近红外透射光谱快速检测停咳糖浆中盐酸麻黄碱

吕冠欣， 何积芬， 区洁雯

（1.广东省佛山市顺德区药品检验所，广东顺德528300；2.广东省佛山市顺德区第一人民医院，广东顺德528300）

近红外透射光谱快速检测停咳糖浆中盐酸麻黄碱

吕冠欣1， 何积芬1， 区洁雯2

（1.广东省佛山市顺德区药品检验所，广东顺德528300；2.广东省佛山市顺德区第一人民医院，广东顺德528300）

目的研究近红外透射光谱快速检测停咳糖浆 （盐酸麻黄碱、远志流浸膏、紫菀流浸膏、桔梗流浸膏）中盐酸麻黄碱的分析方法。方法采用高效液相色谱法测定停咳糖浆中盐酸麻黄碱，采用傅立叶近红外法采集样品的近红外光谱，运用偏最小二乘法建立定量校正模型。结果定量模型校正集的R2为0.980 1，RMSEC为1.74；验证集的R2为0.987 9，RMSEP为1.28，内部交叉验证R2为0.926 1，RMSECV为1.51。结论该方法可用于停咳糖浆在线检测。

傅立叶近红外光谱；停咳糖浆；盐酸麻黄碱

停咳糖浆是佛山市顺德区第一人民医院使用量较大的医疗制剂之一，它是一种具有镇咳祛痰作用的中西药结合制剂，其处方含盐酸麻黄碱、远志流浸膏、紫菀流浸膏、桔梗流浸膏等成分。盐酸麻黄碱为该制剂的主要功效成分之一，属于精神类（一类）药品，又属于易制毒害品，需要严格控制其含量。传统的检测方法有紫外法［1］、薄层扫描法［2］、毛细管电泳法［3］、液相色谱法［4-5］等。虽然这些方法能获得优良的分离和分析能力，被广泛应用于含有该成分的中药产品质量分析中，但这些方法大都需要对样品进行繁琐的预处理后离线分析，难以实现在线的质量评价和实时监控。近红外光谱（NIR）分析技术是将光谱测量技术与化学计量学技术有机结合，具有快速、无损、无需样品预处理等优点，能实时监控重要指标成分的含有量，非常适合于含中药成分等制剂的快速检测与生产过程的在线分析［6-11］。曾运用近红外技术研究了西药复方制剂鼻炎喷剂中的盐酸麻黄碱的快速无损检测［12］，而本实验的对象停咳糖浆是中西药结合制剂，处方中含有成分复杂的中药成分，底物干扰大且所含的盐酸麻黄碱浓度低，是前者浓度的十分之一，加大了活性成分的特征谱段选择与建立定量模型的难度。本实验以停咳糖浆为研究对象，利用近红外透射光谱在复杂的中西药结合制剂中建立了低浓度化学成分的快速检测方法，所得结果满意。

1 仪器与试药

Thermo Antaris IIFT-NIR傅立叶近红外光谱仪（美国赛默飞世尔公司），配备Transmission Sample Module透射采样装置，InGaAs铟镓砷检测器，RESULT 3.0光谱采集软件和TQ Analyst 9.1.17化学计量学软件；Agilent 1260高效液相色谱仪（美国安捷伦公司），配备二极管阵列检测仪。

盐酸麻黄碱对照品 （中国食品药品检定研究院，批号171241-201007，纯度99.7%）；82批次（建模样品）和10批次 （未知样品）的停咳糖浆由佛山市顺德区第一人民医院提供。

2 方法与结果

2.1 停咳糖浆中盐酸麻黄碱的测定 本实验采用高效液相色谱法测定盐酸麻黄碱的量作为对照，色谱条件为：Agilent ZORBAX SB-C18（250 mm×4.6 mm，5μm）色谱柱，流动相为0.1%磷酸溶液（含0.1%三乙胺）-乙腈 （95∶5），检测波长为205 nm，体积流量1 mL/min，进样量为10μL，对照品溶液和供试品溶液的制备等见文献［13］。上述色谱条件，盐酸麻黄碱与其他组分分离度良好，见图1。经验证，平均回收率为99.13%，RSD= 0.3% （n=6），其余组分无干扰，能准确测定停咳糖浆中盐酸麻黄碱的含有量。

图1 停咳糖浆的HPLC图谱Fig.1 HPLC chromatograms

2.2 样品近红外光谱采集 吸取适量的停咳糖浆置于6 mm样品管中，以仪器内置背景为参比，波数范围4 000～10 000 cm-1，运用Transmission Sample Module透射采样装置采集光谱，扫描次数32次，分辨率8 cm-1，每个样品重复测定3次，求平均光谱进行预测。图2为样品的近红外光谱叠加图。

图2 样品的近红外光谱图Fig.2 NIR spectra of sam p les

2.3 校正集与验证集样品 鉴于停咳糖浆所用的原辅料和制备工艺恒定，所得的样品为均质样品，故可采用TQ Analyst9.1.17软件中“Choose validation standards from my calibration set”随机选取40个样品为验证样品集，其余42个样品为校正样品集。经高效液相色谱法测定，随机分成验证集的样品中盐酸麻黄碱的含有量范围在校正集的范围之内，见表1。

表1 校正集和验证集中盐酸麻黄碱含有量分布Tab.1 Conent of ephedrine in calibration set and validation set

2.4 建模谱段的选择 采用偏最小二乘法（PLS），利用TQ Analyst9.1.17进行预处理，选择合适的谱段建立模型。由样品近红外光谱图 （图2）结合TQ Analyst 9.1.17的自动优化功能可知，在7 038.90～6 638.12 cm-1范围内光谱吸收度的变化与样品浓度的变化成对应关系，考虑水在近红外光谱区信号较强，且谱段较宽，特别在6 950 cm-1和5 155 cm-1吸收峰最强［14］，而被测样品为液体样品，以水为溶剂，故选择区间时应避开此区域。最终谱段选择7 038.90～6 969.48 cm-1。

2.5 NIR定量模型的建立及评价 近红外光谱信号含有随机噪音、基线漂移、信号本底、光散射等干扰，不消除这些干扰会影响模型的准确度和稳定性，因此，需要对光谱进行预处理［15］。本实验采用一阶微分（1d）、一阶微分（1d）+SG（Savitzky-Golay）平滑、一阶微分（1d）+Norris平滑、二阶微分（2d）、二阶微分 （2d） +SG平滑、二阶微分 （2d）+Norris平滑作为预处理方法，以校正集的均方差（RMSEC）来评价模型的拟合效果，以留一内部交叉验证均方差（RMSECV）和外部验证均方差（RMSEP）作为模型的评价指标。筛选出最佳的建模参数，见表2。综上所述，认为光谱的预处理方法为一阶微分（1d）+Norris平滑，建模谱段为7 038.90～6 969.48 cm-1的校正模型为最理想的模型。NIR预测值与真实值的相关图，见图3。

图3 NIR预测值与真实值的相关图Fig.3 Correlation between reference and prediction results

表2 不同预处理方法的建模结果Tab.2 Results of different pretreatmentmethods

2.6 潜变量个数的确定 采用偏最小二乘法（PLS）建立定量校正模型，潜变量对模型的预测能力有非常大的影响。潜变量太大，使模型包含过多的测量噪声，出现过拟合现象；潜变量过少，导致建模信息量不够，出现模型欠拟合现象，导致建模信息不全，预测能力差［6］。本实验采用留一交叉验证法确定潜变量个数，以预测误差平方和PRESS为衡量指标，选择PRESS最小或不再显著变小时的潜变量个数。本实验采用的最佳潜变量个数为9。见图4。

图4 预测误差平方和与潜变量个数的相关图Fig.4 RMSECV-latent variable number correlogram s of the calibration models

2.7 模型验证

2.7.1 精密度试验 取同一检测样品，对该样品进行NIR光谱扫描，共测定6次，分别用 “2.5”项下建立的PLS模型预测其盐酸麻黄碱的量，测定结果的RSD=0.52%，可见该定量模型的重复性良好。

2.7.2 稳定性试验 取同一检测样品，5 d内分别每天对样品进行NIR光谱扫描，用建立的定量模型计算盐酸麻黄碱的量，测定结果的RSD=1.4%，表明具有较好的稳定性。

2.7.3 未知样品NIR预测值与HPLC测定值的比较 另取10份未知浓度的停咳糖浆，按 “2.2”项采集其近红外光谱数据，按“2.1”项HPLC法测定盐酸麻黄碱，将10份未知样品的NIR图谱输入已建成的定量分析模型中，预测其盐酸麻黄碱含有量，根据10份未知样品的NIR预测值与HPLC法测得值进行配对t检验，结果2种方法测得结果无显著性差异，该模型可用于停咳糖浆中盐酸麻黄碱成分的快速定量分析。

表3 未知样品NIR预测值与HPLC测定值的比较结果Tab.3 Predicte unknown sam ples NIR value compared w ith the results of HPLC

3 讨论

盐酸麻黄碱属于精神类管制药品，又为易制毒害品，需要严格控制其使用。通过HPLC法分析发现，不同批号的样品间盐酸麻黄碱差异较大，更需要加强产品的质量控制。应用近红外模型能快速检测其含有量，能为停咳糖浆的生产过程提供在线分析，同时该透射法具有一定的普适性，可为其他液体制剂特别是含中药成分制剂的快速检测提供参考。

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Rapid detection of ephedrine in Tingke Syrup by Fourier transform near infrared spectrom eter

LÜGuan-xin1， HE Ji-fen1， OU Jie-wen2
（1.Shunde Institute for Drug Control，Shunde528300，China；2.The First People's Hospital of Shunde，Foshan 528300，China）

Fourier transform near infrared spectroscopy；Tingke Syrup；ephedrine hydrochloride

R927.2

：A

：1001-1528（2015）06-1245-04

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.06.019

2014-07-27

吕冠欣 （1979—），女，副主任中药师，从事药品质量分析与研究。Tel：（0757）22207286，E-mail：596962547@qq.com