聲光可調(diào)-近紅外光譜技術(shù)快速分析 復(fù)方參片中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的新方法

[摘要]???? 目的:建立一種用聲光可調(diào)(AOTF)-近紅外(NIR)光譜技術(shù)快速測(cè)定復(fù)方丹參片丹參酮ⅡA丹酚酸 B 的新方法。方法:依據(jù) 2005 版《中國藥典》復(fù)方丹參片含量測(cè) 定方法,以 HPLC 測(cè)定其丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的含量,運(yùn)用偏最小二乘(PLS1)法建立 NIR 光 譜與 2 成分 HPLC 分析值之間的多元校正模型,對(duì)未知樣品進(jìn)行含量預(yù)測(cè).結(jié)果:建立的定量 模型準(zhǔn)確性好,丹參酮ⅡA.丹酚酸 B 的內(nèi)部交叉驗(yàn)證均方差分別是 RMSECV=0.0103, RMSECV=0.1868,決定系數(shù)分別是 R2=0.987 3, R2=0.9832,并對(duì)外部驗(yàn)正集樣品進(jìn)行外部驗(yàn) 證,丹參酮ⅡA. 丹酚酸 B 預(yù)測(cè)值與真值的相關(guān)系數(shù)分別是 R=0.974 3, R=0.988 6,.該方 法的精密度.穩(wěn)定性好,RSD 分別是 1.756%, 1.980%和 1.193%,1.869%,預(yù)測(cè)回收率是 103.0%, 99.0%。

結(jié)論:AOTF近紅外光譜法對(duì)復(fù)方丹參片中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 含量預(yù)測(cè)結(jié)果較好,為中藥生產(chǎn)過程的在線無損定量分析提供了依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]?? 聲光可調(diào)濾光器;近紅外光譜技術(shù);復(fù)方丹參片;丹參酮ⅡA ;丹酚酸 B ; 偏最小二乘法(PLS)

?復(fù)方丹參片是活血化瘀,理氣止痛的常用中成藥,由丹參、三七、冰片三味藥組成,大 量的藥理實(shí)驗(yàn)證明丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 具有改善心肌缺血,清除自由基等作用,是丹參藥效 的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。2005 版《中國藥典》以 HPLC 測(cè)定復(fù)方丹參片中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的含量[2],操做煩瑣,分析周期長。目前在臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)由于不同廠家、不同批號(hào)復(fù)方丹 參片中藥效成分含量變化幅度較大,致使藥品質(zhì)量和療效存在很大的差異[3], 因此,當(dāng)前迫 切需要發(fā)展一種快速、高效、并適合現(xiàn)場檢測(cè)的新型分析測(cè)試技術(shù),研究建立復(fù)方丹參片快 速評(píng)價(jià)方法和適應(yīng)于生產(chǎn)過程的在線質(zhì)量監(jiān)控方法。

近紅外(NIR)光譜法是近年來發(fā)展迅速的一種綠色分析技術(shù),并以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)開始應(yīng) 用于中藥分析 [4-7], 以往多采用傅立葉變換近紅外光譜儀。20 世紀(jì) 90 年代末出現(xiàn)了第 5 代 聲光可調(diào)(AOTF)近紅外光譜儀,被稱為“90 年代近紅外光譜儀最突出的進(jìn)展”。這種新 型的近紅外光譜儀具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重現(xiàn)性好和儀器環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),將過去必 須在室內(nèi),且對(duì)溫度、濕度、灰塵、防震均有嚴(yán)格要求的各項(xiàng)檢測(cè)轉(zhuǎn)移到了生產(chǎn)在線和現(xiàn)場(室外)。最近幾年,AOTF-近紅外光譜分析儀引進(jìn)國內(nèi),已開始應(yīng)用于煙草及化工行業(yè)[8],

本研究采用聲光可調(diào)濾光器近紅外AOTF-NIR)光譜分析技術(shù),建立快速、同時(shí)測(cè)定復(fù)方丹參片中藥效成分丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 含量的新方法。該方法操作簡便、分析迅速, 體現(xiàn)了 AOTF-NIR 光譜分析技術(shù)可用于現(xiàn)場快速分析的特點(diǎn),為復(fù)方丹參片的快速定量分析和生產(chǎn) 過程中的在線檢測(cè),控制產(chǎn)品的質(zhì)量提供了有效的分析方法。

1?? 儀器與試藥

AOTF 便攜式 Luminar5030-731 近紅外光譜分析儀美國 BRIMROSE 公司),用于靜止檢 測(cè)的 30 mm 有機(jī)玻璃樣品槽(槽深 8 mm)和有機(jī)玻璃支架,配套使用的 SNAP 光譜采集軟件和 CAMO 化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件。Waters1525 色譜儀(美國 Waters 公司),Waters 2996 二極管陣列 檢測(cè)器,Empower 色譜工作站。

對(duì)照品丹酚酸 B(中國藥品生物制品檢定所,批號(hào) 111562-200504 供含量測(cè)定用);丹參 酮ⅡA(中國藥品生物制品檢定所,批號(hào) 110766-200417 供含量測(cè)定用);復(fù)方丹參片(濟(jì)南 宏濟(jì)堂制藥有限公司提供);甲醇為色譜純?cè)噭凰疄槌兯?/p>

2?? 方法

2.1 收集樣品

為消除建摸樣品的含量范圍和分布對(duì)所建校正模型性能的影響,本研究中,除濟(jì)南宏濟(jì) 堂制藥有限責(zé)任公司提供的不同批號(hào)復(fù)方丹參片樣品以外,還摸擬車間生產(chǎn)條件在實(shí)驗(yàn)室制 備部分樣品以拉大含量分布范圍.共收集樣品 57 批,將 57 批樣品分為校正集和驗(yàn)證集,其中 驗(yàn)證集 5 批均來自濟(jì)南宏濟(jì)堂制藥有限公司。

2.2 HPLC 分析

將上述 57 個(gè)樣品按 2005 版《中國藥典》復(fù)方丹參片項(xiàng)下含量測(cè)定方法,采用 HPLC 測(cè) 定樣品中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 含量,每份樣品重復(fù)測(cè)定 3 次,相對(duì)偏差小于 1.5%,以 3 次 含量測(cè)定結(jié)果的平均值為樣品中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的含量。

2.3 近紅外光譜采集

每次取不同批次的樣品 10 片,研磨成粉狀(過 80 目篩),分別倒入 30 mm 的有機(jī)玻璃樣品槽中,用專用的有機(jī)玻璃槽蓋將樣品表面抹平,在 1 100-2 300 nm 間掃描,掃描間隔為 2.0 nm,掃描平均次數(shù)為 100 次。每個(gè)樣品測(cè)一次,得到 57 個(gè)樣品的總光譜圖,見圖 1

3?? 結(jié)果與討論

3.1 光譜預(yù)處理

在建立模型前,首先對(duì)掃描得到的原始吸收光譜進(jìn)行光譜預(yù)處理,以消除噪音和基線漂移的影響。我們采用的預(yù)處理方法為一階導(dǎo)數(shù) 9 點(diǎn)平滑法(savitzky-golay)。一階導(dǎo)數(shù)光 譜圖見圖 2。經(jīng)一階導(dǎo)數(shù)處理可以很好的消除樣品由于顏色差別引起的光譜基線偏移和漂移。

3.2??? 建立 PLS1 數(shù)學(xué)模型

將經(jīng)過預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)與 PHLC 分析數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),采用偏最小二乘法(PLS1),交 叉-驗(yàn)證法(cross-validation),用 The Unscrambler 定量分析軟件建立模型。NIR 和 HPLC 測(cè)定的異常值分別采用光譜影響值 Leverage 和化學(xué)值誤差 Residual 這兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量來檢驗(yàn)剔 除。經(jīng)過異常值的剔除進(jìn)行優(yōu)化,得到了較為理想的校正模型,見圖 3,4。

由圖 3.4 可見,通過 PLS1 方法建立的(NIR)光譜校正模型,得到的樣品丹參酮ⅡA 和丹 酚酸 B 的 NIR 光譜預(yù)測(cè)值與 HPLC 分析值之間相關(guān)性良好,測(cè)定數(shù)據(jù)偏差較小。丹參酮ⅡA 模 型的主成分維數(shù)為 7,該模型的 R2=0.987 3, RMSECV=0.010 3,丹酚酸 B 模型的主成分維數(shù) 為 3,該模型的 R2=0.983 2, RMSECV=0.186 8。校正模型確立后, NIR 光譜完成 1 次測(cè)量只 需 2 min。而 HPLC 測(cè)定以上兩種成分需分別提取和測(cè)試,整個(gè)測(cè)試過程約需 4h。

3.3??? 檢測(cè)模型效果

PLS1 建立的校正模型對(duì) 5 份外部驗(yàn)正集樣品進(jìn)行分析。丹參酮ⅡA 的測(cè)試結(jié)果見表 1。 NIR 光譜預(yù)測(cè)值與 HPLC 測(cè)定真值的相關(guān)系數(shù) R=0.974 3。丹酚酸 B 的測(cè)試結(jié)果見表 2. NIR 光譜預(yù)測(cè)值與 HPLC 測(cè)定真值的相關(guān)系數(shù) R=0.988 6。

表 1?? 丹參酮ⅡA 校正模型對(duì)外部驗(yàn)正集樣品的分析結(jié)果(n=5)%
編號(hào) 預(yù)測(cè)值 化學(xué)值 相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差
001 0.246 0.231 6.494 0.015
002 0.263 0.267 -1.498 -0.004
003 0.196 0.199 -1.508 -0.003
004 0.201 0.189 6.349 0.012
005 0.179 0.168 6.548 0.011

?表 2?? 丹酚酸 B 校正模型對(duì)外部驗(yàn)正集樣品的分析結(jié)果(n=5)%

編號(hào) 預(yù)測(cè)值 化學(xué)值 相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差
001 4.085 4.051 0.839 0.034
002 4.647 4.740 -1.962 -0.093
003 3.362 3.547 -5.216 -0.185
004 3.394 3.365 0.862 0.029
005 3.048 2.985 2.111 0.063

由上述數(shù)據(jù)可見,NIR 光譜預(yù)側(cè)值與 HPLC 分析值之間相關(guān)性良好,測(cè)定結(jié)果趨于一致。

3.4??? 精密度實(shí)驗(yàn)

取 1 個(gè)預(yù)測(cè)樣品,重復(fù)掃描 20 次,將所得光譜帶入建立的校正模型計(jì)算含量,以考察方法 的精密度,結(jié)果丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的 RSD 值分別為 1.756%,和 1.980%,說明儀器精密度 良好。結(jié)果見表 3。

表 3.丹參酮ⅡA、丹酚酸 B 精密度測(cè)試結(jié)果(n=20)%

Sample 丹參酮ⅡA 丹酚酸 B
1 0.332 4.815
2 0.327 4.820
3 0.330 4.924
4 0.330 5.061
5 0.345 4.919
6 0.328 5.142
7 0.329 5.155
8 0.326 4.931
9 0.321 4.979
10 0.322 5.020
11 0.327 4.902
12 0.332 5.039
13 0.328 5.069
14 0.323 4.869
15 0.321 4.944
16 0.330 4.904
17 0.333 5.041
18 0.339 4.895
19 0.326 4.993
20 0.329 4.864
AV 0.329 4.964
SD 0.006 0.098
RSD 1.756 1.980

3.5??? 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

取 1 個(gè)預(yù)測(cè)樣品,每 1h 掃描一次,于 5h 內(nèi)重復(fù)掃描 5 次,考察樣品的穩(wěn)定性。結(jié)果丹 參酮ⅡA 的 RSD 值為 1.193%,丹酚酸 B 的 RSD 值為 1.869%,說明樣品在 5 小時(shí)內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定。 結(jié)果見表 4。

表 4.丹參酮ⅡA、丹酚酸 B 穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果(n=5)%

Sample 丹參酮ⅡA 丹酚酸 B
1 0.326 4.490
2 0.333 4.586
3 0.337 4.438
4 0.332 4.359
5 0.333 4.440
AV 0.332 4.463
SD 0.004 0.083
RSD 1.193 1.869

3.6??? 預(yù)測(cè)回收率實(shí)驗(yàn)

取 5 個(gè)預(yù)測(cè)樣品,分別掃描, 將所得光譜帶入建立的校正模型,計(jì)算丹參酮ⅡA 和丹酚酸B 預(yù)測(cè)值與 HPLC 測(cè)定的真值之間的比值(預(yù)測(cè)回收率), 丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的預(yù)測(cè)回收率分別為 103.0% 和 99.0%。結(jié)果見表 5。

表 5.丹參酮ⅡA、丹酚酸 B 預(yù)測(cè)回收率結(jié)果(n=5)

成分 編號(hào) 預(yù)測(cè)值(%) 化學(xué)值(%) 回收率% Average
?

?

丹參酮ⅡA

1001 0.246 0.231 106.5 ?

?

103.0

1002 0.263 0.267 99.5
1003 0.196 0.199 98.5
1004 0.201 0.189 106.3
1005 0.179 0.168 107.5
?

?

丹酚酸 B

1001 4.085 4.051 101.8 ?

?

99.0

1002 4.647 4.74 98.0
1003 3.362 3.547 95.8
1004 3.394 3.365 101.9
1005 3.048 2.985 102.1

4??? 結(jié)論

AOTF-近紅外光譜測(cè)定復(fù)方丹參片中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的新方法,集快速、直接、多 成分同時(shí)測(cè)定和能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場分析為一體,解決了復(fù)方丹參片定量分析過程中操作復(fù)雜、分 析周期長,不能用于在線檢測(cè)的問題,分析結(jié)果令人滿意,各項(xiàng)分析參數(shù)能夠滿足藥品生產(chǎn)過 程中含量測(cè)定的要求,若進(jìn)一步加大樣本的數(shù)量,增加樣本的代表性,可以建立更加穩(wěn)定的模 型,為復(fù)方丹參片在線質(zhì)量控制提供有效的分析方法。另外,將美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家納入 藥典的先進(jìn)分析技術(shù)應(yīng)用于中成藥的生產(chǎn)和質(zhì)量分析,使中成藥分析方法與國際醫(yī)藥市場 標(biāo)準(zhǔn)接軌,適應(yīng)了中藥現(xiàn)代化的需要。


Related posts