近红外光谱分析在药品检测中的应用

科 学进 步
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近红外光谱分析在药品检测中的应用
陈 目 前， 在我国医药行业发展的过程 中， 人 们为了使得药 品检测 的效果得到进一 步的提 升， 就将近红外光谱 分析 技术应用到其 中， 这 不仅不会 对药品造成损伤 ， 还 药品检修 的速度得 到有效 的提 高。 这和传统 的药 品检测技术相 比， 可 以使得药 品检测 的应用效果得到一 定的增强 。 本文 通过对 近红外 光谱分析 的原理和特 点进行简要 的介 绍， 讨论 了近红外光谱 在药品检测工作中的实际应用， 以供参考。 关键词 ： 近 红外线光 谱； 药品检 测； 应 用分 析
偶极矩的变化传递给分子； 而近红外光的频率和样 品的振动频率不相同， 该 频率的红外光就不会被吸收。 因此， 选用连续改变频率的近红外光照射某样 品时，由于试样对不 同频率近红外光的选择性吸收，通 过试样后 的近 红外 光线 在某些波长范 围内会 变弱 ，透射出来的红外光线就携带有机物 组分和 结构 的信息 。通过检测器分析透射或反射光线 的光密度，就 可以确 定该组
近 年来， 在我 国医药制药行业发展 的过程中， 人们 已经将进红外光谱技 术应用到药品检测工作当中， 从而有利 于对 药品快速、 精确 的检测 ， 保 障了 药品的质量 。然而， 在当前社会发展的过程中， 发达 国家也已经将近 红外光 谱技术进行 了适 当的完善和改进 ，这就使得近 红外光谱分析技术的应用范 围 更加 的广 泛 。下 面 我 们 就对 近 红 外 光 谱分 析 在 药 品 检 测 中 的 实 际 应 用进 行介绍 。 光 谱 原 理
回生产车 间控制加工过程。 由于分析速度慢且常常需要使加＿ 『 ＝ 停止 下来 ， 这 就大大减慢 了生产速度 。一些固体药剂 生产车间是将一艇批粉末混合物或 颗粒压片封入胶囊， 然后 随机抽出一些片剂或胶囊进 行分析表征的。 如果此
样品不合格 ， 则整批产 品报废 ， 这将会带来 巨大的经济损失。近红外光谱仪 由于具有体积小， 分析速度快及受温度 、 压力和振动等外界因素影响小的特 点， 可 以安装在药物 生产流水线上， 直接非破坏性地监测每一步加工过程中 各个 组分 的含量和性质 ， 及时发现 问题， 进行调整， 从而避免整批产 品的损 失。 近 红外光潜可 以在一秒钟 内甚至几分之一秒 内完成 一个片剂的扫描， 因 而它可 以在很短时间内监测大量 的药剂， 从而保证整批产品的质量 。另外 ， 近红外光谱仪还 可以随时监测加工过程 中可能引入的各种污染物 。由于快 速、 非破坏性 的特点 ， 它几乎不影响药物 的生产 速度 ， 同时还能进行全 面的 质量监控。 另外， 中药品种繁多， 应用历史悠久， 产 区广泛。 传统的经验 鉴别主要根 据药材的外观形状直接 利用感 官达到鉴别 的 目的。这种方法 虽然 直观、 简 便， 但 其不足之处是不同基原 的药材偶然性貌似而实异， 或近缘品种外形大 同小异， 此 时靠直观观察难以下结论。要解决这些问题 ， 应借助现代科学鉴 定手段， 即合理的植物 分类 学方法 ， 显微鉴定方法与理化鉴 定方法 ， 将 经验 的与现代 的方法相结合， 建立简便、 快速 、 直观的方法 ， 才能保证 中药材的质
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面的 了 ， 解。
４ 、 不破坏样品， 不用试剂， 故不污染环境 近红外光谱分析只是取样品的光谱信号 ，有时甚至可 以在原容器中进
行 测 定 因此 不 需 要其 它 试 剂 ， 是 一种 “ 绿色 ” 的 环境 测 试 方 法 。
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５ 、 测定速度极快 般一个样 品取得光谱数据后可以立刻得到定性或定量分析 结果 ， 整 个过程相 比传统 的化学方法要快得多 。
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三、 近 红 外 光 谱 在 制 药 工 业 及 临 床 医 学 中 的应 用
由于药物加工过程 自动化程度的提 高， 药物 的制备是通过混合、 加工 、 成型及包装等 …系列过程统一完成的。这就要求在每一步加工过程 中部必 须对所有组分进行全面表征，因为任何疏失的操作都可能带来很严重 的后 果。 传统的分析方法 需要将样品取 出带到实验室进行分析， 然后将信息反馈
分 的含 量 。 二、 近 红 外 技 术 的特 点
１ 、 物质在近红外 区域 的吸收系数小 ， 这就简化 了整 个近红外分析 的工
序
由于近红外分析是通过振动导致其分子跃迁从而吸收光谱 。而且在近 红外 区域当中由 于许多物质的吸收系数 比较小，因此这就导致使得人们在 对其样品进行检 查的过程 中，不需要通过溶液稀释就可 以对其相关的信息 进行直接的测定。 这样不仅使得样品检验工作得到简化， 还使得样 品监测的 准确性得到进 一步 的提升 。 虽然在实际检测 的过程中， 近 红外 区域的吸光系 数很可能会受到样 品中微量杂质 的影响 ，而导致其检查结果受到一定的干 扰， 但是对整个样品监测结果的准确性并没有太大 的影响。 ２ 、 近 红外光可 以穿透玻璃或者石英等介质 由于近 红外光在传播的过程 中， 其波长不会 受到玻璃、 石英等 介质 的影 响， 而出现变化， 因此在我要对样 品容器进行选 择的过程中， 我们就可 以选 择 由石英或者玻璃制作的容器来进行样品监测 。这样就使得样 品监测 的效 果得 到了进一步的提升。 而且随着 时代 的不断进步， 人们也将许多先进 的科 学技术应用到其中， 这就使得近红外光的应用范围越来越广泛 ， 可 以适应于 各种不 同的环境， 从而使得红外光检查的效果得到了进一步的保障 。 而且这
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近红外光是介于可见光和中红外光之间的电磁 波，按ＡＳ ＴＭ定义 是指 波长在７ ８ ０ ＂ ￣ ２ ５ ２ ６ ｎ ｍ范围内的电磁波， 习惯上又将近红外 区划分 为近 红外短 波（ ７ ８ ０ － １ １ ０ ０ ｎ ｍ） 和近 红外长波 （ １ １ ０ ０ ￣ ２ ５ ２ ６ ｎ ｍ） 两个区域。 近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱，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，具有较强的 穿透能力。近红外光主要是对含氢基团ｘ— Ｈ（ ｘ＝ ｃ、 Ｎ、 ０） 振动 的倍频和合 频吸收， 其中包含 了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。 由于 不同的有机物含有不 同的基团， 不 同的基团有不同的能级 ， 不同的基 团和同 基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有 明显差别 ，且吸 收系数小， 发热 少， 因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近 红外光照射 时， 频率相 同的光线和基 团将发生共振现象 ， 光的能量通过分子