運用近紅外漫反射光譜法對別嘌醇片進行一致性檢驗的研究

葉杰勝

(安徽省蕪湖市食品藥品檢驗所，安徽 蕪湖 241000)

近紅外分析技術(near infrared spectroscopy，NIR)以其快速、精確的定性、定量分析而不損傷樣品等特點，已經在醫藥、農業、石化、煙草和食品等行業得到成功應用[1]，同時也被美國藥典、英國藥典和歐洲藥典所收載。一致性檢驗是近紅外分析技術中一個重要的組成部分，與定性鑒別和聚類分析不同，它是通過控制每個波長點的吸光度值來達到比較圖譜一致性的目的，用于比較未知光譜與某一組參考光譜是否具有一致性。具體做法是:對建模樣品光譜進行不同數據前處理，選取適當的波數譜段范圍，計算每個波長點吸光度的平均值和標準偏差，將吸光度的平均值±標準偏差的若干倍作為該波長點的可信區間 (即一致性指數，Conformity Index，CI)，然后根據待測樣品光譜的CI值是否超出CI限度可快速判斷待測樣品是否可疑。如果該值不在所設定的范圍內，則表示沒有通過一致性檢驗，為不合格藥品;反之，則通過一致性檢驗，為合格藥品。別嘌醇片臨床主要用于尿酸生成過多的高尿酸血癥，屬于長期服用藥物，并入選2009年版國家基本藥物目錄，而現有的藥品檢測車近紅外模型中并未涉及該品種。針對這一情況，筆者試圖利用MATRIX－F近紅外光譜分析儀與OPUS軟件建立別嘌醇片的一致性檢驗模型，以期補充藥品檢測車近紅外模型庫，從而完善藥品質量控制，實現相關可疑藥品的現場快速篩查。現報道如下。

1 儀器與試藥

Matrix－F型車載近紅外光譜儀，銦鎵砷(InGaAs)檢測器，附件為固體光纖探頭，分析軟件為OPUS 5.0英文版，包含QUANT模塊(德國Bruker)。樣品分別采集自上海信誼萬象藥業股份有限公司、合肥久聯制藥有限公司和江蘇方強制藥廠有限責任公司，共計36個批次，每批樣品均按照國家藥典進行鑒別試驗和含量測定，確保樣品的真實可靠。

2 方法與結果

2.1 多廠家樣品一致性檢驗方法的建立

近紅外光譜采集:從上述36批別嘌醇片中每批抽取6片，用藥品檢測車車載近紅外儀的漫反射光纖探頭壓住藥片，在12 000～4 000 cm－1區間對樣本進行掃描，分辨率為8 cm－1，掃描次數為32次，溫度為18～25℃，每片掃描1次，得到216張近紅外漫反射原始光譜圖。原始NIR光譜圖見圖1。

光譜處理與模型建立:將經過精心挑選的162張光譜圖作為參考光譜，用于建立一致性檢驗模型，其余的54張光譜圖作為驗證光譜，用于檢驗該模型的預測能力，一致性指數 CI選擇4，模型擬合效果如圖2所示。分別采用矢量歸一化、一階導數法、二階導數法、一階導數+矢量歸一化和二階導數+矢量歸一化共5種分析方式，在不同的波數范圍內對216張圖譜進行分析。由于近紅外分析技術主要用于藥品的快速篩查時不需要進行樣品的前處理，因此易受到輔料、工藝等諸多因素的影響，這就會導致在實際建模過程中誤判現象的出現[2]。

圖1 別嘌醇片的原始NIR光譜圖

圖2 模型擬合效果圖

在別嘌醇片的一致性檢驗模型的建立過程中，筆者對采用不同分析方法處理不同波數范圍的樣本集所產生的誤判數進行了統計。由表 1可見，在4 240～5 000 cm－1，5 600～6 900 cm－1和 7 500～8 700 cm－1波數范圍內采用矢量歸一化和一階導數化預處理方式提取信息時，驗證光譜集誤判數分別為2和3，而參考光譜集的誤判數均為0。如圖1所示，別嘌醇片的近紅外漫反射光譜的基線有局部漂移現象，通常采用一階導數或二階導數的方法進行預處理，以有效消除基線的影響，并提高譜圖的分辨率，矢量歸一化處理是校正光纖路徑長度潛在變異及光源強度波動的簡單方法，通過選擇所有波長點的方式避免人為因素的影響[3－5]。但是從以往的研究發現，單獨采用矢量歸一化難以消除基線的旋轉帶來的影響，可能導致容許度偏高。故筆者選用一階導數化光譜的4 240～5 000 cm－1，5 600～6 900 cm－1和 7 500～8 700 cm－1波數范圍，建立了別嘌醇片的多廠家一致性檢驗模型。

表1 不同的一致性檢驗模型對樣本集的誤判樣品數

2.2 單廠家樣品一致性檢驗方法的建立

不同廠家的別嘌醇片在原料藥配比、中間過程控制基本一致，但各個廠家在輔料的使用上往往有所差別，甚至同一廠家不同批次間也存在差異，這些情形在近紅外漫反射光譜信息中均能夠得到較好地反映。依據近紅外的這一特點，筆者在多廠家一致性檢驗模型的基礎上選用合肥久聯制藥有限公司的11批樣品獲得的66張光譜作為參考光譜，使用該廠其他3批樣品及其余廠家的22批樣品獲得的150張光譜作為驗證集，設定 CI為4，按照2.1項下方法進行光譜處理，得到的不同廠家區分效果見圖3。可見，不同廠家的別嘌醇片區分效果明顯，表明采用一致性檢驗方法考察因工藝改變或原料變化、物料配比異常造成的樣本差異，有很好的篩查效果[6]。

圖3 不同廠家的別嘌醇片區分效果圖

3 討論

近紅外光的譜區范圍是4 000～12 000 cm－1，該區域主要是O－H，N－H，C－H，S－H等含氫基團振動光譜的倍頻及合頻吸收。文中模型藥物別嘌醇結構中含有N－H，C－H和O－H，并且目前市售別嘌醇片的規格均為0.1 g，主藥相對含量較高。因此，別嘌醇片經近紅外掃描后能捕捉到豐富的光譜信息足以對主藥予以定性分析。

依據3個廠家的36批樣品建立了別嘌醇片的多廠家一致性檢驗模型，能夠較大范圍地涵蓋市售品種，在一定程度上拓展了一致性檢驗的適用范圍。然而，該模型在實際運用中由于各廠家的輔料和制備工藝往往差異較大，可能會出現與建模光譜差別較大的光譜圖，從而引起假陽性，這需要在實際運用中不斷地補充和完善多廠家一致性檢驗模型。

同一廠家生產的別嘌醇片近紅外光譜具有明顯的同一性，采用單一廠家作為參考光譜建立的一致性檢驗模型，能夠在很短的時間內發現仿冒藥品或藥品質量方面的顯著性差異。

[1]周嵩煜.近紅外光譜技術在藥物分析中的應用[J].中國藥業，2010，19(18):84－87.

[2]馮艷春，胡昌勤.近紅外光譜法在藥物分析中的應用[J].中國藥事，2003，17(5):312 －314.

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[6]周 偉，陳 雯.應用近紅外漫反射光譜法對紅霉素薄膜衣片進行一致性檢驗[J].中國藥師，2009，12(4):451 －452.