近紅外光譜特征譜段相似系數法快速檢測冬凌草片中異性有機物

韓吳琦 黃永麗 田愛臣 高嬌

（1開封市食品藥品檢驗所，河南開封 475000；2河南大學淮河臨床學院；3山東省汶上縣食品藥品監督管理局，山東汶上 272501；4開封市仁濟藥房）

近紅外光譜特征譜段相似系數法快速檢測冬凌草片中異性有機物

韓吳琦1黃永麗2田愛臣3高嬌4

（1開封市食品藥品檢驗所，河南開封 475000；2河南大學淮河臨床學院；3山東省汶上縣食品藥品監督管理局，山東汶上 272501；4開封市仁濟藥房）

目的：利用近紅外光譜特征譜段相似系數法對冬凌草片中是否含有異性有機物進行快速檢測。方法：使用近紅外測定，以不含有異性有機物的冬凌草片的近紅外光譜為參照光譜，選擇特定譜段，建立待測樣品光譜與參照光譜在該譜段的相似系數閾值，快速判斷待測樣品是否含有異性有機物。結果：在8 802～4 430 cm-1特征譜段，設定閾值為70%，用78批樣品進行驗證，52批含異性有機物，相似系數小于70%的有51個，占樣品總數的98.08%。結論：此方法簡便、快捷、易操作、準確率高，適用于藥品檢測車現場的快速篩查，具有一定的推廣價值。

近紅外光譜；相似系數法；冬凌草片；異性有機物

冬凌草片收載于《中國藥典》2010年版一部，具有清熱解毒，消腫散結，利喉止痛之功效，用于熱毒壅盛所致咽喉腫痛、聲音嘶啞，扁桃體炎、咽炎、口腔炎見上述癥候者及癌癥的輔助治療[1]，在基層應用廣泛。冬凌草片按核定的生產工藝是由冬凌草經乙醇加熱提取后濃縮成浸膏，加適量淀粉而制成的單味中成藥，為全浸膏片，不應含有植物組織。但近年來,在對該品種進行日常監督抽驗工作中發現部分生產企業為了降低生產成本，擅自改變生產工藝，把部分冬凌草或其他植物打成粉后與浸膏混合制粒。按照現行質量標準檢驗[1]無法全面控制該制劑的內在質量，針對這一造假現象，原國家食品藥品監督管理局新增了部分藥物的補充檢驗方法，用于檢查藥品是否含有植物組織即增加異性有機物的檢查，而冬凌草片還沒有相關標準。因此，由于標準的不健全，部分企業、部分非法分子利欲熏心，不顧用藥安全，鋌而走險，規避監管，非法添加異性有機物。鑒于這種情況，本文參考相關文獻資料[2-6]，根據本地實際情況采用近紅外光譜特征譜段相似系數法的建模方法[5]，建立了近紅外光譜相關系數特征譜段法快速篩查冬凌草片中異性有機物的方法，該方法經過實驗室驗證，穩定可行，簡單易操作，準確率高，極大地提高了現場抽樣的準確率，提高了監管效率，節約了監管成本和監管資源，有效保障了用藥安全有效，適用于在藥品檢測車上推廣應用。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Matrix-F型近紅外光譜儀（德國布魯克光譜儀器公司）；光纖探頭、OPUS5.0軟件（德國布魯克光譜儀器公司）；顯微鏡（奧林巴斯），銼刀。

1.2 試藥

建模冬凌草片（糖衣片）為國內5家藥品生產企業生產的20批次藥品。其他驗證樣品為留樣室留樣，且都經過開封市食品藥品檢驗所按法定檢驗標準檢驗備用。

2 方法與結果

2.1 相似系數法原理

利用近紅外光譜的指紋特性，以真品藥品的光譜為參考光譜，選擇典型的對活性成分和輔料變化均敏感的光譜指紋區域，比較樣品光譜與參考光譜的相似系數（r），其計算公式是：

式中，r為y1（k）和y2（k）的協方差除以兩張光譜標準偏差的乘積。

通過比較待測藥品與真品藥品的近紅外光譜圖譜在特定指紋區的差異，設定合理的閾值，判斷仿冒或假冒藥品。該方法稱之為近紅外圖譜相似系數分析法。r的取值以百分比表示為0%～100%，r能夠反映2張光譜的相似程度。在OPUS軟件中，當r大于某一閾值時，判定為通過，小于某一閾值時，判定為不通過[7]。

2.2 顯微鑒別

開封市食品藥品檢驗所按原國家食品藥品監督管理局新增補充檢驗方法[8]進行顯微檢驗，結果15批檢出異性有機物，5批未檢出異性有機物。

2.3 冬凌草片近紅外光譜的采集

利用近紅外光譜儀對5個廠家的20批次冬凌草片采集原始光譜。首先用銼刀銼去糖衣，使表面平整，然后用光纖探頭對樣品在12 000～4 000 cm-1波數區間掃描，分辨率為3 cm-1，每個樣品重復掃描3次。

2.4 特征譜段的選擇

將非法添加了異性有機物的樣品和不含異性有機物的樣品的近紅外光譜圖譜經二階導數法和矢量歸一化法（13個平滑點）處理，經比較，最終選定8 802～4 430 cm-1譜段為特征譜段。

2.5 閾值的確定

取1批不含異性有機物的樣品，用快速比較法（Quick Compare Setup）在8 802～4 430 cm-1的特征譜段建立相關系數模型，并對10批樣品進行定性測定，7批不含異性有機物的樣品的r值均大于75%，3批含有異性有機物的樣品的r值均小于65%，最終確定閾值r=70%。見表1。

2.6 模型驗證

圖1 冬凌草片的近紅外光譜圖譜的局部放大

表1 樣品檢測結果

2.6.1 準確度考察把建好的模型進行驗證，共快檢78批樣品，52批樣品含異性有機物的r＜70%的閾值，準確性大于92%；26批不含異性有機物的樣品檢測，r在72.38%～98.47%之間，可見模型對樣品的檢測準確性較好。見表2。

2.6.2 傳遞性考察選取5批樣品，分別用2臺車載近紅外光譜儀（MATRIX-德國Bruker）進行檢測，結果基本一致，即模型的傳遞性較好。見表3。

3 討論

3.1利用近紅外光譜的指紋特性，以真品藥品的光譜為參考光譜，選擇典型的對活性成分和輔料變化均敏感的光譜指紋區域，比較樣品光譜與參考光譜的相似系數（r）。前提是需要對待排查物質建立圖譜庫，也就是必須有正品的參考光譜。

表2 模型對樣品的檢測結果

表3 2臺儀器的檢測結果差異

3.2通過對近紅外光譜進行適當的預處理，可以加大真假藥品近紅外圖譜的差異，減少測量誤差的影響。

3.3由于技術的原因以及中成藥自身的特殊性，目前中成藥的生產、經營秩序較亂，假劣中成藥仍屢禁不止，嚴重危害人民身體健康和生命安全[9]。近紅外光譜相關系數法快速篩查冬凌草片中異性有機物，有效地打擊了不法分子制售偽劣冬凌草片的囂張氣焰，維護了人民的用藥安全有效。

3.4 2009年7月到2012年10月間把所建立的冬凌草片近紅外特征譜段相關系數模型試用于我市轄區的檢測車上，共篩冬凌草片348批，篩查出可疑冬凌草片126批，經實驗室按法定方法檢驗，確定含有異性有機物共117批，準確率達到了92.9%，達到了良好的效果，充分發揮了藥品檢測車的作用。因此，此方法對打擊中成藥中非法添加異性有機物具有重要的意義，可以加以推廣使用。

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（2010版）一部[S].北京：化學工業出版社，2010.

[2]Yoon WL，Jee RD，Charvill A，et al.Application of near-infra-red spectroscopy to the determination of the sites of manufacture of proprietary products[J].J Pharm Biomed Anal，2004，34（5）：933-944.

[3]劉婷，馮艷春，宋丹青，等.近紅外特征譜段相關系數法中特征譜段選擇方法的探討（英文）[J].Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences，2011（1）：83-91.

[4]嚴衍祿.近紅外光譜分析基礎與應用[M].北京：中國輕工業出版社，2005.

[5]褚小立，袁洪福，陸婉珍.近年來我國近紅外光譜分析技術的研究與應用進展[J].分析儀器，2006（2）：1-10．

[6]周天祥，周嵩煜.運用NIR對維C銀翹片中異性有機物的應急檢驗研究[J].中國藥事，2012，26（4）：390-393.

[7]胡昌勤，馮艷春.近紅外光譜法快速分析藥品[M].北京：化學工業出版社，2009：331-332.

[8]國家食品藥品監督管理局.國家食品藥品監督管理局藥品檢驗補充檢驗方法和檢驗項目批準件[S].2009018.

[9]韓吳琦，黃永麗，郭興輝.近紅外光譜鑒別法在中成藥領域應用之初探[J].中國實驗方劑學，2012，18（22）：166-169.

Rapid Detection of Foreign Organic Matters in Rabdosia Rubescens Tablets by NIR Correlation Coefficient Method

Han Wuqi1，Huang Yongli2，Tian Aichen3，Gao Jiao4（1 Kaifeng Institute for Drug and Food Control，Henan Kaifeng 475000，China；2 Huaihe Clinical College of Henan University；3 Food and Drug Administration of Wenshang County of Shandong Province，Shandong Wenshang 272501；4 Kaifeng Renji Pharmacy）

Objective：To develop a novel method for rapid detection of the foreign organic matters in rabdosia rubescens tablets with NIR correlation coefficient method．Methods:Near infrared determination was adopted with near infrared spectroscopy as the reference spectra which did not contain foreign organic matters in rabdosia rubescens tablets.The correlation coefficient of threshold in specific spectra section was established with testing samples and reference spectra，and fast detection was conducted for the presence of foreign organic matters in the testing samples. Results:The threshold of 70%was set up in 8 802～4 430 cm-1characteristic spectrum.Of 78 batches of the validated samples，52 batches contained foreign organic matters and the correlation coefficient of 51 samples was less than 70%，accounting for 98.08%of the total samples．Conclusion:This method is simple，fast and accurate，which is easy for operation.It is suitable for rapid screening by using drug testing vehicles on sit and is worthy recommending.

NIR；Correlation Coefficient Method；Rabdosia Rubescens Tablets；Foreign Organic Matter

10.3969/j.issn.1672-5433.2014.04.007

2013-03-08）

韓吳琦，男，主管中藥師。研究方向：藥物分析及藥物快檢。E-mail：sheying19811112@126.com

黃永麗，女，主治醫師。研究方向：中藥治療口腔疾病。通訊作者E-mail：hndxhyl@126.com