近红外光谱技术的应用 近红外光谱分析技术在药学领域中的应用

近红外光谱技术的应用 近红外光谱分析技术在药学领域中的应用 近红外光谱分析技术在药学领域中的应用 摘要:近红外光谱分析技术是一种快速高效的现代分析技术。自上世纪九十年代以来,近红外光谱分析技术发展迅速，在各领域中应用广泛。本文综述了近红外光谱分析技术在药学领域的应用,包括定性鉴别,定量分析,在线 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 及质量控制方面的最新进展,并对其应用前景进行了展望。 关键词:近红外光谱分析技术;定性鉴别;定量分析;在线检测及质量控制 Application of Near Infrared Spectroscopy in 1 Pharmaceutical Field Abstract:Near infrared spectroscopy is a fast and efficient modern analytical technique. Since the 1990s, near infrared spectroscopy has developed rapidly, and widely used in various fields. The application of near infrared spectroscopy in pharmaceutical field is reviewed, including qualitative identification, quantitative analysis, online detection and quality control, and its application prospects are also discussed. Keywords:Near infrared spectroscopy; qualitative identification; quantitative analysis; online detection and quality control 近红外光是指介于可见光(VIS)和中红外(MIR)之间， 波长在780,2526 nm 范围内的电磁辐射波，是人们认识最 早的非可见光区域。习惯上又将近红外光划分为近红外短波 2 (780,1100nm)和长波 (1100,2526nm)两个区域。近红外光谱(NIR)是90年代以来发展最快、最引人注目的光谱分析技术。笔者针对近红外光谱分析(NIRS)技术在药学领域的应用进行了归纳综述。 1.基本原理 近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,记录的主要是含有氢基团(X-H，X为:C，O，N，S 等)化学键(X-H)伸缩振动的倍频和合频吸收。不同基团如甲基、亚甲基、苯环等或同一基团在不 同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别。所以近红外光谱具有丰富的结构和组成信息,非常适合用于碳氢有机物质的组成性质测量。一般情况下,近红外分析技术按照如下步骤完成: ? 准确扫描校正样品集中各个样品规范的近红外光谱; 3 ? 选择与建立校正样品集中各个样品; ? 准确测定样品集中每个样品的各种待测成分或性质(称为化学值); ? 剔除异常值,建立校正样品集(标样集); ? 对校正样品集中样品光谱的预处理与分析谱区的选定; ? 选择算法、确定模型的参数、建立、检验与评价数字模型。 与传统分析技术相比，NIRS技术具有诸多优点:能在短时间内，通过对被测样品进行一次近红外光谱的采集测量，可完成多项指标的测定;不需要对样品进行预处理;分析过程中不破坏样品;分析重现性好。需要指出的是，NIRS分析技术适用于日常需多次重复的质量检测，但不适用于分散性样品或偶尔只做一两次的分析。这是因为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 校正模型需要建立在大量且化学参数已知的样品的基础上。由于NIRS技术本身所具有的相比于传统分析技术的优势，NIRS技术在药学领域中正不断得到重视与应用。 2.定性鉴别 4 由于中药材与中成药的成分复杂，传统的分析方法很难实现其定性鉴别。近年来，近红外光谱分析技术以其独特的优势应用于中药分析，发挥了了它在中药领域应用的巨大作用。臧鹏等[1]将六味地黄丸样品按照来源不同分为3类，并扫描其近红外光谱，建立六味地黄丸PLS近红外定性分析 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型，实验结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明应用近红外光谱技术建立六味地黄丸的定性分析方法是可行的。值得一提的是，近红外光谱分析技术在判别不同部位的中药方面发挥了重要作用。例如付小环等 [2]采用漫反射方式采集样品近红外光谱，采用一阶导数+矢量归一化法处理近红外光谱图，运用主成分分析( PCA)法建立茯苓定性模型，证明了利用傅里叶变换近红外漫反射光谱快速判别不同部位茯苓的方法是可行的。 由于西药成分相对中药来说更为简单，NIRS在西药药物定性鉴别方面更为容易些。通常利用NIRS技术准确、简便、快速地鉴别化学成分。如臧恒昌等[3]将NIRS用于肝素原料药中多硫酸软骨素的检测方法研究。此研究采用偏最小二乘β判别和K-最邻近距离算法两种模式识别方法分别对93份肝素钠原料药样品(47份不含有多硫酸软骨素的精品肝素钠 5 样品,46份含有多硫酸软骨素的肝素钠样品)的近红外光谱进行了定性判别分析,分别选择等量不含有多硫酸软骨素的 精品肝素钠样品和含有多硫酸软骨素的肝素钠样品建立定性分析模型。证明了NIRS在精准控制药品质量方面发挥了巨大作用，为保障人民的用药安全提供强大的技术支持。 3.定量分析 近年来，NIRS技术在药物定量方面发展迅速。在中药定量方面，NIRS技术能快速准确地测定各药物成分的含量。如吴利敏[4]用近红外光谱法结合偏最小乘法快速同时测定虎杖中虎杖苷、白藜声醇、大黄素的含量。但由于中药成分的复杂性，如何扣除复杂背景，提取有效信息是NIRS应用在中药检测的过程中是需要克服的一大难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 在西药定量方面，NIRS技术因其无损、快速、操作方便在近年来发展迅速。臧恒昌等[3]将NIRS用于快速监测粗品肝素离子交换层析过程的研究。该研究选取肝素离子交换纯化过程流出液为对象,收集80份吸附过程样品和76份洗脱过程 6 样品,采用偏最小二乘算法分别建立吸附过程和洗脱过程流出液中肝素含量的NIRS定量分析模型。NIRS技术可同时进行定性和定量检测。刘小莉等[5]利用傅利叶近红外光谱快速、准确地鉴定出鱼粉中是否掺杂三聚氰胺并定量预测其含量。 4.在线检测与质量控制 药品质量控制既包括原材料的检测，又包括中间体、成品和包装的过程监测。NIRS 技术因其具有非破坏性、多元特性为药物生产过程的监测和质量控制提供了一个良好的平台。NIRS 技术监测范围相当广泛，既包括所有与原材料生产相关的过程(如化学反应过程、中药提取和纯化过程等)，还包括所有与制剂生产相关的过程(如粉末混合、制粒、干燥、压片、胶囊填充、包衣等)。且可实现离线(off-line)、在线(on-line)和旁线(at-line)操作。 NIRS技术在线检测的优点如下:通过安装在线检测装置及时反馈信息并直接对工艺过程进行控制;出现不良倾向时可及时调整工艺参数，防止不利的问题发生;药物的在线分析 7 合格后可立即放行，放行与出具分析检验报告书可同时进行，大大节省了时间。这些优良的特点使得NIRS技术逐渐成为一种被广泛认可并投入使用的在线过程控制分析技术。金叶等[6]以当归、丹参和川芎3种药材混合提取过程为例,采用偏最小二乘法回归(PLSR)分别建立阿魏酸浓度和含固量的定量校正模型,并将模型应用于提取过程的在线检测。使用移动块标准偏差(MBSD) 算法实现对提取终点的快速判断。研究结果表明,利用近红外光谱技术可以实现提取过程中阿魏酸浓度和含固量的快速检测,并可快速判断提取终点。 近年来，由于光纤的运用，极大地方便了NIRS进行各类快速在线分析。陈晨等[7]利用流通池和远程光纤连接渗漉设备和近红外光谱仪,在线采集渗漉液的近红外光谱,以总生物碱含量的HPLC测定值及固体总量测定值为对照值,用偏最小二乘法(PLS)建立近红外光谱与对照值之间的校正模型,并对渗漉过程的未知样品进行含量预测，可用于复方苦参注射液渗漉过程的在线检测。 5.近红外光谱分析技术的展望 8 综上所述，近红外光谱分析技术以其方便、准确以及适应无损分析和在线分析的优点，在药物的定性鉴别、定量分析和在线检测等方面发挥着重要的作用。随着现代仪器研制的不断发展，以及化学计量学方法的不断优化，整个NIRS系统，无论是硬件系统(近红外光谱仪等)的光学一致性，还是软件系统(仪器操作控制软件等)的数据处理和数学建模功能，均具有全面提升;加上近年来物联网技术和云计算技术的兴起，无论是应用于离线分析，还是在线监测，NIRS必将发挥越来越重要的作用。因此，我们有理由相信，随着科学技术的不断进步，NIRS技术在药学领域中将具有更加广阔的应用前景。 参考文献 [1] 臧鹏，李军会，于燕波.六味地黄丸近红外光谱定性分析方法的建立[J].中华中医药杂志,2011,26(12):2951-2954. [2] 付小环,胡军华,李家春.应用近红外光谱技术对茯苓药材进行定性定量检测研究[J].中国中药杂志,2015,40 9 (2):280-286. [3] 臧恒昌.近红外光谱分析技术在肝素钠生产过程中的应用研究[D].济南:山东大学，2013:1-81. [4] 吴利敏.近红外光谱法快速检测某些中药及中成药品质的应用研究[D].重庆:西南大学,2013:1-101. [5] 刘小莉,贾刚,王康宁.应用傅利叶近红外光谱定性、定量检测鱼粉中掺杂三聚氰胺的研究[J].动物营养学报,2010,22(3):741-749. [6] 金叶，丁海樱，吴永江.近红外光谱技术用于血必净注射液提取过程的在线检测研究[J].药物分析杂志,2012,32(7):1214-1234. 百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆! 10