摘要 本文嘗試用 AOTF 近紅外光譜儀定量檢測藥物片劑劑量標準，根據安慰劑和 4 種劑量標 準樣品光譜，可以看出他們之間由于劑量的變化而導致的差別比較明顯，并且建立了安慰劑 和 4 種不同劑量標準的藥物片劑的偏最小二乘回歸模型，結果表明了 Brimrose 儀器能夠精 確地預測片劑的劑量標準。
關鍵詞 聲光可調；近紅外光譜；藥物片劑；劑量標準；偏最小二乘法
近紅外光譜主要是有機分子的倍頻與合頻的吸收光譜。有機物近紅外光譜主要包括C-H、 N-H、O-H等含氫基團的倍頻與合頻吸收帶。這些是在近紅外譜區做復雜天然物品質分析的前 提。近紅外(NIR)光譜法是近年來發展迅速的一種綠色分析技術，并以其獨特的優點開始應 用于中藥分析,傳統的紅外分光光度技術采用棱鏡或光柵做色散元件，以這些色散元件為核 心的紅外光譜測量系統，結構復雜，設計和生產成本高，使得分析檢測僅適于實驗室條件下 應用。自20世紀80年代后期，一種新型的色散元件——聲光可調濾光器（Acousto-optic tunable filter，簡稱AOTF）逐漸受到人們的重視。AOTF是基于各向異性的雙折射晶體的聲 光衍射原理，利用超聲波與特定的晶體作用而產生分光的光電器件。與傳統的基于機械調諧 分光元件的光譜儀器相比，以AOTF作為分光元件的光譜儀具有明顯的優越性：它結構簡單， 光學系統無移動性部件，體積小，集光能力強，最吸引人之處在于它的波長切換快、重現性 好，程序化的波長控制使得這種儀器的應用具有更大的靈活性，尤其是外部防塵和內置的溫 度、濕度集成控制裝置，大大提高了儀器的環境適應性，加之全固態集成設計產生優異的避 震性能，使其近年來在工業在線和現場（室外）分析中得到越來越廣泛的應用, AOTF技術與 NIR的結合實現了儀器的小型化也為實現產品質量的實驗室和在線檢測提供了可能，最近幾 年，AOTF-近紅外光譜分析儀引進國內，已經開始應用于煙草及化工行業中。本文用Brimrose 公司Luminar3030片劑分析儀在安慰劑和4種不同劑量標準的藥片樣品上掃描光譜數據，為藥 物片劑劑量標準的快速測定提供依據。
1．實驗部分
1．1 儀器條件和樣品
儀器：美國 BRIMROSE 公司產的 Luminar3030 近紅外片劑分析儀，主要部件包括：光學部分、控制部分、電源適配器。軟件包括 SNAP!光譜處理軟件和 CAMO 化學計量學軟件。掃描參數設置：光譜范圍 900～1450nm，波長增量 2.0nm，平均次數 300，測樣方式為漫反射。
1．2 實驗方法
Brimrose 公司 Luminar3030 片劑分析儀是使用自由空間技術的儀器。這種分析儀不用 光纖，將優化的光束聚焦在檢測的藥片上，把有效的擋光器件放置在樣品的周圍，用來防止 藥片邊緣任何光線的泄露，并把檢測器置于藥片的背面檢測透射過去的光線，波長范圍為 900~1450nm。采用近紅外短波區域有兩個原因：第一個原因是短波近紅外對藥片有較好的穿 透力，這之所以重要是因為采用透射方式采集光譜數據。第二個原因是主要官能團的二級倍 頻在這個波長范圍產生。在這些條件下得到安慰劑和劑量標準等于 0.1，0.2，0.5 和 1.0 樣 品的光譜圖。
1．3 數據處理
原始透過光譜被處理成吸收光譜，再進行一階微分，光譜數據處理有助于彌補樣品間的 散射特性和物理特性的不同，一階微分數據導入化學計量學軟件 The Unscrambler，再用偏 最小二乘法分析方法來建模。
2．結果與分析
2．1 光譜圖
圖 1 顯示了安慰劑和四種劑量標準的一階微分光譜圖，由圖中可以看出，光譜之間的相 似性很好，含有較多的有效信息。譜圖中的重點部位是在 1100 納米到 1200 納米的區域，這 是甲基二級倍頻的延伸，也是由于劑量標準的不同產生變化的區域。
從圖 2 中可以很清楚地看到在譜圖中由于變化的劑量標準導致的變動，這證實使用Brimrose 儀器能夠用光譜數據區分不同劑量標準。
2． 2 建模與回歸
如圖 3 所示，將 HPLC 獲得的參考數據與一階微分光譜數據相關聯建立起 PLS1 回歸模型， 模型相關系數高達 0.9850，并且 SEP 僅 0.0564。說明了使用 Brimrose 片劑分析儀獲得光譜 數據和用模型預測劑量標準是切實可行的。
如圖 4 所示，這個模型的回歸系數說明了模型的相關數據大部分來自 1100 納米到 1200 納米這一范圍。波峰處于 1100 納米附近，波谷處于 1150 納米附近。這是甲基二級倍頻的區 域，也是一個期望能看到由于劑量標準的變化而在光譜數據中產生的變化的區域。一階微分 數據證實了由于不同的劑量標準而導致的光譜數據中最大的變化，回歸系數證實了 Brimrose 儀器能夠精確地預測片劑的劑量標準。
3．結論
研究結果表明，Brimrose Luminar3030 片劑分析儀使用光譜數據能夠測定片劑中的劑 量標準，區別安慰劑和活性物質，這個系統的自由空間設計遠遠優于傳統的以光纖為基礎的 系統，信噪比率也好于其他被使用的系統。Brimrose 公司的近紅外光譜儀能夠以透射模式 穿透片劑，解讀整個藥片而不是僅僅從表面獲取信息。一般的片劑光譜分析儀是把整束強光 投射在藥片上進行檢測。這種把高能量的光線照射片劑的方法曾經引起過藥片的融化。因為 Brimrose 儀器是在測定前選擇應用光的波長，完全不用考慮射入藥片的能量強度。
