聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法
2023-06-08 19:31:16 1
專利名稱：聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法
技術領域：
本發明涉及一種中成藥定性分析的方法，尤其涉及一種聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法。
背景技術：
當前國內外在近紅外(NIR)光譜分析技術領域不斷有新的研究成果湧現，這些成果在食品、醫藥、菸草等工業生產中發揮著重要作用。NIR光譜分析技術是一種現代高科技分析測試技術，它是利用NIR光包含豐富物質信息進行分析的一種分析方法，主要用於有機物的定性和定量分析。最大特點是對樣品無破壞性，操作簡便，分析迅速，測量信號可以遠距離傳輸和分析，特別是和計算機技術及光導纖維技術相結合，採用NIR透射和漫反射等光學檢測方法可直接對樣品進行分析。目前，國外應用該項技術在西藥成分檢測與質量控制方面已相對比較成熟，美國食品藥物管理局(FDA)、歐洲和加拿大藥物局正式採用NIR光譜分析技術取代過去煩瑣費時的分析方法。2002年美國FDA已把該項技術作為一種標準的檢測方法。近年來，國內在近紅外光譜分析領域也取得了重要進展，《中華人民共和國藥典》2005版也將「近紅外分光光度法指導原則」列入目錄，顯示了它在藥物分析領域中應用的巨大潛力。
近紅外光譜分析儀產生於二十世紀50年代後期，經過幾十年的發展，到二十世紀90年代末出現了第五代產品。第5代近紅外光譜分析儀，採用了先進的航天技術中的「聲光可調濾光器」(縮寫為AOTF)，以AOTF作為分光元件，加之全固態集成設計，使這種新型的近紅外光譜分析儀具有結構簡單、體積小、重現性好和儀器環境適應性強的特點，將過去必須在室內，且對溫度、溼度、灰塵、防震均有嚴格要求的各項檢測轉移到了生產在線和現場(室外)，使其在生產、生活中得到越來越廣泛的應用，被稱為「90年代近紅外光譜儀最突出的進展」。最近幾年，第5代近紅外光譜分析儀引進國內，已開始應用於菸草及化工行業，並取得了顯著的經濟社會效益，但目前該項技術在中成藥的檢測分析中還未見報到。
中成藥是我國民族瑰寶和中藥產業的主體之一，品種多用量大，但長期以來，中成藥的應用基礎研究方法滯後，導致中成藥的科技含量過低，缺乏有效性和安全性的規範和證明，致使某些中成藥臨床使用中出現偽品和劣質品，這是目前阻礙中藥現代化和逐步走向國際市場的主要原因之一。中國藥典2005版收載的中成藥，多採用薄層色譜或化學方法對其進行定性鑑別，被檢測成分需分別提取和測定，操做煩瑣，分析周期長，運行成本高，不能實現現場的快速鑑別分析。
發明內容
針對現有技術的不足，為解決中成藥定性分析操做煩瑣，分析周期長，運行成本高，不能實現現場的快速鑑別分析的問題，本發明利用第5代AOTF近紅外光譜分析儀，提供一種聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法。
一種聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，利用AOTF-NIR光譜分析技術和計算機等相關設備，得到包含有藥物豐富信息的近紅外光譜，以複方丹參片為例，利用AOTF近紅外光譜儀採集校正集樣品的NIR光譜，採用主成分分析法(PCA)建立定性分析模型，並據此進行定性分析；具體方法是1)收集樣品，作為校正集樣品；2)利用AOTF近紅外光譜儀對收集的樣本進行光譜掃描，得到光譜數據；3)對得到的光譜數據進行處理，將其轉變為化學計量學軟體能夠識別的數據格式；4)通過化學計量學軟體建立定性模型，並將該模型保存在計算機中；5)利用建立好的定性模型對待分析樣品進行分析，得到分析結果；6)結束。
所述的步驟1收集的樣品應具有代表性。
所述的步驟2所述的採集光譜數據，固體狀態樣品一般採用漫反射的方式採集，液體狀態樣品一般採用透射的方式採集。
所述的步驟3是指在建立模型前，首先對掃描得到的原始透過光譜進行光譜處理，將透過光譜轉變為吸收光譜，再進行一階或二階導數處理，以消除噪音和基線漂移的影響，最後轉變為化學計量學軟體能夠識別的數據格式，打開該軟體，將經過處理的光譜數據導入其中。
所述的步驟4具體指在化學計量學軟體中，將經過處理後的光譜數據採用主成分分析法，用化學計量學分析軟體建立定性模型，並將該模型保存在計算機中。
所述的步驟5待分析樣品分析是將掃描的待分析測樣品的近紅外光譜經過步驟3)進行處理後，在化學計量學軟體中，調用定性模型，對待分析樣品進行預測分析，通過每個樣品的分布位置是否落在模型中的分布位置範圍內，得到分析結果。
本發明的優良效果在於1.建立的新的分析方法具有操作簡便、分析迅速等特點，解決了傳統定性分析中樣品需化學前處理，操作複雜等問題，大大提高了工作效率，降低運行成本。
2.以AOTF近紅外光譜分析技術建立的用於中成藥快速定性分析方法，不僅可在實驗室內應用，也可以實施現場快速分析，可用於藥品流通領域的真假藥品的判別和中成藥的快速鑑別。
3.將美國、歐洲等發達國家納入藥典的先進分析技術應用於中成藥的快速鑑別分析，使中成藥分析方法與國際醫藥市場標準接軌，提高了中成藥分析檢測技術的水平，適應了中藥現代化的需要。
四
圖1是本發明方法的流程圖。
圖2是樣品的近紅外吸收光譜圖。
圖3是樣品的近紅外一階導數光譜圖。
圖4是定性模型圖。
圖5是待分析樣品的分析結果圖。
圖6是待分析樣品在定性模型中的分布位置圖。
五具體實施例方式
下面結合實施例對本發明做進一步說明，但不限於此。
實施例1聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，以複方丹參片為例，具體步驟如下1)收集不同生產廠家的複方丹參片樣品，磨成粉末狀態，80目過篩，重量約5克，作為建立模型用的校正集樣品。
2)利用AOTF-NIR光譜儀採用漫反射的方式採集校正集中每個樣品的光譜數據。
3)對掃描得到的校正集樣品原始透過光譜進行光譜處理，將透過光譜轉變為吸收光譜，再進行一階導數處理，以消除噪音和基線漂移的影響，最後轉變為化學計量學軟體能夠識別的數據格式，打開該軟體，將經過處理的光譜數據導入其中。
4)在化學計量學軟體中，將經過處理後的光譜數據採用主成分分析法，用分析軟體建立定性校正模型，並將該模型保存在計算機中。
5)待分析樣品分析選擇3個待分析樣品，磨成粉末狀態，80目過篩，每個樣品重量約5克，掃描該樣品得到的近紅外光譜經過步驟3)處理後，導入化學計量學軟體中，調用所建立的定性分析模型，得到三個待分析樣品的測試結果，見圖5，帶*號的為屬於模型內樣品，不帶*號的屬於模型外樣品。圖6為待分析樣品在模型中的分布位置，有兩個點落在模型的區域內，有一個點落在模型區域外，而且該點距離模型區域非常遠，說明該樣品與模型中的樣品性質相差很大。
6)結束。
實施例2聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，以銀黃口服液為例，步驟如下1)收集銀黃口服液樣品，作為建立模型用的校正集樣品。
2)利用AOTF-NIR光譜儀採用透射的方式採集校正集中每個樣品的光譜數據。
3)對掃描得到的校正集樣品原始透過光譜進行光譜處理，將透過光譜轉變為吸收光譜，再進行一階導數處理，以消除噪音和基線漂移的影響，最後轉變為化學計量學軟體能夠識別的數據格式，打開該軟體，將經過處理的光譜數據導入其中。
4)在化學計量學軟體中，將經過處理後的光譜數據採用主成分分析法，用分析軟體建立定性模型，並將該模型保存在計算機中。。
5)調用所建立的定性量模型對掃描的待分析樣品的近紅外光譜進行分析，得到待分析樣品的測試結果。
6)結束。
權利要求
1.一種聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，其特徵在於，具體方法是1)收集樣品，作為校正集樣品；2)利用聲光可調濾光器(AOTF)近紅外光譜儀對收集的樣品進行光譜掃描，得到光譜數據；3)對得到的光譜數據進行處理，將其轉變為化學計量學軟體能夠識別的數據格式；4)通過化學計量學軟體建立定性模型，並將該模型保存在計算機中；5)利用建立好的定性模型對待分析樣品進行分析，得到分析結果；6)結束。
2.如權利要求1所述的聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，其特徵在於，所述步驟1)收集的樣品應具有代表性。
3.如權利要求1所述的聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，其特徵在於，所述步驟2)所述的採集光譜數據，固體狀態樣品一般採用漫反射的方式採集，液體狀態樣品一般採用透射的方式採集。
4.如權利要求1所述的聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，其特徵在於，所述步驟3)是指在建立模型前，首先對掃描得到的原始透過光譜進行光譜處理，將透過光譜轉變為吸收光譜，再進行一階或二階導數處理，以消除噪音和基線漂移的影響，最後轉變為化學計量學軟體能夠識別的數據格式，打開該軟體，將經過處理的光譜數據導入其中。
5.如權利要求1所述的聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，其特徵在於，所述步驟4)具體指在化學計量學軟體中，將經過處理後的光譜數據採用主成分分析法，用化學計量學分析軟體建立定性校正模型，並將該模型保存在計算機中。
6.如權利要求1所述的聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，其特徵在於，所述步驟5)待分析未知樣品分析是將掃描的待分析樣品的近紅外光譜經過步驟3)進行處理後，在化學計量學軟體中，調用定性模型，對待分析樣品進行預測分析，通過每個樣品的分布位置是否落在模型中的分布位置範圍內，得到分析結果。
全文摘要
聲光可調濾光器近紅外光譜技術用於中成藥快速定性分析的方法，利用聲光可調濾光器近紅外(AOTF－NIR)光譜分析技術和計算機等相關設備，得到包含有藥物豐富信息的近紅外光譜，利用AOTF近紅外光譜儀採集校正集樣品的NIR光譜，採用主成分分析法(PCA)建立定性分析模型，並據此進行定性分析。在本發明的基礎上，可以進一步用於實現其他中成藥的快速定性分析和中成藥生產過程中關鍵環節在線監測方法的建立，促進中成藥研究技術發展。
文檔編號G01N33/15GK101021470SQ200710013379
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月13日 優先權日2007年3月13日
發明者王寧, 蔡紹松, 董海平 申請人:山東醫學高等專科學校