藥品檢測(cè)中近紅外光譜分析的應(yīng)用價(jià)值分析

柳洪勝（天津市濱海新區(qū)檢驗(yàn)檢測(cè)中心,天津 300270）

隨著藥品的研發(fā)種類和生產(chǎn)數(shù)量逐年遞增，我國(guó)醫(yī)藥部門對(duì)藥品質(zhì)量及安全性的要求也越來(lái)越高，從生產(chǎn)研發(fā)到進(jìn)入市場(chǎng)[1]，藥品檢測(cè)是保證藥品安全性的核心環(huán)節(jié)。藥品檢測(cè)工作包含對(duì)藥品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)、成分檢測(cè)、安全檢測(cè)和缺陷檢測(cè)等[2]。為了防止不合格藥品流入市場(chǎng)，確保藥品的安全性，檢測(cè)結(jié)果務(wù)必真實(shí)可靠。傳統(tǒng)的藥品檢測(cè)技術(shù)不僅無(wú)法滿足檢測(cè)質(zhì)量和效率[3]，還會(huì)對(duì)藥品造成損害，為此引入近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)藥品進(jìn)行檢測(cè)。近紅外光譜是存在于紅外光譜和可見(jiàn)光之間的一種介質(zhì)[4]，具有極強(qiáng)的穿透力，且吸收系數(shù)低、發(fā)熱少，可以將其作為信息獲取的載體。在藥品檢測(cè)工作中，應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)藥品全面性掃描，根據(jù)近紅外光譜吸收紅外光的方式來(lái)確定近紅外光譜的頻率是否等于藥品的振動(dòng)頻率[5]，如果藥品吸收紅外線，那么頻率不同；如果它不吸收紅外線，則頻率相同[6]。通過(guò)分析不可吸收的紅外線來(lái)檢測(cè)特定的結(jié)構(gòu)信息、有機(jī)成分和成分含量[7]，可以實(shí)現(xiàn)更全面地進(jìn)行藥品檢測(cè)。基于此，本文針對(duì)傳統(tǒng)藥品檢測(cè)技術(shù)，根據(jù)近紅外光譜分析的作用原理和技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)其在藥品檢測(cè)方面的應(yīng)用展開對(duì)照分析。現(xiàn)研究如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取從2021年3月-2021年11月于我藥檢部門參與檢驗(yàn)工作的藥檢員共80名，納入標(biāo)準(zhǔn)：①手指、手臂靈活；②色、味、嗅、聽等感官正常；③具有一定的觀察、判斷和理解能力；④取得職業(yè)資格證書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①工作態(tài)度散漫；②不聽從工作安排；③專業(yè)能力不足；④身體殘疾；⑤有嚴(yán)重疾病史。根據(jù)入職時(shí)間的先后順序，將80名藥檢員分為對(duì)照組和研究組，兩組各40名。其中研究組的藥檢員中男性26名，女性14名；年齡25-51歲，平均年齡（37.37±7.32）歲。對(duì)照組的藥檢員中男性29名，女性11名；年齡23-50歲，平均年齡（36.58±6.94）歲。同時(shí)兩組各取同一時(shí)間生產(chǎn)的同種藥品100份進(jìn)行檢測(cè)研究。此次研究經(jīng)由藥品監(jiān)督管理部門批準(zhǔn)，且兩組藥檢員對(duì)照資料數(shù)值無(wú)明顯差異（P＞0.05），可進(jìn)一步研究比較。

1.2 近紅外光譜分析技術(shù)的主要特點(diǎn) ①具有良好的結(jié)構(gòu)性能[8]：紅外光譜具有非常好的穿透性和高效的檢測(cè)率，因此，在近紅外光譜分析中，可以采用多種檢測(cè)方法來(lái)提高近紅外光譜分析的速度；②無(wú)損檢測(cè)方式：近紅外光譜技術(shù)也被稱為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)藥品進(jìn)行檢測(cè)不會(huì)對(duì)藥品造成內(nèi)部或外部損傷，同時(shí)可以保證藥品檢測(cè)的準(zhǔn)確性。即使將近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于活體檢測(cè)，也不會(huì)對(duì)檢測(cè)目標(biāo)造成損傷；③高效的分析速度[9]：在使用近紅外光譜進(jìn)行藥品檢測(cè)分析的情況下，無(wú)需對(duì)待測(cè)藥品進(jìn)行預(yù)處理，一次性即可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)樣品組，且檢測(cè)分析率高。通過(guò)將近紅外光譜應(yīng)用于藥品檢測(cè)，大大縮短了檢測(cè)時(shí)間，只需幾秒鐘即可獲得檢測(cè)結(jié)果。了解近紅外光譜的特性，并積極利用這些特性進(jìn)行藥品檢測(cè)，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的藥品檢驗(yàn)方法；④適用性強(qiáng)[10]：近紅外光譜可用于固體藥品、半固體和液體藥品檢測(cè)。與傳統(tǒng)的藥品檢測(cè)技術(shù)相比，提高了適用性，同時(shí)對(duì)提高藥品生產(chǎn)效率起到了一定的作用；⑤節(jié)約成本：近紅外光譜分析技術(shù)用于藥品檢測(cè)，不會(huì)損傷藥品，降低公司成本，提高公司經(jīng)濟(jì)效益。而傳統(tǒng)的藥品檢測(cè)方法會(huì)造成樣品丟失或損壞，并相應(yīng)的增加成本。此外，與其他方法相比，近紅外光譜方法消耗的功率最少，從而全方位降低成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。近紅外光譜的優(yōu)勢(shì)在于可以快速監(jiān)測(cè)樣品的物理特性，無(wú)論是固體、液體還是其他物質(zhì)，這也有助于提高藥品的生產(chǎn)效率。所以，近紅外光譜的優(yōu)勢(shì)十分明顯；⑥綠色環(huán)保：由于近紅外光譜技術(shù)只需要一個(gè)樣品進(jìn)行藥品檢測(cè)，無(wú)需化學(xué)干預(yù)即可完成檢測(cè)分析，間接地保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，因此近紅外光譜技術(shù)也被稱為綠色分析技術(shù)。隨著中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)的逐步發(fā)展，近紅外光譜逐漸被應(yīng)用于藥品檢測(cè)。與傳統(tǒng)藥品檢測(cè)技術(shù)相比，近紅外光譜分析技術(shù)提高了藥品檢測(cè)的效率和質(zhì)量，促進(jìn)了我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展。

1.3 方法 對(duì)照組采取傳統(tǒng)的藥品檢測(cè)分析，研究組則采用近紅外光譜對(duì)藥品進(jìn)行分析檢驗(yàn)，內(nèi)容如下。

1.3.1 光譜預(yù)處理 使用近紅外光譜分析前需進(jìn)行預(yù)處理：①剔除異常樣品；②消除光譜噪聲和其他譜圖不規(guī)則因素的影響，如消除隨機(jī)噪聲、樣品背景的干擾、光程的變化、測(cè)樣器件引起光譜的差異等因素對(duì)校正結(jié)果產(chǎn)生的影響；③優(yōu)化光譜范圍，凈化譜圖信息。

1.3.2 藥品檢測(cè)中近紅外光譜分析技術(shù)的應(yīng)用 ①定性分析：近紅外光譜可以鑒別大部分藥品，通過(guò)構(gòu)建近紅外光譜快速識(shí)別系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了鑒別假藥的能力和速度。目前，傳統(tǒng)的藥品檢測(cè)方法包括相關(guān)系數(shù)法、判別分析法和主成分分析法。在選擇正確的檢測(cè)方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際藥品檢測(cè)要求及具體情況進(jìn)行選擇，以確保檢測(cè)結(jié)果的有效性；②定量分析：近紅外光譜在藥品質(zhì)量檢測(cè)中的定量分析首先需要建立數(shù)字模型，然后確認(rèn)所建立模型的穩(wěn)定性，進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)模型，完成藥品的定量鑒定。經(jīng)過(guò)特定的篩選和處理，以獲得更準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，便于對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，其中，主成分回歸法、多元線性回歸法和偏最小二乘法是幾種常用的近紅外光譜定量分析方法；③藥品質(zhì)量控制及在線監(jiān)測(cè)：傳統(tǒng)的藥品質(zhì)量控制主要集中在將樣品帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，并將獲得的信息反饋給生產(chǎn)車間以管理加工過(guò)程。這種檢測(cè)方法速度較慢，且檢測(cè)前無(wú)法保證樣品是否被污染，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，經(jīng)濟(jì)損失較大。隨著制藥領(lǐng)域的飛速發(fā)展，特別是近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用在藥品質(zhì)量控制和在線檢測(cè)中的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的提升。在該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，頻率和倍頻吸收的結(jié)合，水分子在近紅外光譜中的成像比其他分子強(qiáng)，對(duì)于近紅外光譜檢測(cè)藥品的質(zhì)量也十分有效。此外，近紅外光譜可用于草藥提取、濃縮和純化過(guò)程中的在線檢測(cè)，有效地識(shí)別每個(gè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并避免對(duì)藥品質(zhì)量產(chǎn)生任何影響，保證了藥品的整體質(zhì)量。

1.4 觀察指標(biāo) ①由藥檢員負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)并驗(yàn)證兩組藥品的雜質(zhì)檢測(cè)精確度和檢驗(yàn)時(shí)間，雜質(zhì)檢測(cè)精確度按照藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，滿分10分；檢驗(yàn)時(shí)間由藥檢員計(jì)時(shí)并進(jìn)行評(píng)估，以秒作為單位。②由藥檢員負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)兩組對(duì)藥品檢測(cè)后的損壞程度并進(jìn)行評(píng)估，分為完全損壞、基本損壞和無(wú)損壞三類，總損壞率=完全損壞+基本損壞。③采用自擬問(wèn)卷調(diào)查表評(píng)估兩組藥檢員對(duì)工作的滿意度評(píng)分，內(nèi)容包括工作環(huán)境和工作效率，評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)均為非常不滿意、不滿意、一般、滿意、非常滿意五個(gè)指標(biāo)，總分為5分，分別從1-5進(jìn)行計(jì)分，以調(diào)查結(jié)果分析為根據(jù)進(jìn)行評(píng)估。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 利用SPSS24.0軟件包進(jìn)行分析，計(jì)量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，兩兩比較采用t檢驗(yàn)，多組獨(dú)立樣本比較采用方差分析；計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)占比采用百分率(%)表示，組間采用χ2檢驗(yàn)；P＜0.05表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組藥品的雜質(zhì)檢測(cè)精確度和檢驗(yàn)效率比較 經(jīng)檢測(cè)后，研究組的雜質(zhì)檢測(cè)精確度評(píng)分顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），且檢驗(yàn)時(shí)間明顯短于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組藥品的雜質(zhì)檢測(cè)精確度和檢驗(yàn)效率比較()

表1 兩組藥品的雜質(zhì)檢測(cè)精確度和檢驗(yàn)效率比較()

2.2 兩組藥品檢測(cè)后的損壞程度評(píng)估 經(jīng)檢測(cè)后，研究組的藥品損壞率顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 兩組藥品檢測(cè)后的損壞程度評(píng)估[n(%)]

2.3 兩組藥檢員對(duì)工作的滿意度評(píng)分比較 研究組藥檢員對(duì)于工作環(huán)境及工作效率的評(píng)分均高于對(duì)照組，差異顯著（P＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 兩組藥檢員對(duì)工作的滿意度評(píng)分比較(,分)

表3 兩組藥檢員對(duì)工作的滿意度評(píng)分比較(,分)

3 討論

隨著藥品加工自動(dòng)化程度的提高，藥品制劑的混合、加工、成型、包裝等一系列工藝流程逐漸一體化，并且需要在每個(gè)處理階段對(duì)所有組件進(jìn)行徹底的表征。傳統(tǒng)的藥品檢測(cè)方法需要將樣品帶入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，然后再返回生產(chǎn)車間控制過(guò)程，嚴(yán)重影響了藥品的生產(chǎn)效率及質(zhì)量。而近紅外光譜技術(shù)不僅能在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)藥品進(jìn)行掃描[11]，還能同時(shí)監(jiān)測(cè)多種藥品，保證整批的質(zhì)量。此外，近紅外光譜儀可以隨時(shí)檢測(cè)各種可能流入工藝過(guò)程的污染物，其快速、無(wú)損的特性允許進(jìn)行全面的質(zhì)量監(jiān)測(cè)[12]，不會(huì)對(duì)藥品的檢測(cè)環(huán)節(jié)造成影響。在藥品生產(chǎn)線上安裝近紅外光譜儀，直接無(wú)損監(jiān)測(cè)各成分含量，通過(guò)自然及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和調(diào)整問(wèn)題，可以防止整個(gè)產(chǎn)品的批次損失[13]。為此，本研究著重探討將近紅外光譜分析技術(shù)應(yīng)用于藥品檢測(cè)過(guò)程中，分析近紅外光譜在藥品檢測(cè)中的應(yīng)用效果。

本研究結(jié)果顯示，經(jīng)檢測(cè)后，研究組的雜質(zhì)檢測(cè)精確度評(píng)分顯著高于對(duì)照組，且檢驗(yàn)時(shí)間明顯短于對(duì)照組，說(shuō)明近紅外光譜分析技術(shù)與傳統(tǒng)的藥品檢測(cè)相比，藥品的雜質(zhì)檢測(cè)更為精確，檢測(cè)效率高。由于近紅外光譜分析技術(shù)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、光譜重疊多的特點(diǎn)，因此在使用近紅外光譜對(duì)藥品進(jìn)行定量檢測(cè)時(shí)，需要在多個(gè)波長(zhǎng)處采集數(shù)據(jù)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理。近紅外光譜是一種間接分析技術(shù)[14]，可以進(jìn)行定性和定量分析，使用該技術(shù)時(shí)，需要建立待測(cè)樣品的物性值與近紅外光譜數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性模型，建立模型時(shí)需要一定數(shù)量的訓(xùn)練集樣本和近紅外光譜，將待測(cè)樣品的近紅外光譜帶入模型分析，如果樣品具有相同的數(shù)據(jù)值，則光譜是相同的。在此基礎(chǔ)上建立分析模型時(shí)，只要測(cè)量樣品的光譜數(shù)據(jù)，通過(guò)光譜數(shù)據(jù)和樣本值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可快速做出判斷。從藥品檢測(cè)后的損壞程度評(píng)估中可以看出，研究組的藥品損壞率顯著低于對(duì)照組，證實(shí)了采用近紅外光譜分析技術(shù)進(jìn)行藥品檢測(cè)不會(huì)對(duì)藥品造成內(nèi)部或外部損傷。此外，近紅外光譜的工作光譜區(qū)域信息量大，穿透能力強(qiáng)，可在短時(shí)間內(nèi)快速完成待測(cè)樣品的光譜采集和測(cè)量[15]。在分析過(guò)程中消耗其他材料而無(wú)污染，不破壞樣品，分析重現(xiàn)性好，且近紅外光譜分析在無(wú)損檢測(cè)、微破壞分析、在線分析以及瞬時(shí)分析等方面效果極為顯著。為了進(jìn)一步證實(shí)近紅外光譜分析的優(yōu)良效果，本研究最后對(duì)兩組藥檢員對(duì)工作的滿意度評(píng)分比較，研究組藥檢員對(duì)于工作環(huán)境及工作效率的評(píng)分均高于對(duì)照組，更有力地證實(shí)了將近紅外光譜分析應(yīng)用于藥品檢測(cè)，提高了藥品檢測(cè)的效率和質(zhì)量，環(huán)保無(wú)害，促進(jìn)了我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展。

綜上所述，近紅外光譜技術(shù)在藥品檢測(cè)中的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了藥品檢測(cè)流程，進(jìn)一步提高了藥品檢測(cè)的準(zhǔn)確性。但本研究尚有不足之處，雖然近紅外光譜技術(shù)可以對(duì)各類藥物樣品進(jìn)行完整的成分檢測(cè)，但無(wú)法對(duì)預(yù)檢檢測(cè)方法、藥物樣品形狀等因素進(jìn)行有效處理，務(wù)必會(huì)對(duì)樣品檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響，且本研究?jī)H研究一種藥品的檢測(cè)效果，有待進(jìn)一步提高。