基于反射積分球和光纖傳感無損快速檢測鹽酸小檗堿片含量

李建光, 張 露, 林曉靜

( 新疆醫(yī)科大學藥學院，新疆烏魯木齊 830054)

圖1 光纖光學積分球Fig.1 Optical integral sphere

積分球是一種光信號采集裝置，其特點是光線由輸入孔入射后，在積分球內部均勻的反射、漫射和集成，由輸出孔所得到的光線為均勻的漫射光束。入射光的入射角度、空間分布、及樣品的擺放差異皆不會對輸出的光束強度及均勻度造成影響(圖1)。近年來，基于積分球反射計的測量方法發(fā)展迅速，可應用于氣體含量檢測、光譜發(fā)射率檢測、動態(tài)熱物性測量[1 - 3]等。光纖光譜儀集探測、光學、電子技術于一身，具有高達90%的量子效率、高速的信號處理速度以及高信噪比，快速采集和分析，操作方便，無污染，無損傷，適用于測量弱光信號[4]。光纖光譜儀由光纖和光譜儀構成，物體表面反射光經積分球采集漫反射光，通過光纖傳導至光譜儀，光譜儀接收光信號進行光譜分析，得到反射光譜圖。將積分球與光纖光譜儀相連，實現(xiàn)對樣品光反射及散射信號的原位采集和分析，廣泛應用于紙張、金屬、涂層、陶瓷、織物等的直接分析[5]，對固體粉末、顏料、光學材料表面性質[6]等的研究也有很好的應用價值。與傳統(tǒng)分析方法相較，無需樣品前處理。

本文建立一種基于積分球的光纖固體藥物反射光譜測定方法。固體藥物表面的反射和漫反射光可用于藥物的定性，樣品含量與漫反射光譜參數成相關性關系可檢測固體藥物的含量，實現(xiàn)對固體藥物的快速分析。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器系統(tǒng)為實驗室組裝，包括鎢燈光源(DH-2000-BAL)、光譜儀(QE65000-ABS)、光纖(QP600-2-UV-Vis)、紫外可見漫反射式積分球(ISP-30-6-R)，均購自海洋光學；數字定時壓片機(上海富科思分析儀器有限公司)。

吡喹酮，非那西汀，咖啡因，鹽酸小檗堿(自治區(qū)藥檢所)。

1.2 樣品制片

分別精密稱取吡喹酮，非那西汀，咖啡因和鹽酸小檗堿原料藥各15 mg，置于壓片機上，設置壓力75 kg，壓片5 min，制成固體薄片。

2 結果與討論

2.1 影響樣品固體反射光譜的因素考察

2.1.1重現(xiàn)性精密稱取三份小檗堿原料藥15 mg，分別置于壓片機上在設定條件下制片，然后將壓制好的藥片依次置于積分球樣品小孔內，測量藥片的反射光譜。圖譜顯示，鹽酸小檗堿在450～477 nm波長之間有特征波谷，該處平均反射率為16.1%。樣品圖譜的重現(xiàn)性較好。

2.1.2樣品位置在稱樣量和壓力完全相同的情況下，將鹽酸小檗堿藥片分別放置在積分球內部，藥片下表面與積分球切面相平及藥片上表面與積分球樣品孔切面相平的兩個位置，測定其反射光譜。結果顯示，樣品反射表面與樣品放置處有位置差時，將影響反射率，但不改變反射圖譜。故測定時應保持樣品反射表面與樣品放置處的一致性。

2.1.3樣品不同表面積反射光譜分別稱取鹽酸小檗堿原料藥適量，制成1 cm2(30.3 mg)、0.25 cm2(15.4 mg)兩種表面積的小檗堿鹽酸藥片，于積分球樣品孔，樣品上表面與積分球樣品孔切面相平，掃描反射光譜圖。結果表明，表面積為1 cm2的樣品在472 nm處反射率為26.4%，0.25 cm2的樣品在472 nm處反射率為12.8%，表面積越大，反射率越高。

2.1.4樣品表面積致密度稱取相同量的樣品(25.3 mg)，采用不同大小的沖頭，壓力均為100 kg，于樣品孔處掃描反射光譜。樣品量相同，壓力相同，表面積不同，厚度不同，因此表面致密度不同。表面積為1 cm2的樣品，表面致密度小，在472 nm處的反射率為6.77%；表面積為0.25 cm2的樣品，在472 nm處的反射率為17.67%。因此，在藥物量相同，厚度不同時，面積越大，反射率越低。

2.1.5樣品密度稱取相同量的鹽酸小檗堿原料藥15.4 mg，于相同沖頭下，采用三種不同壓力，壓力分別為50.03、75.25、100.61 kg，壓制樣品置于樣品孔處掃描反射光譜。結果顯示，不同密度樣品反射圖譜一致，在特征波谷處反射率差異不是很大，但在500 nm以上波長的反射率有較大差異。

2.2 藥品輔料對樣品固體反射光譜的影響

2.2.1不同質量藥品與一種賦型劑混合壓片選擇常用輔料淀粉與鹽酸小檗堿原料藥混合，使得供試品中含原料藥質量分數分別為0%、20%、40%、60%、80%、100%，采用75 kg相同壓力，壓制5 min，分別掃描反射光譜。提取上述不同比例混合的片劑在波谷456 nm、505 nm處的反射率，結果顯示鹽酸小檗堿的含量與反射率有一定相關性。小檗堿百分含量越高，反射率越低。在波長505.45 nm處反射率與小檗堿的百分含量有線性關系，線性方程為：Y=-17.91X+42.403，相關系數r=0.9952。

2.2.2與不同賦型劑按照制劑配比壓片的反射光譜選擇兩種常用輔料淀粉和滑石粉以質量1∶1混合，然后再與原料藥混合壓制成片劑，使得原料藥含量分別為0%、20%、40%、60%、80%、100%，采用75 kg相同壓力，壓制5 min，分別掃描反射光譜。提取上述不同比例混合的片劑在波谷472 nm、505 nm處的反射率，結果顯示鹽酸小檗堿的含量與反射率有一定相關性，兩種輔料均不影響鹽酸小檗堿的反射光譜，鹽酸小檗堿百分含量越高，反射率越低。在波長505.45 nm處反射率與小檗堿的百分含量有線性關系，線性方程為:Y=-23.635X+52.143，相關系數為r=0.9811。

3 結論

(1)積分球結合光纖光譜儀可以原位快速測定固體藥物的反射光譜，本實驗采用的積分球以鎢燈為光源，因此獲得的是360 nm 以上的反射光譜，由于化學藥物的結構不同其紫外可見吸收光譜不同，因此反射光譜也不一致，可以作為定性鑒別的依據，對固體原料藥進行快速鑒別。

(2)測定過程中樣品表面與樣品孔處切面位置會影響反射率的強弱，另外樣品表面密度、樣品密度及表面積也會影響反射率的大小，但不影響反射光譜圖。測定時應注意保持一致的條件。

(3)藥品常用輔料滑石粉和淀粉不影響鹽酸小檗堿的反射光譜圖，但鹽酸小檗堿的含量在特定波長處的反射率不同，并有一定的相關性，可用于初步的定量分析。