近红外光谱分析技术在药学领域中的应用

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1、近红外光谱分析技术在药学领域中的应用摘要:近红外光谱分析技术是一种快速高效的现代分析技术。自上世纪九十年代以来,近红外光谱分析技术发展迅速，在各领域中应用广泛。本文综述了近红外光谱分析技术在药学领域的应用,包括定性鉴别,定量分析,在线检测及质量控制方面的最新进展,并对其应用前景进行了展望。关键词:近红外光谱分析技术；定性鉴别；定量分析；在线检测及质量控制ApplicationofNearInfraredSpectroscopyinPharmaceuticalFieldAbstract：Nearinfraredspectroscopyisafastandefficient

2、modernanalyticaltechnique.Sincethe1990s,nearinfraredspectroscopyhasdevelopedrapidly,andwidelyusedinvariousfields.Theapplicationofnearinfraredspectroscopyinpharmaceuticalfieldisreviewed,includingqualitativeidentification,quantitativeanalysis,onlinedetectionandqualitycontrol,anditsapplicat

3、ionprospectsarealsodiscussed.窗体底端Keywords：Nearinfraredspectroscopy;qualitativeidentification;quantitativeanalysis;onlinedetectionandqualitycontrol近红外光是指介于可见光（VIS）和中红外（MIR）之间，波长在780～2526nm范围内的电磁辐射波，是人们认识最早的非可见光区域。习惯上又将近红外光划分为近红外短波(780～1100nm)和长波(1100～2526nm)两个区域。近红外光谱（NIR）是90年代以来发展最快、最引人注

4、目的光谱分析技术。笔者针对近红外光谱分析（NIRS）技术在药学领域的应用进行了归纳综述。1.基本原理近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,记录的主要是含有氢基团（X-H，X为：C，O，N，S等）化学键(X-H)伸缩振动的倍频和合频吸收。不同基团如甲基、亚甲基、苯环等或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别。所以近红外光谱具有丰富的结构和组成信息,非常适合用于碳氢有机物质的组成性质测量。一般情况下,近红外分析技术按照如下步骤完成：①　准确扫描校正样品集中各个样品规范的近红外光谱；②　选择与建立校正样品集中各个样品；

5、③　准确测定样品集中每个样品的各种待测成分或性质（称为化学值）；④　剔除异常值,建立校正样品集（标样集）；⑤　对校正样品集中样品光谱的预处理与分析谱区的选定；⑥　选择算法、确定模型的参数、建立、检验与评价数字模型。与传统分析技术相比，NIRS技术具有诸多优点：能在短时间内，通过对被测样品进行一次近红外光谱的采集测量，可完成多项指标的测定；不需要对样品进行预处理；分析过程中不破坏样品；分析重现性好。需要指出的是，NIRS分析技术适用于日常需多次重复的质量检测，但不适用于分散性样品或偶尔只做一两次的分析。这是因为标准校正模型需要建立在大量且化学参数已知的样品的基础上。由于N

6、IRS技术本身所具有的相比于传统分析技术的优势，NIRS技术在药学领域中正不断得到重视与应用。2.定性鉴别由于中药材与中成药的成分复杂，传统的分析方法很难实现其定性鉴别。近年来，近红外光谱分析技术以其独特的优势应用于中药分析，发挥了了它在中药领域应用的巨大作用。臧鹏等[1]将六味地黄丸样品按照来源不同分为3类，并扫描其近红外光谱，建立六味地黄丸PLS近红外定性分析数学模型，实验结果表明应用近红外光谱技术建立六味地黄丸的定性分析方法是可行的。值得一提的是，近红外光谱分析技术在判别不同部位的中药方面发挥了重要作用。例如付小环等[2]采用漫反射方式采集样品近红外光谱，采用一阶

7、导数+矢量归一化法处理近红外光谱图，运用主成分分析(PCA)法建立茯苓定性模型，证明了利用傅里叶变换近红外漫反射光谱快速判别不同部位茯苓的方法是可行的。由于西药成分相对中药来说更为简单，NIRS在西药药物定性鉴别方面更为容易些。通常利用NIRS技术准确、简便、快速地鉴别化学成分。如臧恒昌等[3]将NIRS用于肝素原料药中多硫酸软骨素的检测方法研究。此研究采用偏最小二乘β判别和K-最邻近距离算法两种模式识别方法分别对93份肝素钠原料药样品(47份不含有多硫酸软骨素的精品肝素钠样品,46份含有多硫酸软骨素的肝素钠样品)的近红外光谱进行了定性判