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 定方法,以 HPLC 測定其丹參酮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,對未知樣品進(jìn)行含量預(yù)測.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)測回收率是 103.0%, 99.0%。

結(jié)論:AOTF近紅外光譜法對復(fù)方丹參片中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 含量預(yù)測結(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)場檢測的新型分析測試技術(shù),研究建立復(fù)方丹參片快 速評價(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),且對溫度、濕度、灰塵、防震均有嚴(yán)格要求的各項(xiàng)檢測轉(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,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 檢測器,Empower 色譜工作站。

對照品丹酚酸 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);甲醇為色譜純試劑;水為超純水。

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)下含量測定方法,采用 HPLC 測 定樣品中丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 含量,每份樣品重復(fù)測定 3 次,相對偏差小于 1.5%,以 3 次 含量測定結(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)測值與 HPLC 分析值之間相關(guān)性良好,測定數(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 次測量只 需 2 min。而 HPLC 測定以上兩種成分需分別提取和測試,整個(gè)測試過程約需 4h。

3.3??? 檢測模型效果

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

表 1?? 丹參酮ⅡA 校正模型對外部驗(yàn)正集樣品的分析結(jié)果(n=5)%
編號(hào)預(yù)測值化學(xué)值相對誤差絕對誤差
0010.2460.2316.4940.015
0020.2630.267-1.498-0.004
0030.1960.199-1.508-0.003
0040.2010.1896.3490.012
0050.1790.1686.5480.011

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

編號(hào)預(yù)測值化學(xué)值相對誤差絕對誤差
0014.0854.0510.8390.034
0024.6474.740-1.962-0.093
0033.3623.547-5.216-0.185
0043.3943.3650.8620.029
0053.0482.9852.1110.063

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,測定結(jié)果趨于一致。

3.4??? 精密度實(shí)驗(yàn)

取 1 個(gè)預(yù)測樣品,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 精密度測試結(jié)果(n=20)%

Sample丹參酮ⅡA丹酚酸 B
10.3324.815
20.3274.820
30.3304.924
40.3305.061
50.3454.919
60.3285.142
70.3295.155
80.3264.931
90.3214.979
100.3225.020
110.3274.902
120.3325.039
130.3285.069
140.3234.869
150.3214.944
160.3304.904
170.3335.041
180.3394.895
190.3264.993
200.3294.864
AV0.3294.964
SD0.0060.098
RSD1.7561.980

3.5??? 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

取 1 個(gè)預(yù)測樣品,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)相對穩(wěn)定。 結(jié)果見表 4。

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

Sample丹參酮ⅡA丹酚酸 B
10.3264.490
20.3334.586
30.3374.438
40.3324.359
50.3334.440
AV0.3324.463
SD0.0040.083
RSD1.1931.869

3.6??? 預(yù)測回收率實(shí)驗(yàn)

取 5 個(gè)預(yù)測樣品,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)測值與 HPLC 測定的真值之間的比值(預(yù)測回收率), 丹參酮ⅡA 和丹酚酸 B 的預(yù)測回收率分別為 103.0% 和 99.0%。結(jié)果見表 5。

表 5.丹參酮ⅡA、丹酚酸 B 預(yù)測回收率結(jié)果(n=5)

成分編號(hào)預(yù)測值(%)化學(xué)值(%)回收率%Average
?

?

丹參酮ⅡA

10010.2460.231106.5?

?

103.0

10020.2630.26799.5
10030.1960.19998.5
10040.2010.189106.3
10050.1790.168107.5
?

?

丹酚酸 B

10014.0854.051101.8?

?

99.0

10024.6474.7498.0
10033.3623.54795.8
10043.3943.365101.9
10053.0482.985102.1

4??? 結(jié)論

AOTF-近紅外光譜測定復(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。


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