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近红外光谱技术在药品检测中的应用分析

2019-09-10余翔程廷涛

医学食疗与健康 2019年7期

余翔 程廷涛

[摘要]药品检测是保证药品安全的重要手段,也是药品从研发生产到流入市场过程中的核心环节,因此,必须保证药品检测结果的真实可靠。随着近几年我国医药行业的迅速发展,药品种类和数量逐渐增多,药品检测的作用愈发重要。近红外光谱分析技术在药品检测中的应用,避免了检测工作对药品的伤害,同时还具有诸多传统检测技术不具备的优点,在提高药品检测质量与效率方面具有明显效果。本文就是基于近红外光谱分析的作用原理和技术特点,对其在药品检测方面的应用进行了分析论述。

[关键词]药品检测;近红外光谱分析技术;药品安全

[中图分类号]TN219[文献标识码]A [文章编号]2096-5249(2019)07-0217-02

随着医药行业的发展,人们对药品的安全性要求也不断提升,加强药品检测工作的更新和完善势在必行。近红外光是一种波长介于红外光和可见光之间的电磁波,通过对其分子振动光谱的分析,可以获取检测样本中组成成分的详细信息。并且近红外光谱分析技术准确性高、成本低、绿色环保,因此,其在药品检测工作中的应用效果显著,已经逐渐成为现阶段药品安全检测的重要手段。

一、近红外光谱分析技术的应用原理

近红外光是一种介于红光和可见光之间的电磁波,近红外光谱是一种分子振动由基态向高态跃迁产生的分子振动光谱。近红外光谱具有较强的穿透力,并且吸收系数减低,因此可以作为信息获取的载体。近红外光谱在水、脂肪、蛋白质等有机物组成分析,含有C-H、N-H、O-H、$-H等化学键组成的化合物组成分析应用中效果明显。

近红外光谱分子技术主要应用原理是药品检测样本在照射近红外光后,比较样本的振动频率与近红外光谱频率是否一致:若一致,则近红外光谱则不会吸收红外光;若不一致,则近红外光谱就会吸收红外光,进而通过分析不能被吸收的红外光中所含有的有机物的成分与结构信息、含量等信息。通过近红外光谱分析技术可以获取关于药品检测样品的诸多信息,掌握检测样品的特点和相关成分的具体含量,因此,近红外光谱技术是药品检测中一项十分重要的技术应用。

二、近红外光谱分析技术的特点

(一)近红外光谱分析技术的优点

1具有良好的传输性能:近红外光谱分析技术在实际应用中,具有较强的穿透力和良好的传输性能,所以在具有较高的传输速度和很强的实用性。在实际应用中可以实现多种通道的检测,并且可以在容器内完成较为理想的远程分析操作,促进了近红外光谱分析速度的提升和作用范围的拓展。

2无损的检测方式,节约检测成本:近红外光谱分析技术对被检测药品的内部结构和外部组成均不会造成任何损伤,更不会对检测样品产生影响和污染,很好的保证了药品检测结果的真实性和有效性。近红外光谱分析技术即使应用于活体检测,也不会对其造成任何损伤。因此,其在药品检测方面的应用不仅提升了药品检测的质量,同时由于无损检测,不需要额外添加辅助化学试剂和药品等,也为企业节约了检测成本,保护企业的经济效益的同时具有良好的环境效益。

3较快的分析速度:药品检测中运用近红外光谱分析技术,省去了对检测样品进行预处理的步骤,检测过程中还可以一次对多組样品同时检测,无论是在定量分析还是定性分析中,都大大缩短了测量时间,提高了药品检测的分析速度。

同时,由于大部分的药品组成物质在近红外光区域的吸收系数普遍较小,近红外光谱分析技术的分析过程较为简单,避免了繁杂的分析计算步骤,相应地其分析速度更快,从而提高了药品的生产速度,是近红外光谱分析技术在药品检测中较为突出的特点。

4适应性较强:首先,与传统的药品检测技术相比,近红外光谱分析技术具有较强的适应性和实用性,主要表现在不论被检测药品样本是固态、半固态还是液态,近红外光谱分析技术都可以对其进行完整准确的成分检测分析,明显提高了药品的检测效率和生产效率。其次,近红外光谱分析技术在定性分析与定量分析中均能够良好的发挥其作用效果,具有更强的协同性,其检测信息更为丰富、全面,在确保药品检测结果方面具有更强的可靠性,因此,在药品检测中的适用性较强。

(二)近红外光谱分析技术的缺点

虽然近红外光谱分析技术在药品检测中具有诸多优点,并且也在逐渐得到广泛的应用,但是在实际应用中仍然存在些许问题,如前文提到,虽然近红外光谱技术可以对各种形态的检测药品样本进行完整的成分检测,但是检测前缺少对药品样本的检测方式和形态等因素的处理,势必会对样本检测结果产生一定的影响。同时,如果一种基团吸收了近红外光谱中的多个波长,那么检测结果中的多组分样品的检测结果中就会出现一个波长处出现多个谱峰值重叠的情况,进而影响药品检测的结果。

三、近红外光谱分析技术在药品检测中的应用

(一)在药品检测中的定性分析

近几年,随着我国医药行业的快速发展,药品的生产和研发逐渐进入自动化阶段,每个环节的误差都有可能影响药品生产的最终结果,近红外光谱分析技术凭借其更快的分析速度和识别能力,在对抗加药的过程中发挥着至关重要的作用。因此,近红外光谱技术的定性分析在药品检测方面的应用越来越广泛,逐渐为我国的药品生产行业打下坚实基础。目前近红外光谱分析技术在药品定性分析检测方面的主要检测方法有判别分析法、主成分分析法、相关系数分析法等。

(二)在药品检测中的定量分析

近红外光谱分析技术在药品检测中的定量分析是通过建立药品检测的数学模型,基于对数学模型的稳定性和可靠性检验,优化药品的检测处理。进而通过数学模型和近红外光谱分析技术检测药品中各成分的含量信息,了解药品中不同组成成分的构成比例,其分析的准确度可以达到80%以上。具体检测结果的获得主要是依据近红外光谱的谱图重叠多、结构复杂的特点而采取选用多波长下获取的数据信息进行定量分析,以此有效提高检测结果的精准性和有效性。目前药品检测中近红外光谱分析技术的定量分析方法主要有主成分回归法(PCR)、偏最小二乘法(PLS)、多元线性回归法等。

(三)对药品的在线检测及质量控制的应用

近年来,随着我国医药行业的发展,药品的种类逐渐增多,仅仅通过传统的药品检测中依靠经验对药品的外观和性状的检测已经不能准确的进行药品检测工作。近红外光谱分析技术是药品检测工作中的一项重要应用,主要表现在可以通过分析近红外光谱图的峰位、峰强和峰数等数值的不同分布,对外观和性状相近的药品进一步进行成分检测;基于水分子在近红外光区域倍频、合频吸收比与其他成分不同的原理,检测样品中水分含量的差异等。除此之外,近红外光谱分析技术还可以实现药品提纯、浓缩等工艺生产过程的在线检测。

结语

综上所述,随着我国医药行业的迅速发展,药品检测工作的重要性逐渐显现。近红外光谱分析技术具有良好的传输性能、检测方式对样本不会造成损害、分析速度更快、适应性更强等特点,可以很好地节约医药企业的经济成本,具有良好的环境效益。因此,近红外光谱分析技术在药品检测中的应用是医药行业发展的必然选择,但是,近红外光谱分析技术的实际应用也存在些许缺点。为了更好的实现近红外光谱分析技术在药品检测中的实际应用,必须明确药品检测目标,规范检测流程,促进药品检测工作向高质量、高效率方向发展,促进我国医药行业健康发展。