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(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)安慰劑和 4 種劑量標(biāo) 準(zhǔn)樣品光譜，可以看出他們之間由于劑量的變化而導(dǎo)致的差別比較明顯，并且建立了安慰劑 和 4 種不同劑量標(biāo)準(zhǔn)的藥物片劑的偏最小二乘回歸模型，結(jié)果表明了 Brimrose 儀器能夠精 確地預(yù)測片劑的劑量標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 ?聲光可調(diào)；近紅外光譜；藥物片劑；劑量標(biāo)準(zhǔn)；偏最小二乘法

近紅外光譜主要是有機(jī)分子的倍頻與合頻的吸收光譜。有機(jī)物近紅外光譜主要包括C-H、 N-H、O-H等含氫基團(tuán)的倍頻與合頻吸收帶。這些是在近紅外譜區(qū)做復(fù)雜天然物品質(zhì)分析的前 提。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,傳統(tǒng)的紅外分光光度技術(shù)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(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本高，使得分析檢測僅適于實(shí)驗(yàn)室條件下 應(yīng)用。自20世紀(jì)80年代后期，一種新型的色散元件——聲光可調(diào)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(chǎn)生分光的光電器件。與傳統(tǒng)的基于機(jī)械調(diào)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(yōu)越性：它結(jié)構(gòu)簡單， 光學(xué)系統(tǒng)無移動(dòng)性部件，體積小，集光能力強(qiáng)，最吸引人之處在于它的波長切換快、重現(xiàn)性 好，程序化的波長控制使得這種儀器的應(yīng)用具有更大的靈活性，尤其是外部防塵和內(nèi)置的溫 度、濕度集成控制裝置，大大提高了儀器的環(huán)境適應(yīng)性，加之全固態(tài)集成設(shè)計(jì)產(chǎn)生優(yōu)異的避 震性能，使其近年來在工業(yè)在線和現(xiàn)場（室外）分析中得到越來越廣泛的應(yīng)用, AOTF技術(shù)與 NIR的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化也為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)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(jìn)國內(nèi)，已經(jīng)開始應(yīng)用于煙草及化工行業(yè)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(biāo)準(zhǔn)的藥片樣品上掃描光譜數(shù)據(jù)，為藥 物片劑劑量標(biāo)準(zhǔn)的快速測定提供依據(jù)。

1．實(shí)驗(yàn)部分

1．1? 儀器條件和樣品

儀器：美國 BRIMROSE 公司產(chǎn)的 Luminar3030 近紅外片劑分析儀，主要部件包括：光學(xué)

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(xué)計(jì)量學(xué)軟件。

掃描參數(shù)設(shè)置：光譜范圍 900～1450nm，波長增量 2.0nm，平均次數(shù) 300，測樣方式為

漫反射。

1．2? 實(shí)驗(yàn)方法

Brimrose 公司 Luminar3030 片劑分析儀是使用自由空間技術(shù)的儀器。這種分析儀不用 光纖，將優(yōu)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(qū)域有兩個(gè)原因：第一個(gè)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?yàn)椴捎猛干浞绞讲杉庾V數(shù)據(jù)。第二個(gè)原因是主要官能團(tuán)的二級倍 頻在這個(gè)波長范圍產(chǎn)生。在這些條件下得到安慰劑和劑量標(biāo)準(zhǔn)等于 0.1，0.2，0.5 和 1.0 樣 品的光譜圖。

1．3? 數(shù)據(jù)處理

原始透過光譜被處理成吸收光譜，再進(jìn)行一階微分，光譜數(shù)據(jù)處理有助于彌補(bǔ)樣品間的 散射特性和物理特性的不同，一階微分?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件 The Unscrambler，再用偏 最小二乘法分析方法來建模。

2．結(jié)果與分析

2．1? 光譜圖

圖 1 顯示了安慰劑和四種劑量標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)部位是在 1100 納米到 1200 納米的區(qū)域，這 是甲基二級倍頻的延伸，也是由于劑量標(biāo)準(zhǔn)的不同產(chǎn)生變化的區(qū)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(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的變動(dòng)，這證實(shí)使用Brimrose 儀器能夠用光譜數(shù)據(jù)區(qū)分不同劑量標(biāo)準(zhǔn)。

2． 2 建模與回歸

如圖 3 所示，將 HPLC 獲得的參考數(shù)據(jù)與一階微分光譜數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)建立起 PLS1 回歸模型， 模型相關(guān)系數(shù)高達(dá) 0.9850，并且 SEP 僅 0.0564。說明了使用 Brimrose 片劑分析儀獲得光譜 數(shù)據(jù)和用模型預(yù)測劑量標(biāo)準(zhǔn)是切實(shí)可行的。

如圖 4 所示，這個(gè)模型的回歸系數(shù)說明了模型的相關(guān)數(shù)據(jù)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(qū) 域，也是一個(gè)期望能看到由于劑量標(biāo)準(zhǔn)的變化而在光譜數(shù)據(jù)中產(chǎn)生的變化的區(qū)域。一階微分 數(shù)據(jù)證實(shí)了由于不同的劑量標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致的光譜數(shù)據(jù)中最大的變化，回歸系數(shù)證實(shí)了 Brimrose 儀器能夠精確地預(yù)測片劑的劑量標(biāo)準(zhǔn)。

3．結(jié)論

研究結(jié)果表明，Brimrose Luminar3030 片劑分析儀使用光譜數(shù)據(jù)能夠測定片劑中的劑 量標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別安慰劑和活性物質(zhì)，這個(gè)系統(tǒng)的自由空間設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的以光纖為基礎(chǔ)的 系統(tǒng)，信噪比率也好于其他被使用的系統(tǒng)。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(gè)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(qiáng)光 投射在藥片上進(jìn)行檢測。這種把高能量的光線照射片劑的方法曾經(jīng)引起過藥片的融化。因?yàn)?Brimrose 儀器是在測定前選擇應(yīng)用光的波長，完全不用考慮射入藥片的能量強(qiáng)度。