近紅外透射光譜快速檢測?？忍菨{中鹽酸麻黃堿

呂冠欣， 何積芬， 區(qū)潔雯

（1.廣東省佛山市順德區(qū)藥品檢驗(yàn)所，廣東順德528300；2.廣東省佛山市順德區(qū)第一人民醫(yī)院，廣東順德528300）

近紅外透射光譜快速檢測停咳糖漿中鹽酸麻黃堿

呂冠欣1， 何積芬1， 區(qū)潔雯2

（1.廣東省佛山市順德區(qū)藥品檢驗(yàn)所，廣東順德528300；2.廣東省佛山市順德區(qū)第一人民醫(yī)院，廣東順德528300）

目的研究近紅外透射光譜快速檢測?？忍菨{ （鹽酸麻黃堿、遠(yuǎn)志流浸膏、紫菀流浸膏、桔梗流浸膏）中鹽酸麻黃堿的分析方法。方法采用高效液相色譜法測定?？忍菨{中鹽酸麻黃堿，采用傅立葉近紅外法采集樣品的近紅外光譜，運(yùn)用偏最小二乘法建立定量校正模型。結(jié)果定量模型校正集的R2為0.980 1，RMSEC為1.74；驗(yàn)證集的R2為0.987 9，RMSEP為1.28，內(nèi)部交叉驗(yàn)證R2為0.926 1，RMSECV為1.51。結(jié)論該方法可用于?？忍菨{在線檢測。

傅立葉近紅外光譜；?？忍菨{；鹽酸麻黃堿

?？忍菨{是佛山市順德區(qū)第一人民醫(yī)院使用量較大的醫(yī)療制劑之一，它是一種具有鎮(zhèn)咳祛痰作用的中西藥結(jié)合制劑，其處方含鹽酸麻黃堿、遠(yuǎn)志流浸膏、紫菀流浸膏、桔梗流浸膏等成分。鹽酸麻黃堿為該制劑的主要功效成分之一，屬于精神類（一類）藥品，又屬于易制毒害品，需要嚴(yán)格控制其含量。傳統(tǒng)的檢測方法有紫外法［1］、薄層掃描法［2］、毛細(xì)管電泳法［3］、液相色譜法［4-5］等。雖然這些方法能獲得優(yōu)良的分離和分析能力，被廣泛應(yīng)用于含有該成分的中藥產(chǎn)品質(zhì)量分析中，但這些方法大都需要對樣品進(jìn)行繁瑣的預(yù)處理后離線分析，難以實(shí)現(xiàn)在線的質(zhì)量評價(jià)和實(shí)時(shí)監(jiān)控。近紅外光譜（NIR）分析技術(shù)是將光譜測量技術(shù)與化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，具有快速、無損、無需樣品預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)時(shí)監(jiān)控重要指標(biāo)成分的含有量，非常適合于含中藥成分等制劑的快速檢測與生產(chǎn)過程的在線分析［6-11］。曾運(yùn)用近紅外技術(shù)研究了西藥復(fù)方制劑鼻炎噴劑中的鹽酸麻黃堿的快速無損檢測［12］，而本實(shí)驗(yàn)的對象停咳糖漿是中西藥結(jié)合制劑，處方中含有成分復(fù)雜的中藥成分，底物干擾大且所含的鹽酸麻黃堿濃度低，是前者濃度的十分之一，加大了活性成分的特征譜段選擇與建立定量模型的難度。本實(shí)驗(yàn)以?？忍菨{為研究對象，利用近紅外透射光譜在復(fù)雜的中西藥結(jié)合制劑中建立了低濃度化學(xué)成分的快速檢測方法，所得結(jié)果滿意。

1 儀器與試藥

Thermo Antaris IIFT-NIR傅立葉近紅外光譜儀（美國賽默飛世爾公司），配備Transmission Sample Module透射采樣裝置，InGaAs銦鎵砷檢測器，RESULT 3.0光譜采集軟件和TQ Analyst 9.1.17化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件；Agilent 1260高效液相色譜儀（美國安捷倫公司），配備二極管陣列檢測儀。

鹽酸麻黃堿對照品 （中國食品藥品檢定研究院，批號(hào)171241-201007，純度99.7%）；82批次（建模樣品）和10批次 （未知樣品）的停咳糖漿由佛山市順德區(qū)第一人民醫(yī)院提供。

2 方法與結(jié)果

2.1 ?？忍菨{中鹽酸麻黃堿的測定 本實(shí)驗(yàn)采用高效液相色譜法測定鹽酸麻黃堿的量作為對照，色譜條件為：Agilent ZORBAX SB-C18（250 mm×4.6 mm，5μm）色譜柱，流動(dòng)相為0.1%磷酸溶液（含0.1%三乙胺）-乙腈 （95∶5），檢測波長為205 nm，體積流量1 mL/min，進(jìn)樣量為10μL，對照品溶液和供試品溶液的制備等見文獻(xiàn)［13］。上述色譜條件，鹽酸麻黃堿與其他組分分離度良好，見圖1。經(jīng)驗(yàn)證，平均回收率為99.13%，RSD= 0.3% （n=6），其余組分無干擾，能準(zhǔn)確測定?？忍菨{中鹽酸麻黃堿的含有量。

圖1 停咳糖漿的HPLC圖譜Fig.1 HPLC chromatograms

2.2 樣品近紅外光譜采集 吸取適量的?？忍菨{置于6 mm樣品管中，以儀器內(nèi)置背景為參比，波數(shù)范圍4 000～10 000 cm-1，運(yùn)用Transmission Sample Module透射采樣裝置采集光譜，掃描次數(shù)32次，分辨率8 cm-1，每個(gè)樣品重復(fù)測定3次，求平均光譜進(jìn)行預(yù)測。圖2為樣品的近紅外光譜疊加圖。

圖2 樣品的近紅外光譜圖Fig.2 NIR spectra of sam p les

2.3 校正集與驗(yàn)證集樣品 鑒于停咳糖漿所用的原輔料和制備工藝恒定，所得的樣品為均質(zhì)樣品，故可采用TQ Analyst9.1.17軟件中“Choose validation standards from my calibration set”隨機(jī)選取40個(gè)樣品為驗(yàn)證樣品集，其余42個(gè)樣品為校正樣品集。經(jīng)高效液相色譜法測定，隨機(jī)分成驗(yàn)證集的樣品中鹽酸麻黃堿的含有量范圍在校正集的范圍之內(nèi)，見表1。

表1 校正集和驗(yàn)證集中鹽酸麻黃堿含有量分布Tab.1 Conent of ephedrine in calibration set and validation set

2.4 建模譜段的選擇 采用偏最小二乘法（PLS），利用TQ Analyst9.1.17進(jìn)行預(yù)處理，選擇合適的譜段建立模型。由樣品近紅外光譜圖 （圖2）結(jié)合TQ Analyst 9.1.17的自動(dòng)優(yōu)化功能可知，在7 038.90～6 638.12 cm-1范圍內(nèi)光譜吸收度的變化與樣品濃度的變化成對應(yīng)關(guān)系，考慮水在近紅外光譜區(qū)信號(hào)較強(qiáng)，且譜段較寬，特別在6 950 cm-1和5 155 cm-1吸收峰最強(qiáng)［14］，而被測樣品為液體樣品，以水為溶劑，故選擇區(qū)間時(shí)應(yīng)避開此區(qū)域。最終譜段選擇7 038.90～6 969.48 cm-1。

2.5 NIR定量模型的建立及評價(jià) 近紅外光譜信號(hào)含有隨機(jī)噪音、基線漂移、信號(hào)本底、光散射等干擾，不消除這些干擾會(huì)影響模型的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，因此，需要對光譜進(jìn)行預(yù)處理［15］。本實(shí)驗(yàn)采用一階微分（1d）、一階微分（1d）+SG（Savitzky-Golay）平滑、一階微分（1d）+Norris平滑、二階微分（2d）、二階微分 （2d） +SG平滑、二階微分 （2d）+Norris平滑作為預(yù)處理方法，以校正集的均方差（RMSEC）來評價(jià)模型的擬合效果，以留一內(nèi)部交叉驗(yàn)證均方差（RMSECV）和外部驗(yàn)證均方差（RMSEP）作為模型的評價(jià)指標(biāo)。篩選出最佳的建模參數(shù)，見表2。綜上所述，認(rèn)為光譜的預(yù)處理方法為一階微分（1d）+Norris平滑，建模譜段為7 038.90～6 969.48 cm-1的校正模型為最理想的模型。NIR預(yù)測值與真實(shí)值的相關(guān)圖，見圖3。

圖3 NIR預(yù)測值與真實(shí)值的相關(guān)圖Fig.3 Correlation between reference and prediction results

表2 不同預(yù)處理方法的建模結(jié)果Tab.2 Results of different pretreatmentmethods

2.6 潛變量個(gè)數(shù)的確定 采用偏最小二乘法（PLS）建立定量校正模型，潛變量對模型的預(yù)測能力有非常大的影響。潛變量太大，使模型包含過多的測量噪聲，出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象；潛變量過少，導(dǎo)致建模信息量不夠，出現(xiàn)模型欠擬合現(xiàn)象，導(dǎo)致建模信息不全，預(yù)測能力差［6］。本實(shí)驗(yàn)采用留一交叉驗(yàn)證法確定潛變量個(gè)數(shù)，以預(yù)測誤差平方和PRESS為衡量指標(biāo)，選擇PRESS最小或不再顯著變小時(shí)的潛變量個(gè)數(shù)。本實(shí)驗(yàn)采用的最佳潛變量個(gè)數(shù)為9。見圖4。

圖4 預(yù)測誤差平方和與潛變量個(gè)數(shù)的相關(guān)圖Fig.4 RMSECV-latent variable number correlogram s of the calibration models

2.7 模型驗(yàn)證

2.7.1 精密度試驗(yàn) 取同一檢測樣品，對該樣品進(jìn)行NIR光譜掃描，共測定6次，分別用 “2.5”項(xiàng)下建立的PLS模型預(yù)測其鹽酸麻黃堿的量，測定結(jié)果的RSD=0.52%，可見該定量模型的重復(fù)性良好。

2.7.2 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一檢測樣品，5 d內(nèi)分別每天對樣品進(jìn)行NIR光譜掃描，用建立的定量模型計(jì)算鹽酸麻黃堿的量，測定結(jié)果的RSD=1.4%，表明具有較好的穩(wěn)定性。

2.7.3 未知樣品NIR預(yù)測值與HPLC測定值的比較 另取10份未知濃度的停咳糖漿，按 “2.2”項(xiàng)采集其近紅外光譜數(shù)據(jù)，按“2.1”項(xiàng)HPLC法測定鹽酸麻黃堿，將10份未知樣品的NIR圖譜輸入已建成的定量分析模型中，預(yù)測其鹽酸麻黃堿含有量，根據(jù)10份未知樣品的NIR預(yù)測值與HPLC法測得值進(jìn)行配對t檢驗(yàn)，結(jié)果2種方法測得結(jié)果無顯著性差異，該模型可用于?？忍菨{中鹽酸麻黃堿成分的快速定量分析。

表3 未知樣品NIR預(yù)測值與HPLC測定值的比較結(jié)果Tab.3 Predicte unknown sam ples NIR value compared w ith the results of HPLC

3 討論

鹽酸麻黃堿屬于精神類管制藥品，又為易制毒害品，需要嚴(yán)格控制其使用。通過HPLC法分析發(fā)現(xiàn)，不同批號(hào)的樣品間鹽酸麻黃堿差異較大，更需要加強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量控制。應(yīng)用近紅外模型能快速檢測其含有量，能為?？忍菨{的生產(chǎn)過程提供在線分析，同時(shí)該透射法具有一定的普適性，可為其他液體制劑特別是含中藥成分制劑的快速檢測提供參考。

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Rapid detection of ephedrine in Tingke Syrup by Fourier transform near infrared spectrom eter

LüGuan-xin1， HE Ji-fen1， OU Jie-wen2
（1.Shunde Institute for Drug Control，Shunde528300，China；2.The First People's Hospital of Shunde，F(xiàn)oshan 528300，China）

Fourier transform near infrared spectroscopy；Tingke Syrup；ephedrine hydrochloride

R927.2

：A

：1001-1528（2015）06-1245-04

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.06.019

2014-07-27

呂冠欣 （1979—），女，副主任中藥師，從事藥品質(zhì)量分析與研究。Tel：（0757）22207286，E-mail：596962547@qq.com