysis，Illegal adding，Metformin hydrochloride

*[通信作者] 田国贺，主管药师，研究方向：药品质量标准研究；E-mail：tianguohe@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.01.006

2013-05-13)