AOTF-NIR光谱技术在药物片剂剂量标准测定中的应用
基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法研究
基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法研究【摘要】本研究基于AOTF—近红外光谱技术，探索了六味地黄胶囊的质量控制方法。
通过对AOTF原理及应用、近红外光谱技术在药物质量控制中的应用以及六味地黄胶囊的质量控制研究方法进行分析，揭示了该方法的优势。
实验结果显示，该方法具有较高的准确性和稳定性，为六味地黄胶囊的质量控制提供了可靠的技术支持。
结论中提到了质量控制方法的可行性分析，同时展望了未来可能的研究方向。
本研究为药物质量控制领域的发展提供了新的思路和方法。
【关键词】关键词：AOTF，近红外光谱技术，六味地黄胶囊，质量控制，方法优势分析，实验结果与讨论，可行性分析，研究意义，未来展望1. 引言1.1 研究背景随着现代社会的快速发展和人们生活水平的不断提高，保健品市场也日益兴盛。
中药保健品因其独特的药材组合和悠久的药学历史备受消费者青睐。
市场上掺杂假冒伪劣产品的问题也日益突出，对消费者的健康造成了不小的威胁。
如何确保中药保健品的质量安全成为当前亟需解决的问题之一。
近年来，基于AOTF的近红外光谱技术因其快速、无损、准确的特点，被广泛应用于药物质量控制领域。
该技术不仅可以对药材的质量进行快速检测，还可以实现多组分的同时定量分析，为六味地黄胶囊的质量控制提供了新的解决方案。
本研究旨在探讨基于AOTF的近红外光谱技术在六味地黄胶囊质量控制中的应用，为保障消费者健康提供科学依据。
1.2 研究目的本研究的目的是利用基于AOTF—近红外光谱技术的方法，对六味地黄胶囊进行快速质量控制。
通过深入研究AOTF原理及应用以及近红外光谱技术在药物质量控制中的应用，结合六味地黄胶囊的特性和质量控制需求，探索出一种既快速又准确的质量控制方法。
通过方法优势分析和实验结果与讨论，评估该方法在六味地黄胶囊质量控制中的可行性和效果。
最终旨在推动该药物的质量管理水平，提高其生产和使用的安全性和可靠性。
通过本研究的开展，旨在为六味地黄胶囊的质量控制和品质评价提供一种新的技术手段和方法，为药物生产企业和监管部门提供参考依据，促进药物质量的全面提升。
AOTF近红外光谱技术检测香料中痕量砷、铅含量的方法介绍
利用AOTF近红外光谱技术检测香料中痕量砷、铅含量的方法胡延奇1，贾玉国1，陈建军1，王放1，阮晓明1，蔡绍松2，董海平2，陈雷2，孟祥龙2（1. 山东中烟工业公司，济南市解放路30号山东济南，250013；2. 济南金宏利实业有限公司，济南市历城区洪楼西路39号山东济南，250100）摘要烟草企业标准规定烟用香精和料液中痕量的砷、铅含量的检测需要消耗试剂，费时费力，还具有一定的危险性，而且砷、铅含量均为痕量，这是应用传统近红外检测无法解决的难题。
本文应用最新的AOTF近红外光谱技术对三个不同厂家的烟用香料（1号香料、2号香料和3号香料）进行检测，通过透射方式采集近红外光谱数据，建立了烟用香精和料液中痕量的砷、铅含量的近红外数学模型。
1号香料砷、铅模型的相关系数分别为0.9739、0.9741；2号香料砷、铅模型的相关系数分别为0.9872、0.9872；3号香料砷、铅模型的相关系数分别为0.9959、0.9959。
最后对模型进行了评价，结果表明， AOTF近红外光谱仪器完全可以对香料中ppm级别的痕量As、Pb进行有效的检测。
主题词声光可调滤光器；近红外光谱；烟草化学成分；偏最小二乘法（PLS1）中图分类号：文献标识码：文章编号：引言烟草企业标准《YC-T 164-2003烟用香精和料液》中4.4条规定：烟用香精和料液的砷含量不应高于1.0 mg/kg；7.2条规定：按GB/T 8450测定砷含量。
作为烟用香精和料液中必检和控制的一个指标，砷含量测定GB/T 8450方法为二乙氨基二硫代甲酸银比色法。
其原理为：在碘化钾和氯化亚锡存在下, 将样液中的高价砷还原为三价砷, 三价砷与锌粒和酸产生的新生态氢作用, 生成砷化氢气体, 经乙酸铅棉花除去硫化氢干扰后, 将溶于三乙醇胺-三氯甲烷中或吡啶中的二乙氨基二硫代甲酸银溶液吸收并作用, 生成紫红色络和物, 与标准比较定量。
烟草企业标准《YC-T 164-2003烟用香精和料液》中4.5条规定：烟用香精和料液的铅含量不应高于5.0 mg/kg；7.3条规定：按GB/T 8449测定铅含量。
利用AOTF近红外光谱仪对烟草粉末进行检测解读
利用AOTF近红外光谱仪对烟草粉末进行检测蔡绍松，董海平济南金宏利实业有限公司，山东济南，250100摘要应用AOTF－近红外光谱法测定了不同产区不同年度的烟叶粉末样品的近红外光谱，用Unscrambler定量分析软件将光谱与对应的化学成分相关联，建立了烟草中总烟碱、总糖、还原糖、钾和氯的回归模型。
总烟碱、总糖、还原糖、钾和氯含量近红外光谱分析模型的决定系数R2分别为0.9852、0.9883、0.9800、0.9708和0.9681。
用这些模型进行了交互验证，总烟碱、总糖、还原糖模型验证的平均相对标准偏差分别为3.66%、2.46%、2.75%，钾和氯模型验证的平均绝对标准偏差分别为0.103和0.026。
实验结果表明，AOTF－NIR技术完全可以用于烟草主要化学成分的检测，并为此技术用于卷烟生产过程中的在线检测和监控提供依据。
主题词声光可调滤光器；近红外光谱；烟草化学成分；偏最小二乘法（PLS）中图分类号：文献标识码：A 文章编号：引言目前，烟草行业实验室中对烟草粉末的化学成分的分析大多采用AA3等流动注射分析仪，该方法分析时间长，需要对样品进行复杂的处理，消耗大量的试剂，不同的指标要不同的通道进行测试。
实验室常规检测仪器分析烟草化学成分需要多个步骤，时间跨度大，工作效率低，不能适应烟草行业发展的形式，而近红外光谱分析（NIR）则具有简便、快速、低成本、无污染以及样品的非破坏性和多组分同时测定等优点，已广泛应用于食品、石油、化工、医药等行业[1]。
采用近红外技术手段，可以对烟草粉末样品进行快速、高效、无损的分析。
近红外技术具有快速和一次扫描可检测多个指标的优势，采用AOTF近红外光谱仪对烟草粉末化学成分进行检测，验证检测的结果完全能够达到实际应用的要求。
声光可调滤光器（Acousto-optic tunable filter，简称AOTF）逐渐受到人们的重视[2-6]。
AOTF 是基于各向异性的双折射晶体的声光衍射原理，利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件[7－9]。
基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法研究
基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法研究六味地黄胶囊是一种常见的中药，它具有滋阴补肾，益精血，清热除烦的功效，被广泛用于肾虚所致的头晕目眩、耳鸣耳聋、腰膝酸软等症状的治疗。
随着六味地黄胶囊的广泛使用，对其质量控制也变得越来越重要。
传统的质量控制方法通常需要复杂的样品制备和分析过程，因此需要一种更加快速、简便、可靠的质量控制方法来保证六味地黄胶囊的质量稳定性。
基于AOTF—近红外光谱技术是一种新兴的分析方法，具有快速、无损、无污染的优点，已经被广泛应用于中药质量控制领域。
本文将探讨基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法。
一、六味地黄胶囊的主要成分及质量控制要求六味地黄胶囊的主要成分包括熟地黄、山药、牡丹皮、山茱萸、茯苓、泽泻等中药材，其中熟地黄是其主要成分之一。
根据《中华人民共和国药典》的规定，六味地黄胶囊的质量控制要求主要包括含量测定、理化指标、微生物限度等多个方面。
1. 含量测定熟地黄是六味地黄胶囊的主要有效成分之一，其含量的稳定性对胶囊的质量起着至关重要的作用。
传统的含量测定方法通常采用色谱法、高效液相色谱法等，但这些方法需要复杂的样品制备和分析步骤，且耗时耗力。
寻求一种更加快速、简便的含量测定方法成为当前的研究热点。
2. 理化指标六味地黄胶囊的理化指标包括外观、溶出度、酸值、水分等指标，这些指标直接关系到胶囊的质量稳定性和临床疗效。
快速准确地测定这些指标对于胶囊的质量控制至关重要。
3. 微生物限度微生物限度是评价六味地黄胶囊是否符合卫生标准的重要指标，传统的微生物限度测试方法通常需要较长的培养周期，且可能存在污染。
寻求一种更加快速、可靠的微生物限度测试方法对于保证胶囊的卫生安全性至关重要。
二、基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法AOTF（Acousto-Optic Tunable Filter）是一种新型的光学滤波器，它能够实现对光谱信号的高速频率调制，将不同波长的光谱分离开来。
近红外光谱分析在药品检测中的应用
近红外光谱分析在药品检测中的应用【摘要】近红外光谱技术（Near Infrared, NIR）在我国发展起步相对较晚，除部分专业分析人员，该项技术很少有人知晓。
自九十年代起，NIR通过持续发展，成为了一项发展迅速、夺目的原位分析技术，渐渐获得了公众的认可，并以惊人的速度广泛应用在农牧业、食品、化工、石化、制药、烟草等多个领域，为科学研究、生产控制提供了非常广阔的空间。
现阶段，NIR在制药领域的应用已经成熟，被欧美药典视为标准的检测方法，其检测数据的准确性也获得了FDA的认可。
通过对药物的定性和定量分析以及对生产过程的所有阶段的实时监测，包括混合、干燥、加工、制剂、压片及包装等，近红外技术的潜力得到了充分发挥。
与以往传统的药物检测技术相较，NIR在很大程度上使药物检测质量与能效得到了提升，对我国医药工业的发展起到了较大的推动作用。
因此，有关技术科研人员应重视分析NIR相应特性，进一步强化 NIR在药物检测应用价值。
【关键词】药品检测；近红外光谱分析；应用研究红外光谱为研究人员在吸收光谱中发现的第一个非可见光区域，其介于红外光谱、可见光之间的介质称为近红外光谱。
近红外区的光谱吸收带是有机物质中能量较高的化学键（主要是 CH、OH、NH）在中红外光谱区基频吸收的倍频、合频和差频吸收带叠加而成的。
近红外光谱的发现历史悠久，但真正开始较好地使用是在上个世纪五十年代。
现代近红外光谱技术成为分析技术的一场革命，是一种把化学计量学算法与近红外光谱检测技术融合到一起，利用有机化学物质在近红外谱区内的光学特性快速判定物质化学组分及测定含量的光谱技术[1-2]。
因其具备分析样品直接、快速、准确且不需要预先处理样品等优点，被广泛地应用在矿物加工、食品和药品等领域[3]。
1技术特征1.1优势（1）无损检测：采用NIR施以药品质量检测工作时，该项技术并不会对被测药物的内、外结构造成破坏、损伤，可见将NIR用于药品质量检测，能保证被测药品的完整性，且有着很高的检测精度[4]。
光谱分析法在药物含量检测中的应用
光谱分析法在药物含量检测中的应用概述：药物的质量控制是药品生产和质量监管的重要环节之一。
药物含量检测是验证药物品质和确保药物达到质量要求的关键步骤。
光谱分析法作为一种非破坏性检测技术，已广泛应用于药物含量检测中。
本文将讨论光谱分析法在药物含量检测中的应用，并将重点介绍紫外可见光谱和红外光谱两种常用的光谱分析方法。
一、紫外可见光谱在药物含量检测中的应用紫外可见光谱是用于分析物质的吸收和反射特性的一种常见光谱分析方法。
药物分子通常具有吸收紫外可见光的特性。
根据药物的吸收特征，在紫外可见光谱仪上可以获得药物在特定波长下的吸光度曲线。
通过对比样品与标准样品的吸光度差异，可以计算出药物的含量。
在药物含量检测中，紫外可见光谱广泛应用于药物原料的质量控制和制剂的成品质量检测。
例如，针对某一种药物，可以建立药物溶液的吸光度与药物浓度之间的标准曲线，通过测量待检药物溶液的吸光度，并与标准曲线进行比较，进而确定药物的含量。
这种方法不仅快速准确，而且可以同时测定多个成分，适用于复杂多成分的制剂。
此外，还可以应用多元回归分析等数学方法提高分析精度。
二、红外光谱在药物含量检测中的应用红外光谱是一种根据样品分子振动和转动导致的红外光吸收谱的分析方法。
药物分子中的原子和化学组成会导致特定的红外吸收峰。
通过测量药物样品的红外吸收谱，可以确定药物的组成和结构，从而计算出药物的含量。
红外光谱在药物含量检测中常用于定性分析和定量分析。
例如，在药物的制剂研发和生产中，通过红外光谱技术可以快速鉴别原料药和制剂中的可能存在的杂质，并判断其含量是否符合要求。
此外，通过与标准样品的红外光谱图进行比较，还可以确定药物成分的相对含量。
红外光谱在药物质量控制中的应用不仅有助于确保药物的原材料和制剂的合格率，而且有利于提高生产效率和降低成本。
通过红外光谱的非破坏性检测，可以对药物进行快速、准确的分析，避免了传统化学分析方法中的某些繁琐的样品制备过程和有害化学试剂的使用。
近红外光谱成像技术在药物作用评估中应用
近红外光谱成像技术在药物作用评估中应用近红外光谱成像技术（Near-infrared Spectroscopy Imaging，NIRSI）是一种非侵入性、无损伤的分析方法，具有广泛应用于药物作用评估的潜力。
该技术利用光谱信息对样品进行分析和成像，可以提供关于药物作用的质量参数，以及目标区域的分布和变化状况。
本文将探讨近红外光谱成像技术在药物作用评估中的应用，并阐述其优势和挑战。
近红外光谱成像技术在药物研发和生产中的应用越来越普遍。
该技术基于近红外光谱的原理，在不破坏药物样品的情况下，通过采集样品表面的光谱信息，可以获得全局和局部的化学成分分析结果。
相比传统的药物作用评估方法，近红外光谱成像技术具有以下优势。
首先，近红外光谱成像技术具有高通量和高速度的特点，可以在短时间内同时获得大量样品的光谱信息。
这种高效率的数据采集方式，使得药物作用评估过程更加迅速和有效。
其次，近红外光谱成像技术能够提供药物作用的非破坏性评估。
传统的药物作用评估方法通常需要破坏样品或者取样，可能导致样品损坏或者污染，从而影响结果的准确性。
而近红外光谱成像技术可以通过光学探测手段直接对样品进行评估，避免了对样品的物理破坏和损伤。
第三，近红外光谱成像技术可以实现对目标区域的高分辨率成像。
传统的药物作用评估方法通常只能提供全局的信息，难以对局部区域进行深入评估。
而近红外光谱成像技术可以根据光学信号的强弱来确定样品中不同区域的药物作用状况，从而实现对目标区域的准确成像。
近红外光谱成像技术在药物作用评估中的应用包括但不限于以下几个方面。
首先，近红外光谱成像技术可以评估药物在体内的吸收、分布和代谢情况。
通过采集不同时间点的光谱信息，可以了解药物在不同组织和器官中的分布和变化规律，为药物代谢动力学研究提供依据。
其次，近红外光谱成像技术可以评估药物对细胞和组织的影响。
药物作用通常涉及对细胞和组织进行化学或生物学的干预，而近红外光谱成像技术可以通过分析光谱信息，了解药物对细胞和组织的影响程度和方式，为药物毒理学评估和疾病治疗提供指导。
AOTF 近红外光谱技术及在食安领域的应用
第27卷第1期2012年2月光电技术应用ELECTRO-OPTIC TECHNOLOGY APPLICATIONVol.27，No.1 February，2012近红外光（NIR）是指介于可见光（VIS）和中红外光（MIR）之间的电磁波，美国材料检测协会（ASTM）定义的近红外光谱的波长范围为0.78～2.526μm，本谱区于1800年被Herschel所发现[1]。
近红外光谱分析技术（NIRS）是从近红外光谱中获取信息的技术，是近年来发展较为迅速的一种物理测定技术。
20世纪90年代以来，随着光学、计算机数据处理技术、化学计量理论和方法、近红外光谱分析仪器的不断发展和软件版本的不断更新，加上近红外光谱技术在测样技术上所独有的不破坏样品的特点，近红外光谱技术已成为发展最快、最引人注目的光谱分析技术，应用领域也更加广泛。
主要包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、烟草、纺织、化妆品、质量监督、环境保护等领域。
随着近红外光谱分析技术的研究和应用日趋活·光电系统·AOTF近红外光谱技术及在食安领域的应用刘子毓1，侯玉文1，2，许强1,3，刘东培1（1.东北电子技术研究所，辽宁锦州121000；2.天津城市建设学院，天津300000；3.光电系统控制和安全技术重点实验室，河北三河065201）摘要：针对近年来多发的食品安全问题，概括性地介绍了近红外光谱分析技术的原理、近红外光谱仪器分类、优势对比及其在食品质量与安全检测中的研究和应用情况。
同时，探索性地提出了一种新型的食品安全网络测试分析系统，该系统是由多台基于声光可调滤波器的近红外光谱分析仪器联网组成的。
并介绍了该光谱仪器的组成、原理及技术特点，对其在食品安全领域的应用前景进行了展望。
最后，对近红外光谱分析技术未来的发展提出了几点建议。
关键词：近红外光谱（NIRS）；声光可调滤波器（AOTF）；AOTF-NIRS；食品安全；网络化中图分类号：O433.5+9文献标识码：A文章编号：1673-1255（2012）01-0025-04Application of AOTF-NIRS Technology in Food Safety FieldLIU Zi-yu1,HOU Yu-wen1，2,XU Qiang1,3，LIU Dong-pei1(1.Northeast Research Institute of Electronics Technology,Jinzhou121000,China;2.Tian Jin Institute of Urban Construction,Tianjin300000,China；3.Science and Technology on Electro-optical Information Security Control Laboratory,Sanhe065201,China)Abstract：According to the problems of the food safety in recent years,the principle of the near infrared spec⁃troscopy(NIRS)analysis technology,the classification,comparison,research and application of the NIRS instru⁃ments in food quality detection are introduced.Meanwhile,a new food safety network test and analysis system is proposed,this system is composed of near infrared spectroscopy instruments based on the acousto-optic tunable fil⁃ter(AOTF),and compositions,principles and technical features of the spectroscopy instruments are also introduced. In addition,its application prospects in the field of food safety are also showed.Some suggestions on the future de⁃velopment of the near infrared spectroscopy are given.Key words：near infrared spectroscopy(NIRS);acousto-optic tunable filter(AOTF);AOTF-NIRS (AOTF-near infrared spectroscopy);food safety;network收稿日期：2012-02-18基金项目：天津市“十二五”科技支撑计划作者简介：刘子毓（1985-），女，河南濮阳人，硕士研究生，主要研究方向为光电检测及信息处理.光电技术应用第27卷跃，对光谱分析仪器的信噪比、分辨率、实时性、稳定性等指标提出了更高的需求。
基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法研究
基于AOTF—近红外光谱技术的六味地黄胶囊快速质量控制方法研究摘要：随着中药市场的不断扩大和中药质量安全问题的日益凸显，中药的质量控制越来越受到重视。
近年来，基于近红外光谱技术的快速质量控制方法得到了广泛的应用，具有快速、非破坏性、高效等优点。
本研究以六味地黄胶囊为研究对象，以AOTF—近红外光谱技术为手段，探索了六味地黄胶囊的快速质量控制方法，并建立了相应的模型，为中药品质的快速检测提供了一种新思路。
1. 背景六味地黄胶囊是一种常见的中药制剂，由六味地黄丸演变而来，具有养阴清热、益肾益精等功效，广泛应用于肾虚、阳痿、早泄等症状的治疗。
随着市场需求的增加，六味地黄胶囊的质量安全问题也日益凸显，如何对其进行快速、准确的质量控制就显得尤为重要。
传统的六味地黄胶囊质量控制方法通常采用化学分析方法，如高效液相色谱法、气相色谱法等，这些方法虽然具有较高的准确性和可靠性，但其分析过程通常耗时耗力，成本较高，并且需要对样品进行破坏性分析，无法进行连续监测，难以满足快速检测的需求。
2. 方法本研究选取了市售的六味地黄胶囊样品30批次作为研究对象，采用AOTF—近红外光谱仪进行光谱扫描。
对30批次的六味地黄胶囊样品进行样品制备和预处理，得到近红外光谱图。
然后，利用近红外光谱技术对样品进行光谱分析，获取所需的光谱信息。
建立六味地黄胶囊的近红外光谱模型，并对质量指标进行定量分析。
3. 结果通过对30批次六味地黄胶囊样品的近红外光谱数据进行处理和分析，得到了六味地黄胶囊的近红外光谱模型。
经过验证，该模型具有较高的准确性和可靠性，能够准确地反映样品的成分和质量指标。
通过该模型，可以实现对六味地黄胶囊样品中关键成分的快速定量分析，如黄芩苷、地黄苷、牛膝苷等成分的含量测定，并且可以实现连续监测，满足快速检测的需求。
红外光谱在药物分析中的应用与发展
安徽职业技术学院毕业论文课题名称红外光谱在药物分析中的应用与发展学生姓名＿＿＿朱慧芳＿＿＿＿学号＿＿＿2007276099＿＿专业＿工业分析与检验＿＿班级＿＿分析722班＿＿＿指导老师＿＿方星老师＿＿＿＿目录1内容摘要 (3)2现代近红外光谱分析技术 (4)3近红外光谱技术的发展历史 (5)4近红外光谱技术的特点 (6)5近红外仪器类型和特点 (6)6 NIR-AOTF光谱技术 (7)6.1 NIR-AOTF光谱技术的原理和性能6.2 NIR-AOTF光谱技术在制药过程控制中的应用进展6.2.1 NIR-AOTF光谱技术在原料药分析中的应用6.2.2 NIR-AOTF光谱技术在药物制剂质量控制中的应用(1) 粉末混合过程控制(2) 包衣过程监控(3) 片剂生产过程控制6.2.3 NIR-AOTF光谱技术在中药材生产过程中的应用6.3 存在的不足7近红外光谱技术在制药业中的应用 (10)7.1原料和活性组分的测定7.2 固体药剂的表征7.2.1 颗粒大小分布7.2.2 结晶度和光学异构体7.3 药物加工过程的在线监控8总结 (12)红外光谱在药物分析中的应用与发展内容摘要本文主要概述了现近代红外光谱技术的发展历史和应用进展，介绍了近红外光谱技术的特点和近红外仪器的类型和特点，说明了NIR-AOTF光谱技术的原理和性能以及NIR-AOTF光谱技术在制药过程控制中的应用进展，也简单介绍了近红外光谱技术在制药业中的应用前景。
关键词红外光谱应用发展特点红外光谱技术在药物分析中的应用与发展1摘要近红外（NIR）谱区是人类认识最早的非可见光谱区，波长范围在0.75—2.5 m之间，用波数表示时则在13330—4000cm-1之间。
由于近红外的吸收谱带复杂，谱峰重叠，信号弱，在分析上难以应用，长期以来没有受到人们的重视。
近十多年来，随着近红外仪器的改良，新的光谱理论和光度分析方法的建立，特别是计算机技术和化学计量学的广泛应用和迅速发展，使近红外光谱技术成为目前发展最快、最引人注目的分析技术，并以其简单快速、实时在线、无损伤无污染分析等特点，在复杂物质的分析上得到广泛应用。
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AOTF-NIR光谱技术在药物片剂剂量标准测定中
的应用
董海平，冀忠瑞
济南金宏利实业有限公司，济南市洪楼西路39号，250100
摘要：本文尝试用AOTF近红外光谱仪定量检测药物片剂剂量标准的可行性，根据安慰剂和4种剂量标准样品光谱，可以看出他们之间由于剂量的变化而导致的差别比较明显，并且建立了安慰剂和4种不同剂量标准的药物片剂的偏最小二乘回归模型，结果表明了近红外光谱法能够精确地预测片剂的剂量标准。
关键词声光可调滤光器；近红外光谱；药物片剂；剂量标准；偏最小二乘法
The application of AOTF near infrared spectroscopy in pharmaceutical
tablet dose standard determination
Dong Haiping, Zhao Yang, Shen Yuzhu
(Jinhongli Industrial Co. Ltd, Jinan, Shandong, 250000)
Abstract: The feasibility of detecting dose standard of pharmaceutical tablet by AOTF near infrared spectroscopy was discussed in this paper. The difference of spectrum between placebo and four doses of standard sample due to the change of the dose can be easy distinguished. The calibration model of four different doses pharmaceutical tablet were established by p artial least squares method. T he results showed that near infrared spectroscopy can accurately predict tablet dose standard.
Keywords:Acousto-Optic Tunable Filter, Near Infrared Spectroscopy, Pharmaceutical Tablet, Dose Standard, Partial Least Squares
引言
片剂是药物与辅料均匀混合后压制而成的片状制剂。
是药物、农药和适宜的辅料通过制剂技术制成的片状制剂，由原药、填料、吸附剂、黏结剂、润滑剂、分散剂、润湿剂、崩解剂、香料、色料等组成。
常规片剂中剂量标准的检测容易受其他添加剂影响[1]，且操作复杂[2]，需要时间较长，不能即时的得出精确的数据结果。
近红外光谱主要是有机分子的倍频与合频的吸收光谱。
有机物近红外光谱主要包括C-H、N-H、O-H等含氢基团的倍频与合频吸收带。
这些是在近红外谱区做复杂天然物品质分析的前提。
90年代末，来自航天技术的声光可调滤光器（Acousto-Optic Tunable Filter , 缩写AOTF）技术的问世，被认为是“90年代近红外光谱仪最突出的进展”[3－5]。
近红外光谱分析（Near Infrared Spectroscopy, NIR）具有简便快速、无污染以及样品的非破坏性等特点，在常规化学分析中有很大的发展潜力。
AOTF技术与NIR的结合实现了仪器的小型化，为实现产品质量的实验室和在线检测提供了可能。
AOTF－NIR的这些优点使其近年来在工业在线和现场（室外）分析中得到越来越广泛的应用。
现如今还没有能对药物片剂计量标准快速检测的方法，研究中用近红外光谱法对安慰剂和4种不同剂量标准的药片样品光谱数据进行扫描，为药物片剂剂量标准的快速测定提供依据。
1 实验部分
1．1 仪器和样品
仪器：Luminar3030近红外片剂分析仪（BRIMROSE，USA），主要部件包括：光学部分、控制部分、电源适配器。
光谱范围900～1450 nm，波长增量2.0 nm，平均次数300，测样方式为漫反射。
软件包括SNAP!光谱处理软件和The Unscrambler化学计量学软件（CAMO，挪威）。
1．2 实验方法
Brimrose公司 Luminar3030片剂分析仪是使用自由空间技术的仪器。
这种分析仪不用光纤，将优化的光束聚焦在检测的药片上，把有效的挡光器件放置在样品的周围，用来防止药片边缘任何光线的泄露，并把检测器置于药片的背面检测透射过去的光线，波长范围为900～1450 nm。
采用近红外短波区域有两个原因：第一个原因是短波近红外对药片有较好的穿透力，这之所以重要是因为采用透射方式采集光谱数据。
第二个原因是主要官能团的二级倍频在这个波长范围产生。
在这些条件下得到安慰剂和剂量标准等于0.1，0.2，0.5和1.0样品的光谱图。
原始透过光谱被处理成吸收光谱，再进行一阶微分，光谱数据处理有助于弥补样品间的散射特性和物理特性的不同，一阶微分数据导入化学计量学软件The Unscrambler，再用偏最小二乘法分析方法来建模。
2 结果与讨论
2. 1 光谱分析
图1是安慰剂和四种剂量标准的一阶微分光谱图，由图中可以看出，光谱之间的相似性很好，含有较多的有效信息。
谱图中的重点部位是在1100纳米到1200纳米的区域，这是甲基二级倍频的延伸，也是由于剂量标准的不同产生变化的区域。
图1. 安慰剂和变化的剂量标准的一阶微分光谱图
从图2中可以很清楚地看到在谱图中由于变化的剂量标准导致的变动，这证实使用Brimrose 仪器能够用光谱数据区分不同剂量标准。
图2. 从1100纳米到1300纳米的一阶微分光谱的放大图
2. 2 建模与回归
将HPLC获得的参考数据与一阶微分光谱数据相关联建立起PLS1回归模型，如图3所示，模型相关系数高达0.9850，并且SEP仅0.06。
说明了使用Brimrose片剂分析仪获得光谱数据和用模型预测剂量标准是切实可行的。
图3、安慰剂和变化的剂量标准的PLS1回归模型
如图4所示，这个模型的回归系数说明了模型的相关数据大部分来自1100纳米到1200纳米这一范围。
波峰处于1100纳米附近，波谷处于1150纳米附近。
这是甲基二级倍频的区域，也是一个期望能看到由于剂量标准的变化而在光谱数据中产生的变化的区域。
一阶微分数据证实了由于不同的剂量标准而导致的光谱数据中最大的变化，回归系数证实了Brimrose仪器能够精确地预测片剂的剂量标准。
图4. 安慰剂和变化的剂量标准的PLS1回归模型的回归系数
2. 3结论
研究结果表明，近红外光谱法使用光谱数据能够测定片剂中的剂量标准，区别安慰剂和活性物质，这个系统的自由空间设计远远优于传统的以光纤为基础的系统，信噪比率也好于其他被使用的系统。
Brimrose公司的近红外光谱仪能够以透射模式穿透片剂，解读整个药片而不是仅仅从表面获取信息。
一般的片剂光谱分析仪是把整束强光投射在药片上进行检测。
这种把高能量的光线照射片剂的方法曾经引起过药片的融化。
因为Brimrose仪器是在测定前选择应用光的波长，完全不用考虑射入药片的能量强度。
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