基于NIR 的甲苯磺酸索拉非尼片快速指認(rèn)和水分含量預(yù)測

梁雪，秦斌，殷果，莊瑩，陳靜麗，閆研

(深圳市藥品檢驗(yàn)研究院，國家藥品監(jiān)督管理局仿制藥評價(jià)生物等效性研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，深圳藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518057)

0 引言

甲苯磺酸索拉非尼片是一種多靶向的一線抗癌治療首選藥物[1-2]，被列為2021 年第四批次國家集采中標(biāo)品種[3]。在質(zhì)量控制方面，各現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)收載的定性方法主要為高效液相色譜法[4-6]；水分測定按照《中國藥典》2020 年版四部通則0832 進(jìn)行[7]，上述傳統(tǒng)的檢測方法操作繁瑣，需要消耗大量樣品，對價(jià)格高昂的抗癌藥物，檢測成本較高，尤其是在大規(guī)模招標(biāo)采購檢驗(yàn)篩查中耗資巨大。

近紅外光譜技術(shù)是一種操作簡便、快捷無損、綠色環(huán)保的分析方法，尤其適用于樣品量有限，價(jià)格較貴的藥品的測定與分析，應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)建立定性定量模型可高效無損分析樣品，節(jié)約檢測成本[8-12]。經(jīng)查詢，國內(nèi)外均無甲苯磺酸索拉非尼片的近紅外模型相關(guān)研究報(bào)道。因此，本研究以2022 國家藥品評價(jià)抽驗(yàn)為契機(jī)，應(yīng)用近紅外光譜技術(shù)首次建立甲苯磺酸索拉非尼片一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ团c水分定量模型，可快速無損地對甲苯磺酸索拉非尼片進(jìn)行定性定量分析，可用于國家招標(biāo)采購快速無損篩查。

1 儀器與試藥

MATRIX-F 型近紅外光譜儀(儀器編號20171904)，附有光纖探頭、InGaAs 檢測器、OPUS 軟件。

2022 年國家藥品抽檢甲苯磺酸索拉非尼片，涉及4 個(gè)廠家，共22 批樣品，樣品信息表如表1 所示，另收集兩批其他類抗腫瘤藥品。

表1 甲苯磺酸索拉非尼片信息一覽表

2 方法與結(jié)果

2.1 近紅外光譜的采集

以儀器內(nèi)置背景為參比，利用近紅外漫反射對準(zhǔn)樣品采集圖譜，掃描分辨率為8 cm-1，掃描波段：12 000 ～4 000 cm-1，累計(jì)掃描32 次。每批次樣品取6 片，分別采集6 張?jiān)脊庾V，利用OPUS5.0 軟件計(jì)算平均光譜，樣品(編號1 ～22)的近紅外平均光譜疊加圖如圖1 所示。

圖1 甲苯磺酸索拉菲尼片(0.2 g，編號1 ～22)的近紅外平均光譜疊加圖

2.2 近紅外光譜一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h3>

2.2.1 模型的建立

調(diào)取編號1 ～22 樣品的平均光譜作為參考光譜，預(yù)處理方法為二階導(dǎo)數(shù)+矢量歸一化法，平滑點(diǎn)數(shù)為13，選擇特征譜段在9 000.4 ～7 498.1 cm-1、6 900.3 ～5 596.6 cm-1和5 002.4 ～4 246.6 cm-1，CI 限度為7，建立一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停?2 批樣品一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D2 所示。

圖2 甲苯磺酸索拉非尼片(0.2 g)一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?CI值為7)

2.2.2 模型的驗(yàn)證

另取2 批其他類抗腫瘤藥品(編號23、24)的各1 張平均光譜作為檢驗(yàn)光譜，規(guī)定CI 限度為7，驗(yàn)證結(jié)果為其他類抗腫瘤藥品的CI 值均遠(yuǎn)大于7，證明建模樣品與驗(yàn)證樣品有顯著的差異，此模型專屬性好，可有效區(qū)分甲苯磺酸索拉非尼片與其他類抗腫瘤藥品，如圖3 所示。

圖3 甲苯磺酸索拉非尼片(0.2 g)一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ万?yàn)證結(jié)果

2.3 水分定量分析

2.3.1 水分的測定

水分測定按《中國藥典》2020 年版四部通則0832 水分測定法第一法容量滴定法測定，測得水分的含量在“0.4% ～1.2%”的范圍內(nèi)，均小于規(guī)定的3.0%，均符合規(guī)定，合格率100%。

2.3.2 預(yù)處理方法的優(yōu)化

運(yùn)用OPUS 軟件，在譜段12 000 ～4 000 cm-1范圍內(nèi)，分別采用直線差值(staight line subtraction)、常數(shù)偏移消除(constant offset elimination)、一階導(dǎo)數(shù)(first derivative)等多種預(yù)處理方法，采用內(nèi)部交叉驗(yàn)證的方法，并進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。表2 為各模型建模參數(shù)優(yōu)化的比較。

表2 水分模型建模參數(shù)的優(yōu)化比較

由表2 可見，運(yùn)用OPUS 分析軟件按上述條件優(yōu)化參數(shù)，運(yùn)用PLS 建立定量模型，采用直線差值的預(yù)處理方法，通過內(nèi)部交叉驗(yàn)證，以相關(guān)系數(shù)(r2)和交叉驗(yàn)證均方差(RMSEP)作判斷，r2越大，RMSECV 越小，模型的預(yù)測性能越好，準(zhǔn)確度越高。

2.3.3 模型的建立

運(yùn)用OPUS 分析軟件按上述條件優(yōu)化參數(shù)，采用PLS 建立定量模型，最終建立的定量模型內(nèi)部交叉驗(yàn)證r2為98.79%，RMSECV 為0.024 4，即模型1。

2.3.4 線性關(guān)系的考查

甲苯磺酸索拉非尼片在水分含量為“0.4% ～1.2%”的范圍內(nèi)，以《中國藥典》2020 年版四部通則0832 水分測定法第一法容量滴定法測定的實(shí)測值為橫坐標(biāo)，模型的預(yù)測值為縱坐標(biāo)求得線性回歸方程為：

Y=0.966 5X+0.026 7(R=0.994 1) （1）

樣品模型的預(yù)測值與實(shí)測值的相關(guān)關(guān)系如圖4 所示。

圖4 預(yù)測值與實(shí)測值的線性關(guān)系

2.3.5 水分定量預(yù)測

由表3 可以看出，所建的水分定量模型預(yù)測值與實(shí)測值較為接近，實(shí)測值與預(yù)測值的準(zhǔn)確度在“90.48% ～107.90%”的范圍內(nèi)，說明模型的預(yù)測性能良好，可用于甲苯磺酸索拉非尼片水分的含量預(yù)測。

表3 水分定量預(yù)測值與實(shí)測值的比較

3 結(jié)語

甲苯磺酸索拉菲尼片是一種多靶向抗腫瘤的藥物，價(jià)格昂貴，抽樣困難，樣品量少，因此采用內(nèi)部交叉驗(yàn)證的方法。先取出一個(gè)樣本用作檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停溆鄻悠酚糜趧?chuàng)建化學(xué)計(jì)量學(xué)模型，用檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉颖緛頇z驗(yàn)所建立的模型，重復(fù)這個(gè)過程，直到全部樣品都被用于檢驗(yàn)，保證模型的準(zhǔn)確性。所建立的甲苯磺酸索拉菲尼片一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂捎行^(qū)分其他類抗腫瘤藥品，所建立的甲苯磺酸索拉菲尼片水分定量分析模型預(yù)測性能良好，可用于預(yù)測樣品的模型。

本研究利用近紅外光譜具有無損、無污染、不消耗樣品、樣品可循環(huán)利用、綠色環(huán)保的特點(diǎn)，創(chuàng)造一種低成本、快速可靠的檢測方法，實(shí)現(xiàn)高效的市場監(jiān)督管理，為國家藥品集中采購招標(biāo)政策的進(jìn)一步制定提供參考。