何紅暉
(長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,吉林 長春 130021)
近紅外光纖光譜法在清熱解毒口服液中黃芩苷含量快速檢測中的應(yīng)用價值分析
何紅暉
(長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,吉林 長春 130021)
目的 分析近紅外光纖光譜法在清熱解毒口服液黃芩苷含量快速檢測中的應(yīng)用價值。方法隨機(jī)抽取80份清熱解毒口服液,均采取近紅外光纖光譜法檢測,利用HPLC測量黃岑苷含量。結(jié)果 清熱解毒口服液中黃岑苷含量的R20.915,RMSEE為0.040,RPD為3.44,RMSEP為0.039。通過對樣品NIR預(yù)測值以及HPLC分析值的比值進(jìn)行驗證,分析預(yù)測回收率,平均回收率為100.3%。結(jié)論 使用近紅外光纖光譜法快速檢測清熱解毒口服液中黃岑苷含量,可快速準(zhǔn)確分析黃岑苷含量,應(yīng)用價值確切,值得使用。
近紅外光纖光譜法;清熱解毒口服液;黃芩苷含量
清熱解毒口服液是臨床常用口服藥,具有清熱解毒的功效,由金銀花、黃岑等藥物加工而成,可治療發(fā)熱面赤、咽喉腫痛等癥狀,療效確切,值得肯定。為了消除假劣產(chǎn)品,臨床規(guī)定以HPLC定量分析黃岑苷含量[1]。傳統(tǒng)測量方法操作復(fù)雜,檢測速度慢,且無法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控生產(chǎn)質(zhì)量,且無法快速篩查基層現(xiàn)場假劣產(chǎn)品。近紅外光譜(NIRS)是借助化學(xué)計量學(xué)方法處理數(shù)據(jù),提取所含的定性和定量,快速準(zhǔn)確,富含化學(xué)信息,在中藥檢測應(yīng)用中日益廣泛?,F(xiàn)本文以清熱解毒口服液作為對象,分析NIRS對黃芩苷含量進(jìn)行快速檢測,總結(jié)如下。
1.1藥品和試劑:選取80份清熱解毒口服液(吉林市雙士藥業(yè)有限公司),黃岑苷對照品為中國藥品生物制品檢定所提供,色譜純?yōu)榧状?,取雙蒸水,剩下為分析純。
1.2方法:取HPLC測定黃岑苷含量,使用色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動相甲醇-水-磷酸(47∶53∶0.3),流速為每分鐘1.0 mL,檢測波長在276 nm,柱溫30 ℃。
NIRS采集。光譜儀分辨率為8 cm,掃描次數(shù)為32次,參比為水,使用液體光纖采集光譜,每個樣品實(shí)施3次平行實(shí)驗,取平均值,使用光譜儀專用軟件,基線校正光譜信號,光譜范圍在4000~12000 cm。
將清熱解毒口服液樣品黃岑苷含量值及近紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使用化學(xué)計量學(xué)中的偏最小二乘法建立定量校正模型,選取60個樣品作為校正樣品集,剩下20個樣品作為驗證集。使用相關(guān)系數(shù)(R2),估計誤差均方根(RMSEE)對模型進(jìn)行評價,模型結(jié)構(gòu)越合理,表現(xiàn)為R2越接近1,RMSEE越小。使用相對分析誤差(RPD)值詳細(xì)評價模型,若PRD誤差>3,表明定標(biāo)具有良好效果,建立模型可以在實(shí)際檢測中使用,若2.5<RPD<3,表明NIRS定量分析該成分是可靠的;若RPD<2.5,則表明建模型在實(shí)際中無法應(yīng)用。采用RMSEP作為衡量指標(biāo),若RMSEP越小,說明模型具有較強(qiáng)的預(yù)測性能和推廣能力。
2.1黃岑苷含量測定情況分析:80份樣品,黃岑苷含量最低的是1.805 g/L,最高的是2.534 g/L;與梯度分布和建模要求相符。
2.2選擇光譜預(yù)處理方法:選擇微分處理掃描得到原始吸收光譜,以免影響基線校準(zhǔn),以此分辨重疊峰,使分辨率和靈敏度明顯提高。但在放大了導(dǎo)數(shù)光譜法,使相鄰波長點(diǎn)差異放大,也會放大噪聲,降低了信噪比,因此,在選擇光譜預(yù)處理方法時,應(yīng)針對不同的檢測樣本優(yōu)先選擇針對性的光譜預(yù)處理方法,在本次研究中選擇介導(dǎo)數(shù)光譜法具有最好的預(yù)測效果。
2.3選擇光譜范圍:近紅外全波段光譜一般會存在冗余信息,選擇光譜波段時,使包含待測組分的信息量最大,避免干擾到背景,以此改善模型性能,增強(qiáng)最佳預(yù)測效果。在光譜范圍中,6100~7450 cm段內(nèi),有較為不明顯的吸光度,噪音干擾大,會對模型的預(yù)測能力造成影響;11996~7498 cm和6100~5446 cn有較為豐富的信息量。為進(jìn)一步選取建模譜段,根據(jù)不同波段對比,通過R2、RPD及RMSEE進(jìn)行考察,說明表明11996~7498 cm和6100~5446 cn區(qū)間能夠符合近紅外定量分析模型方法的常規(guī)要求。
2.4選擇的主成分?jǐn)?shù):偏最小二乘法建立校正模型,選擇主成分?jǐn)?shù)會在很大程度上影響模型的預(yù)測能力,有較多主成分?jǐn)?shù),使模型包含較多測量噪音,存在過多擬合現(xiàn)象;主成分?jǐn)?shù)太少,會使建模信息不全,降低了預(yù)測能力。因此,需選擇最佳的維數(shù)建模,對R2、RPD等值的影響。
2.5建立和驗證校正模型:通過結(jié)一階導(dǎo)數(shù)處理NIR光譜后,于11996~7498,6100~5446建立最優(yōu)校正模型。此模型R2為0.915,RMSEE為0.040,RPD為3.44,RMSEP為0.039。通過對樣品NIR預(yù)測值以及HPLC分析值的比值進(jìn)行驗證,分析預(yù)測回收率,平均回收率為100.3%。說明,建立的模型性能良好。
清熱解毒口服液是臨床常用清熱解毒的藥劑口服液,由黃岑、連翹、金銀花、玄參、板藍(lán)根、梔子、知母等中藥制成,諸藥合奏清熱解毒功效;尤其是對赤躁口渴、發(fā)熱面赤、咽喉腫痛,具有顯著療效。但在目前藥品中,若缺乏有效檢測控制方法,極易出現(xiàn)偽冒假劣產(chǎn)品[2],對患者的生命安全及身心健康造成嚴(yán)重影響。在2010年頒布的《中國藥典》[3]中,對清熱解毒口服液中指標(biāo)性成分黃岑苷以HPLC進(jìn)行定量分析。在測量黃岑苷時,采用傳統(tǒng)分析方法進(jìn)行處理分析,但需要前處理,具有較高成本,操作復(fù)雜,難以快速檢測,且保證藥品生產(chǎn)過程的在線質(zhì)量檢測,無法快速篩查基層現(xiàn)場的假劣產(chǎn)品,具有一定的局限性。近紅外光譜(NIRS)指分子的振動頻譜,通過吸收分子中的CH、OH及NH基團(tuán)的倍頻及合頻[4],具有較弱的吸收譜帶強(qiáng)度,譜帶復(fù)雜,重疊嚴(yán)重。在采用NIRS時,多利用化學(xué)計量學(xué)方法處理數(shù)據(jù),在提取定性、定量信息時,與經(jīng)典的定量方法相關(guān)分析,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,有效判斷待測組分的含量和相似度。NIRS具有快速、準(zhǔn)確性[5],能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測要求。通過本次研究,清熱解毒口服液中黃岑苷含量的R20.915,RMSEE為0.040,RPD為3.44,RMSEP為0.039。通過對樣品NIR預(yù)測值以及HPLC分析值的比值進(jìn)行驗證,分析預(yù)測回收率,平均回收率為100.3%。由研究結(jié)果可以看出,模型結(jié)構(gòu)具有較高合理性,具有較強(qiáng)的預(yù)測性能和推廣能力。通過NIRS和化學(xué)計量學(xué)技術(shù)結(jié)合,并使用偏最小二乘法,具有快速、準(zhǔn)確、無污染的特點(diǎn),能夠快速分析清熱解毒口服液中黃岑苷的含量。但也需要進(jìn)一步優(yōu)化各種參數(shù),以此在檢測工作中得到更為廣泛的應(yīng)用。
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R286
B
1671-8194(2015)16-0057-02