NIR快速篩選降糖類中藥及保健食品中非法添加鹽酸二甲雙胍的方法研究

田國賀，王梓巍，單元春

(1.吉林省食品藥品檢驗所，吉林 長春 130033；2.吉林省疾病預防控制中心，吉林 長春 130062)

NIR快速篩選降糖類中藥及保健食品中非法添加鹽酸二甲雙胍的方法研究

田國賀1*，王梓巍1，單元春2

(1.吉林省食品藥品檢驗所，吉林 長春 130033；2.吉林省疾病預防控制中心，吉林 長春 130062)

目的：運用近紅外光譜(NIR)法對降糖類中藥及保健食品中非法添加鹽酸二甲雙胍進行快速篩選。方法：采用逆向思維方法，以鹽酸二甲雙胍對照品NIR圖譜作為參照光譜，與降糖藥NIR光譜比對，建立對照品與中藥制劑及保健食品的相關系數，快速篩查中成藥及保健食品中是否非法添加了鹽酸二甲雙胍，經液相色譜-質譜聯用定性后，將法定檢驗結果與近紅外光譜結合，建立NIR檢驗模型。結果：用該檢驗模型對已知法定方法檢測結果的樣品進行篩選，準確率高達97%。結論：建立的應急模型具有方法簡單、快速、易操作等特點，適用于大量樣品的快速篩選。

近紅外光譜(NIR)；快速檢測；非法添加；鹽酸二甲雙胍

中藥制劑是中醫臨床用藥的主要手段，其以療效獨特、不良反應小等優勢日益受到世人關注，但是近年來一些非法廠商為了牟取利益，在宣稱是純中藥制劑的糖尿病藥品或保健食品中非法添加降糖類化學物質，由于添加量比較隨意，毒副作用無法控制，因此若患者在不知情的情況下長期、大量服用這樣所謂的純中藥降糖制劑，會使藥品用量掌握不當，反而產生不可預知的不良反應，嚴重的甚至威脅到患者的生命安全[1]。鹽酸二甲雙胍是臨床常用的降糖類化學藥，降糖類中藥及保健食品中非法添加鹽酸二甲雙胍的濃度約0.58%～1.08%[2]，雖然目前報道了許多實驗方法[3-5]用于檢測非法添加的鹽酸二甲雙胍，但都需要耗費大量的檢驗資源且不能滿足快速篩查的要求[6]。近紅外光譜法(NIR)是一種快速無損檢測的綠色分析方法[7-8]，利用NIR技術快速檢測降糖類中藥及保健品中非法添加鹽酸二甲雙胍的方法鮮見報道。

1 儀器及試劑

Matrix-F型近紅外掃描儀(BRUKER光譜儀器有限公司)；軟件系統：SFDA-Ident、OPUS5.0軟件(中國食品藥品檢定研究院)。AgilentSL1200-6310液質聯用儀，質譜型號為6310 Ion Tra PLC/MS，6300 series Tra Pcontrol質譜工作站，色譜柱：Alltech Apollo C18(150 mm×4.6 mm，5 μm)。

鹽酸二甲雙胍對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號：100664-200602)；乙腈為色譜純，水為重蒸餾水，其他試劑為分析純。

2 樣品和方法

2.1 樣品

樣品來源：依據原國家食品藥品監督管理局《關于中成藥中非法添加化學物質國家專項抽驗監督檢查和抽驗工作的通知》要求，由吉林省藥品檢驗所2010年在全國范圍內抽取，主要集中在藥品批發企業和零售藥店。筆者采集了降糖類中成藥102批及保健品63批抽檢樣品的近紅外光譜圖。

2.2 近紅外光譜的采集

用近紅外光譜儀進行光譜采集，采用無損傷測定，不破壞樣品的包裝，用漫反射光纖探頭壓住膠囊，以儀器內置背景為參比，12 000～4 000 cm-1掃描，分辨率8 cm-1，對每批樣品進行6次掃描，計算平均光譜。

2.3 逆向相似系數模型[9]建立

針對中藥及保健食品非法添加化學藥的特點，采用逆向思維，以被添加的化學藥品即對照品的NIR圖譜作為參照光譜，建立相關系數法快速篩查中成藥及保健食品中是否非法添加了該化學藥，考慮到近紅外長波區的噪聲較大，因此選擇對活性成分敏感和對各種輔料敏感的譜段組成的參考光譜的典型指紋區域，而不選擇全譜段進行相關系數建模。選擇7 240～7 140 cm-1，6 200～5 500 cm-1及5 000～4 700cm-1波長范圍、二階導數+矢量歸一化(9點平滑)預處理方法，建立降糖類化學藥鹽酸二甲雙胍的逆向相關系數模型，計算樣品與鹽酸二甲雙胍模型的相關系數。

2.4 近紅外光譜特征峰比對分析

將淀粉、淀粉+15%(g·g-1)鹽酸二甲雙胍對照品、淀粉+30%(g·g-1)鹽酸二甲雙胍對照品、淀粉+50%(g·g-1)鹽酸二甲雙胍對照品、鹽酸二甲雙胍對照品的近紅外光譜作二階導數(9個平滑點)處理后進行比較，特征峰的強度隨鹽酸二甲雙胍濃度的增加呈現線性變化，確定鹽酸二甲雙胍的特征光譜譜段，將逆向相關系數法分析后列為可疑的樣品，同法進行二階導數處理后，與鹽酸二甲雙胍的特征譜段比對。

3 結果和判定

3.1 逆向相似系數模型篩選結果

采用鹽酸二甲雙胍相關系數模型對全部165批樣品篩選。160批樣品與法定檢測結果一致，其中近紅外建模篩選到的18批非法添加鹽酸二甲雙胍的降糖類樣品，經HPLC-MS法驗證后均含有鹽酸二甲雙胍，與法定檢測結論相同，見表1。5批樣品經HPLC-MS法檢測顯陽性(Y)，但樣品中鹽酸二甲雙胍的含量相對低，由于NIR檢測靈敏度很低，因此近紅外相似系數模型篩選結果為陰性(N)。利用近紅外光譜建立相關系數模型快速篩選的準確率在95%以上。3.2 近紅外光譜特征峰比對結果參照2.4所述，通過圖譜對比，確定了鹽酸二甲雙胍特征光譜譜段為6 850～6 550 cm-1與6 000～5 700 cm-1，見圖1。5批陽性樣品經紅外相關系數模型篩選未被檢出，通過近紅外光譜特征譜段的比對，其中1批與對照品特征峰重合，即被檢出列為陽性，見圖2。陰性樣品的近紅外譜圖則無鹽酸二甲雙胍的特征譜段，見圖3。因此將NIR法快速檢測降糖類中藥及保健品中非法添加鹽酸二甲雙胍的準確率進一步提高至97%以上。

表1 鹽酸二甲雙胍相關系數法近紅外模型篩選結果

注：(1)保健品未進行編號，故以/表示；(2)·指同品種同批號同廠家，不同被抽樣單位；“N”指比對結果呈陰性，該樣品通過初篩；“Y”指比對結果呈陽性，列為可疑樣品。

1.淀粉+15%鹽酸二甲雙胍 2.淀粉+30%鹽酸二甲雙胍 3.淀粉+50%鹽酸二甲雙胍 4.鹽酸二甲雙胍圖1 鹽酸二甲雙胍特征光譜譜段

A.鹽酸二甲雙胍對照品 B.樣品(20091001)圖2 樣品(20091001)與鹽酸二甲雙胍對照品特征譜段比對

A.鹽酸二甲雙胍對照品 B.陰性樣品圖3 陰性樣品與鹽酸二甲雙胍對照品特征譜段比對

4 討論和分析

與傳統的化學分析方法相比，近紅外光譜分析技術特點鮮明。應用近紅外儀可在數十秒內獲得一個樣品的全光譜圖。通過建立不同的數學模型，對全光譜掃描獲得的技術分析，即可快速得到樣品特征。樣品不需要特殊的前處理，不使用有毒有害試劑，測定過程中不破壞或消耗樣品。

針對中藥及保健食品中非法添加化學藥的特點，采用逆向思維，以被添加化學藥品的NIR圖譜作為參照光譜，選擇其在中成藥及保健食品中不受干擾的典型特征的光譜區域，利用相似系數法與中成藥的NIR圖譜進行比較，通過設定合理的閾值，判定被檢測中成藥及保健食品是否添加了該化學藥。這是一種簡單有效的快速篩查方法，而且準確率高于95%，同時將近紅外光譜通過不同的圖譜分析方式，結合特征譜段的比對后，準確率進一步提高接近98%。近紅外光譜具有快速無損失、低消耗的特點，在高通量篩選非法添加的陽性樣品時，可以考慮其作為前期鑒定方法，應用于實際工作中。

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Establishing NIR Method Rapidly Checking the Illegally Adding Metformin Hydrochloride in Traditional Chinese Medicine and Health Products

Tian Guohe1﹡，Wang Ziwei1，Shan YuanChun2

(1.JilinInstituteForFoodAndDrugControl，Changchun130033，China；2.DiseaseControlAndPrevention，Changchun130062，China)

Objective：Applying near infrared spectrometry to rapidly check metformin hydrochloride which illegally added in the Traditional Chinese Medicine and Health Product.Methods：To establish correlation coefficient by comparing NIR spectra of metformin hydrochloride with chinese medicine and health products.Then the metformin hydrochloride which were illegally added in the Traditional Chinese Medicine and health product were identified by HPLC-MS，Combining the two methods，a rapid testing model is established.Results：By using the testing model for checking samples，the accuracy rate is over 97%.Conclusion：The establishing model is simple，rapid and can be easily operated，which is appropriate for testing a great amount of samples.

Near infrared spectrometry(NIR)，Rapid drug analysis，Illegal adding，Metformin hydrochloride

*[通信作者] 田國賀，主管藥師，研究方向：藥品質量標準研究；E-mail：tianguohe@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.01.006

2013-05-13)