近紅外光譜在制藥過(guò)程控制中的應(yīng)用分析

王婭寧，薛旭東

延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西延安710100

近紅外光譜在制藥過(guò)程控制中的應(yīng)用分析

王婭寧，薛旭東

延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西延安710100

制藥過(guò)程分析是一個(gè)保障藥物質(zhì)量的過(guò)程。而近紅外光譜技術(shù)的出現(xiàn)，使得我國(guó)的制藥過(guò)程控制分析出現(xiàn)了一種全新的模式，在制藥過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)均得到了有效應(yīng)用。該文旨在對(duì)近紅外光譜技術(shù)在制藥過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，探究其優(yōu)勢(shì)，并將優(yōu)勢(shì)運(yùn)用到今后的制藥行業(yè)當(dāng)中，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提升。

近紅外光譜；制藥過(guò)程控制；應(yīng)用分析；藥物質(zhì)量

制藥過(guò)程控制分析的特點(diǎn)在于對(duì)檢測(cè)儀器有著非常高的要求，因儀器需要在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮分析對(duì)象、提供數(shù)據(jù)、處理結(jié)果等作用，尤其是要對(duì)質(zhì)量控制的結(jié)果進(jìn)行反饋和檢測(cè)，因此各制藥單位也將制藥過(guò)程的控制作為日常工作的重點(diǎn)，以適應(yīng)高速發(fā)展的社會(huì)對(duì)于藥品的高質(zhì)量要求。目前的分析技術(shù)已經(jīng)不適合當(dāng)今的社會(huì)背景。而近紅外光譜分析方法是近年來(lái)得到廣泛使用的一種技術(shù)，其具有分析速度快、操作簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。在食品行業(yè)中，近紅外光譜技術(shù)已經(jīng)被成功運(yùn)用，以分析生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)指標(biāo)的變化。同樣，筆者以此為基礎(chǔ)，探究該技術(shù)在制藥過(guò)程中的具體作用。因此該文將從近紅外光譜技術(shù)入手，對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用作出研究，為今后的制藥工作提供必要的參考。

1 近紅外光譜技術(shù)的含義和特點(diǎn)

1.1 含義

近紅外光譜技術(shù)是介于可見(jiàn)光和中紅外之間的電磁輻射波，美國(guó)材料檢測(cè)協(xié)會(huì)將其譜區(qū)定義為780～ 2 526 nm，是人們吸收光譜過(guò)程中首個(gè)發(fā)現(xiàn)的非可見(jiàn)光區(qū)。在技術(shù)采用近紅外的方式對(duì)藥物的原材料、質(zhì)量、含量等物質(zhì)進(jìn)行在線分析，很快速地就能得到檢測(cè)結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)制藥過(guò)程的控制分析[1]。

1.2 特點(diǎn)

1.2.1 效率高，速度快常規(guī)的分析技術(shù)，一般來(lái)說(shuō)每次分析只能檢測(cè)一種成分或含量，無(wú)論是效率還是水平上都較為落后。而近紅外光譜技術(shù)在速度和效率方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。原因在于該技術(shù)可以連續(xù)對(duì)多種成分和含量進(jìn)行檢測(cè)，大大節(jié)約了檢測(cè)的時(shí)間，提升了工作效率，使得藥品的質(zhì)量也有了更充足的保證。

1.2.2 成本相對(duì)較低近紅外光譜技術(shù)在光纖的使用上可以做到節(jié)約成本。一臺(tái)近紅外光譜儀設(shè)備可以同時(shí)連接多條光纖，這樣一來(lái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多條生產(chǎn)線路上的樣品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，無(wú)論是在人力資源還是檢測(cè)成本上都能夠?qū)崿F(xiàn)成本的節(jié)約，對(duì)于制藥單位的意義也非常明顯。

1.2.3 環(huán)境污染較少傳統(tǒng)的制藥過(guò)程中，無(wú)論是在原材料的參數(shù)檢測(cè)還是制藥過(guò)程的質(zhì)量把控，都需要用到很多化學(xué)試劑。這些化學(xué)試劑對(duì)于環(huán)境的污染是非常嚴(yán)重的，會(huì)產(chǎn)生大量的廢水廢渣。而采用近紅外光譜技術(shù)能夠有效減少制藥過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。原因在于只需要掃描樣品的近紅外光譜就能夠得到樣品中的很多特征信息，不需要消耗化學(xué)試劑，在不損壞樣品的基礎(chǔ)上最大程度地做到了減少環(huán)境污染[2]。

2 藥品制作過(guò)程中應(yīng)注意的環(huán)節(jié)

2.1 樣品提取

這一環(huán)節(jié)是當(dāng)前我國(guó)的制藥模式下的普遍環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)藥品的樣品進(jìn)行提取，可以對(duì)藥品的質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)。而樣品提取的環(huán)節(jié)會(huì)受很多因素的影響，例如含量、成分、提取溶劑、溫度等。所以在藥品的制作過(guò)程中，要想達(dá)到提高提取效果的目的，就要在這一環(huán)節(jié)做好嚴(yán)密的把控。所以這也是近紅外光譜技術(shù)能夠覆蓋到的一個(gè)范圍之內(nèi)。

2.2 成分濃縮

對(duì)于藥品的濃縮主要是為了提升藥品本身的療效。在這個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)藥物進(jìn)行濃縮，提升了藥物的含量，也利于回收，降低了成本。所以在藥品制作的過(guò)程中要注意到成分濃縮這一環(huán)節(jié)，才能有效提升藥品的質(zhì)量。

2.3 包衣

包衣環(huán)節(jié)主要指的是將藥用材料包裹在藥品的表面，不僅能夠有效形成一整層的防護(hù)，減少外界環(huán)境對(duì)藥品的影響；另一方面也能使不易入口的藥品變得更能被人們所接受。在現(xiàn)階段的包衣環(huán)節(jié)中，一般有兩種方式[3]。一種是在藥品的表面直接噴射一層薄膜式的物質(zhì)，以起到保護(hù)藥物的作用。另一種是更為常見(jiàn)的“糖衣”，即把糖漿與色素等進(jìn)行融合，包裹在藥品之外。所以這個(gè)環(huán)節(jié)也是需要被高度重視的，因?yàn)檫@是保障藥品質(zhì)量的有效環(huán)節(jié)。

3 近紅外光譜技術(shù)在制藥過(guò)程控制分析中的具體運(yùn)用

3.1 對(duì)于藥品原材料的評(píng)價(jià)

近紅外光譜技術(shù)可以用來(lái)評(píng)價(jià)制作藥品所需的原材料的質(zhì)量等。我國(guó)一直以來(lái)采用的分析方式都是從生產(chǎn)設(shè)備中提取原料，到專門的質(zhì)量分析部門進(jìn)行分析，并由計(jì)算機(jī)得出分析的結(jié)果，然后在這些分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)，從而使制藥過(guò)程能夠有序開(kāi)展。這一過(guò)程的缺陷在于所需要耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力都非常大，無(wú)法形成完善的制藥體系，對(duì)于藥品的質(zhì)量控制也會(huì)存在著一些紕漏。而運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)能夠有效解決這一問(wèn)題。通過(guò)光導(dǎo)纖維連接近紅外光譜分析設(shè)備和感應(yīng)器，可以在原材料剛進(jìn)入生產(chǎn)設(shè)備時(shí)立即進(jìn)行檢測(cè)和分析，對(duì)于原材料的質(zhì)量有全面的了解，真正實(shí)現(xiàn)保障原材料的質(zhì)量，減少了不合格的原材料進(jìn)入生產(chǎn)設(shè)備的概率[4]。盡管不同的藥品需要的原材料不同，在分析的標(biāo)準(zhǔn)上也會(huì)有相應(yīng)的差異，但是只需要在標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行更改即可，近紅外光譜技術(shù)仍然能起到巨大的作用。

3.2 藥物與混合物的檢測(cè)

由于藥品里面包含多種成分，因此藥物與混合物的融合過(guò)程是制藥過(guò)程控制環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵部分。如果混合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)耗費(fèi)大量的能源和時(shí)間，在人力和設(shè)備的投入上也會(huì)非常大，不利于可持續(xù)發(fā)展的道路；如果混合時(shí)間太短會(huì)使得藥品的成分和含量達(dá)不到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，在藥品質(zhì)量上便無(wú)法得到保證。因此這個(gè)環(huán)節(jié)的把控是至關(guān)重要的。對(duì)于混合物的分析，也需要從不同角度進(jìn)行，并進(jìn)行抽樣分析。而現(xiàn)階段傳統(tǒng)的分析方式只注重于分析活性成分的含量，這樣一來(lái)所得到的分析結(jié)果就是片面的。因?yàn)闃悠窌?huì)受到空氣、水分等因素的影響，因此在氧化程度、外觀、含量上都會(huì)有相應(yīng)的差異，所以常規(guī)分析方法的缺陷是非常明顯的。而運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)，可以將光纖探頭直接放置在樣品之中，隨時(shí)都能進(jìn)行檢測(cè)和分析，對(duì)所有樣品也能有更全面的管理[5]。而樣品均是在原位進(jìn)行，不會(huì)受到自然環(huán)境和人為的影響，對(duì)于檢測(cè)分析的結(jié)果也能更為準(zhǔn)確和直觀全面。近紅外光譜技術(shù)通過(guò)化學(xué)中的分析統(tǒng)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于制藥過(guò)程的控制分析，其優(yōu)勢(shì)也體現(xiàn)得非常明顯。

3.3 濃縮干燥環(huán)節(jié)

固定藥品，尤其是片劑和膠囊中的水分含量是制藥單位非常看重的制藥指標(biāo)，換言之濕度是濃酸干燥環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵。而傳統(tǒng)的濃縮干燥環(huán)節(jié)無(wú)論是在對(duì)藥品本身的保護(hù)還是效率上均有著明顯的缺陷，因此亟待科學(xué)的控制方式。而近紅外光譜技術(shù)的運(yùn)用能夠有效對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行處理。采用濕化學(xué)方式對(duì)樣品進(jìn)行分析，以了解樣品是否符合藥品生產(chǎn)的要求，對(duì)于樣品殘留水分和濃縮程度的控制也能更為精確[6]。在我國(guó)已經(jīng)有很多先進(jìn)的制藥單位已經(jīng)采用了近紅外光譜技術(shù)，利用它來(lái)進(jìn)行藥品制作過(guò)程中的濃縮干燥環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)分析。與傳統(tǒng)的方式相比較而言，近紅外光譜技術(shù)首先不會(huì)破壞樣品本身的質(zhì)量，不會(huì)使分析結(jié)果的精確程度受到影響；另一方面，在信息的分析速度和整體的效率上都有明顯的提升，便于出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)反饋和處理，提升藥品的綜合質(zhì)量。

3.4 包衣環(huán)節(jié)分析

之前提到包衣環(huán)節(jié)的主要目的在于在藥品的表面形成一道防護(hù)層，對(duì)于藥品的含量和成分都能有顯著的保護(hù)作用。而這一環(huán)節(jié)的要點(diǎn)就在于如何使包衣的質(zhì)量更有效地進(jìn)行保障。所以通過(guò)近紅外光譜技術(shù)能夠?qū)@一環(huán)節(jié)進(jìn)行完善和優(yōu)化，使包衣過(guò)程可以確保完整和均勻。通過(guò)附帶有光纖探頭的近紅外光譜儀可以對(duì)包衣環(huán)節(jié)的樣品進(jìn)行分析，按照設(shè)定好的時(shí)間進(jìn)行取樣，并進(jìn)行檢測(cè)，以分析樣品的溶出度。這樣一來(lái)對(duì)包衣的外層厚度和成分進(jìn)行有效監(jiān)控，使包衣的環(huán)節(jié)能夠在嚴(yán)密的過(guò)程下進(jìn)行，以保證藥品的含量和成分質(zhì)量[7]。

3.5 制粒環(huán)節(jié)檢測(cè)

制粒環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)是水分含量。傳統(tǒng)的方式，例如紅外干燥箱檢測(cè)的方式，最大的缺點(diǎn)就是分析時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。而有些樣品中的成分會(huì)隨著時(shí)間的推移，在含量、濃度、參數(shù)等各方面產(chǎn)生一些物理或化學(xué)變化，這樣一來(lái)得出的結(jié)果往往會(huì)在準(zhǔn)確性上受到影響，不便于后期的分析檢測(cè)和研究。但是采用近紅外光譜技術(shù)可以有效地對(duì)這一環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)該技術(shù)可以收集樣品的近紅外光譜圖，并與其他方式進(jìn)行配合，建立一套完善的檢測(cè)體系，對(duì)制粒環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)。這一方式的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)在于將制粒過(guò)程中水分含量的檢測(cè)做到詳細(xì)具體，對(duì)于整個(gè)制藥環(huán)節(jié)也能有更為全面的把控，藥品的質(zhì)量也能得到顯著的提升。

3.6 成品過(guò)程控制

藥品的成品制作過(guò)程是最需要合理控制的環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵在于對(duì)樣品進(jìn)行詳細(xì)的分析和檢測(cè)。但是在傳統(tǒng)的分析和檢測(cè)模式下，要達(dá)到這一目的并不容易。由于人力和科技水平的限制，無(wú)法對(duì)每一份樣品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，換言之就是無(wú)法對(duì)每一片藥的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，這樣一來(lái)會(huì)導(dǎo)致藥品的質(zhì)量參差不齊，使藥品的成品化過(guò)程產(chǎn)生諸多問(wèn)題，在藥品流入市場(chǎng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不良的影響，無(wú)論是對(duì)于制藥企業(yè)還是對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)都是一項(xiàng)隱患。而近紅外光譜技術(shù)的出現(xiàn)，在這一方面給制藥單位提供了巨大的幫助。通過(guò)近紅外光譜技術(shù)，可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)每一份樣品進(jìn)行質(zhì)量分析，實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)線上的檢測(cè)分析工作。這樣一來(lái)可以使所有藥品的質(zhì)量可以得到檢測(cè)，對(duì)于藥品的質(zhì)量把控更為嚴(yán)格，也便于今后對(duì)于藥品的保存和研究。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究，不難看出近紅外光譜技術(shù)在制藥過(guò)程控制分析中的顯著作用，說(shuō)明該技術(shù)必將在今后的制藥過(guò)程中得到有效應(yīng)用，以達(dá)到制藥模式的優(yōu)化和創(chuàng)新，進(jìn)一步地保障藥品成品的質(zhì)量。但是不可忽視的問(wèn)題在于，近紅外光譜技術(shù)盡管在分析檢測(cè)方面效果顯著，但是在人員的需求上非常大，因?yàn)檫@種先進(jìn)的技術(shù)手段需要更高素質(zhì)的人才來(lái)掌握。因此作為制藥單位，要意識(shí)到這一需求，并以近紅外光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作為基礎(chǔ)，將其優(yōu)勢(shì)最大化利用于制藥過(guò)程控制分析當(dāng)中，以提升藥品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王小亮,傅強(qiáng),繩金房,等.近紅外光譜技術(shù)在制藥過(guò)程分析中的應(yīng)用進(jìn)展[J].西北藥學(xué)雜志,2012,3(12):228-230.

[2]屈凌波,相秉仁,安登魁,等.近紅外光譜在制藥過(guò)程控制分析中的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,2012,11(16):526-528.

[3]王寧,武衛(wèi)紅.近紅外光譜技術(shù)在中藥分析領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2014,4(21):350-353.

[4]相秉仁,李睿,吳擁軍,劉國(guó)林,高守國(guó).近紅外光譜分析技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué),2013,5(10):327-328.

[5]饒毅,魏惠珍,方少敏,等.近紅外光譜技術(shù)在中藥制藥過(guò)程質(zhì)控中的應(yīng)用[J].中成藥,2011,1(8):126-130.

[6]馮軍文,高集馥.近紅外光譜技術(shù)在制藥工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)藥學(xué)雜志，2012,8(24):51-52.

[7]范丙義,張金忠,屈凌波.近紅外光譜在制藥過(guò)程控制分析中的應(yīng)用[J].開(kāi)封醫(yī)專學(xué)報(bào),1995（3）:172-174.

Analysis of Application of Near Infrared Spectroscopy in the Control of Pharmaceutical Process

WANG Ya-ning,XUE Xu-dong
Xi'an Innovation College of an'an University,Xi'an,Shanxi Province,710100 China

The pharmaceutical process analysis is a course of ensuring the drug quality,but the near infrared spectroscopy promotes the presentation of a new model in the control of pharmaceutical process analysis,and obtains effective application in various links in the pharmaceutical process,the paper is to study its advantages by analyzing the application of near infrared spectroscopy in the control of pharmaceutical process and apply the advantages to the future pharmaceutical industry thus promoting the further improvement of economic benefits.

Near infrared spectroscopy;Pharmaceutical process analysis;Analysis of application;Drug quality

R94

A

1672-5654（2016）11（c）-0050-03

10.16659/j.cnki.1672-5654.2016.33.050

2016-08-25）

王婭寧（1975.9-），女，陜西寶雞人，研究生，副教授，研究方向：微生物學(xué)制藥。