賈燕花,熊成文 (.解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院藥劑藥理科,北京 00048;.青海省食品藥品檢驗所,青海 西寧8006)
山莨菪堿主要是從茄科植物唐古特莨菪根里提取的一種生物堿,它在藥理學上屬于M膽堿受體拮抗劑。主要用于平滑肌痙攣、中毒性休克、血管性疾病的治療[1]。目前,消旋山莨菪堿的鑒別方法主要有薄層色譜法、紅外光譜法、托烷生物堿類的鑒別反應方法以及高效液相色譜法等,這些方法需要一系列的樣品前處理工作等,操作繁瑣、費時[2-4]。近紅外光譜分析技術(shù)結(jié)合化學計量學方法近年來在國內(nèi)外飛速發(fā)展,它以快速、非破壞、樣品不需要預處理等優(yōu)點得到廣泛的應用和開發(fā)[4,5],并已廣泛地裝備到藥品檢測車中,用于藥品的初篩。筆者首次采用近紅外光譜分析方法,建立了消旋山莨菪堿非鋁塑包裝片劑鑒別模型,可用于藥品的快速鑒別,同時為模型更新提供了一個參考方法。
1.1儀器 BRUKER公司生產(chǎn)的MATRIX-F傅立葉變換近紅外光譜儀,光纖探頭,InGaAs檢測器,OPUS6.5光譜工作站。
1.2樣品 福建明龍制藥,杭州民生,河南普瑞,江蘇鵬鷂,江蘇天士力帝益,開封制藥,上海羅福太康,張家口云峰等8個廠家生產(chǎn)的消旋山莨菪堿非鋁塑包裝片劑,共128批次樣本,為抽檢樣品。
2.1樣品制備 以“1.2”項下的樣品用于實驗。
2.2近紅外漫反射光譜采集 取樣品,用光纖探頭直接抵住片劑進行掃描,波數(shù)范圍12 000~4 000 cm-1,8 cm-1,每批樣品測定6片,每片掃描32次,對原始光譜進行預處理用于建立模型。所有數(shù)據(jù)處理均使用儀器自帶的OPUS 6.5軟件進行。
2.3結(jié)果
2.3.1與阿托品非鋁塑包裝片的近紅外光譜的比較 消旋山莨菪堿和硫酸阿托品均為抗膽堿藥,化學結(jié)構(gòu)中消旋山莨菪堿比阿托品多了一個羥基,硫酸阿托品為硫酸鹽一水合物,其近紅外光譜在5 400~7 000 cm-1處差異大,見圖1。
圖1 消旋山莨菪堿非鋁塑包裝片(A)與硫酸阿托品非鋁塑包裝片(B)的近紅外光譜比較
2.3.2消旋山莨菪堿非鋁塑包裝片近紅外鑒別模型的建立 建模樣本的選擇:選擇一個生產(chǎn)廠家一個批次樣品,計算了同該批次相近的樣品近紅外光譜的全譜段(12 000~4 000 cm-1),采用參數(shù)一階導數(shù)、矢量歸一化以及平滑點為13的光譜數(shù)據(jù)預處理方法,得光譜距離D(0.027),同時計算了與該批次較遠的樣品近紅外光譜的距離D(0.032),結(jié)果表明同一廠家批號相近的樣品具有更加相似的近紅外光譜圖。采用相同的方法考察不同的貯存地方對樣品近紅外光譜的影響,計算同一廠家同一批次在相同的地方購買樣品的近紅外光譜距離(0.020),以及計算在不同地方購買的相同批次樣品的近紅外光譜距離(0.032),結(jié)果表明不同地方購買的同一樣品的近紅外光譜的差異大于在相同地方購買的同一樣品。根據(jù)以上的實驗結(jié)果,按照以下兩個依據(jù)篩選建模樣品:①由于分析樣品的廠家信息中,有3個廠家的樣品占多數(shù),而同一廠家相近批次的樣品在紅外光譜圖上的差異小于批次較遠的樣品,按照批號相近的樣品去除原則,將這3個廠家的光譜進行篩選。②同廠家同批次的樣品中只選擇一個購藥地的樣品光譜進行建模,其余用于驗證模型。根據(jù)以上兩個標準,共選擇38批次樣品的原始近紅外光譜建模,其余樣品光譜用于驗證模型。
譜段的選擇:通過比較消旋山莨菪堿的近紅外光譜圖和阿托品的近紅外光譜圖,發(fā)現(xiàn)在5 400~7 000 cm-1范圍內(nèi)光譜信息含量高,存在較大的差異,因此選擇5 400~7 000 cm-1建立模型。
光譜預處理方法的選擇:由于樣品厚度、均勻度、儀器狀態(tài)等因素的影響,往往會導致光譜基線產(chǎn)生偏移或漂移等變化,因此需要對原始光譜進行預處理。一階導數(shù)和矢量歸一化處理可以消除基線漂移,扣除本地吸收,提高光譜分辨率,從而更能體現(xiàn)樣品光譜的特征。
算法:OPUS軟件中的Standard算法為歐式距離。歐式距離是兩條光譜差異程度的一個尺度。因此歐式距離可以用來比較給定物質(zhì)的單獨參考光譜和平均參考光譜之間的關(guān)系,通過選取合適的閾值定義一個置信區(qū)間,如果未知樣品光譜的點落在給定物質(zhì)的置信區(qū)間內(nèi),那么就認為這些物質(zhì)與給定物質(zhì)是相同的,而落在給定物質(zhì)置信區(qū)間之外的物質(zhì),就認為與該給定物質(zhì)是不同的。歐氏距離可以用于單一組分模型的建立,因此選擇歐式距離法建立消旋山莨菪堿的近紅外光譜鑒別模型。
綜上所述,建立消旋山莨菪堿非鋁塑包裝片劑近紅外鑒別模型,譜段為5 400~7 000 cm-1、光譜預處理方法為“一階導數(shù)法+歸一化”、模型的閾值為0.603。
3.1耐用性 采用不同的操作者在不同的儀器上掃描作為驗證集的90批次樣品的近紅外光譜圖,用以上建立的消旋山莨菪堿鑒別模型進行處理,均通過,即被判定為消旋山莨菪堿非鋁塑包裝片劑,表明該方法重現(xiàn)性良好。
3.2專屬性 專屬性是指對模型中樣品唯一鑒別的能力。應用硫酸阿托品片近紅外光譜來驗證模型,用了兩個廠家兩個批次樣品近紅外光譜(山東莒南,江蘇方強)來驗證模型,結(jié)果均不是消旋山莨菪堿片。
建立了消旋山莨菪堿非鋁塑包裝片劑定性分析模型,參數(shù)為一階導數(shù)和矢量歸一化,平滑點為13,譜段采用5 400~7 000 cm-1。并對模型進行初步驗證,結(jié)果判斷準確。
同一廠家批次較遠的樣品,其近紅外光譜與批次相近樣品的近紅外光譜相比,差異較大。該結(jié)果提示可以根據(jù)本方法跟蹤同一廠家的相同的樣品,初步可以根據(jù)當該值超過單組分模型閾值時進行模型的更新,這個方面的研究有待于進一步的驗證。
【參考文獻】
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