近紅外技術(shù)用于復(fù)方苦參注射液原料質(zhì)量保障的研究.pdf

1、　　針對(duì)中成藥用原料(藥材或飲片)在收購(gòu)、驗(yàn)收、入庫(kù)、投料過(guò)程中成分檢驗(yàn)繁雜、耗時(shí)長(zhǎng)、工作量巨大等問(wèn)題,課題選擇中成藥大品種復(fù)方苦參注射液原料藥(苦參及白土苓)為示范性研究對(duì)象,運(yùn)用近紅外(NIR)漫反射光譜法快速測(cè)定苦參及白土苓藥材中水分及指標(biāo)成分的含量,建立原料投料質(zhì)量保障體系,從而保證終產(chǎn)品的穩(wěn)定及中醫(yī)臨床用藥的安全有效,同時(shí)為 NIR 技術(shù)應(yīng)用于中成藥原料投料提供一定的參考基礎(chǔ)。
　　采用2010年版《中國(guó)藥典》一部附錄

2、水分測(cè)定法中的烘干法測(cè)定了苦參和白土苓藥材中的水分,測(cè)得不同批次白土苓藥材的水分含量范圍為6.02~10.41%,苦參藥材的水分含量范圍為4.94~8.65%。
　　苦參及白土苓藥材中指標(biāo)成分的含量采用高效液相色譜法測(cè)定。大澤米苷為白土苓藥材的主要成分之一,本實(shí)驗(yàn)采用如下色譜條件對(duì)大澤米苷進(jìn)行了含量測(cè)定：Ultimate AQ-C18分析柱(4.6 mm ×250 mm, 5μm)；流動(dòng)相為乙腈-0.2%磷酸水(7：193)；檢

3、測(cè)波長(zhǎng)215 nm；流速0.6 mL·min-1；柱溫30℃。所測(cè)大澤米苷含量范圍為0.36~12.88mg·g-1。生物堿為苦參藥材中的主要有效成分,采用如下色譜條件對(duì)苦參藥材中苦參堿(Matrine MT)、氧化苦參堿(Oxymatrine OMT)、槐果堿(Sophocarping SC)和氧化槐果堿(Oxysophocarpine OSC)的含量進(jìn)行測(cè)定：色譜柱為Kromasil 100-NH2柱(4.6 mm ×250 mm,

4、 5μm)；流動(dòng)相為乙腈-無(wú)水乙醇-3%磷酸溶液(80∶10∶10)；流速0.6mL·min-1；檢測(cè)波長(zhǎng)220nm；柱溫30℃。所測(cè)MT、OMT、SC、OSC的含量范圍分別為：0.23~1.84mg·g-1、8.58~65.03mg·g-1、0.14~0.85mg·g-1、1.99~14.77mg·g-1。
　　采用布魯克MPA型近紅外光譜儀按下述實(shí)驗(yàn)條件采集了白土苓及苦參藥材的NIR光譜：積分球漫反射,分辨率8cm-1,掃描

5、64次,掃描范圍為12000~4000cm-1。通過(guò)定標(biāo)樣品、建模波段和光譜預(yù)處理方法選擇,運(yùn)用OPUS軟件偏最小二乘(Partial Least Square,PLS)法分別將藥材水分、指標(biāo)成分的含量與其N(xiāo)IR光譜圖進(jìn)行關(guān)聯(lián),利用內(nèi)部交叉驗(yàn)證和外部驗(yàn)證對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,建立了白土苓及苦參藥材水分及其指標(biāo)成分的NIR定量分析模型,并對(duì)校正模型進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　實(shí)驗(yàn)所建苦參及白土苓藥材水分的NIR定量分析模型校正集內(nèi)部交叉驗(yàn)證決定系

6、數(shù)(R2)均在0.97以上,內(nèi)部交叉驗(yàn)證均方根偏差(RMSECV)均在0.19%以下；兩個(gè)水分模型的驗(yàn)證集外部驗(yàn)證R2均在0.99以上,預(yù)測(cè)均方根偏差(RMSEP)均在0.22%以下；所建兩個(gè)模型對(duì)這兩種藥材驗(yàn)證樣品集中水分的預(yù)測(cè)絕對(duì)誤差均在±0.4%之間,相對(duì)誤差基本在5%以?xún)?nèi)(除1個(gè)苦參樣品為5.24%)。
　　實(shí)驗(yàn)建立大澤米苷NIR定量分析模型的校正集內(nèi)部交叉驗(yàn)證R2為0.9025 , RMSECV為0.961mg·g-1

7、,驗(yàn)證集外部驗(yàn)證R2為0.9817,RMSEP為0.693mg·g-1；所建模型對(duì)白土苓驗(yàn)證集樣品中大澤米苷的預(yù)測(cè)絕對(duì)誤差在±1.9mg·g- 1之內(nèi),但是由于大澤米苷的含量較低,模型預(yù)測(cè)值與真實(shí)值的相對(duì)誤差還是比較大的,其中有兩個(gè)驗(yàn)證集樣品的相對(duì)誤差大于了100%。
　　由于MT和SC易氧化,所以實(shí)驗(yàn)中除建立OMC和OSC含量的定量分析模型外,還建立了MT與OMT含量之和(MT+OMT)、SC與OSC含量之和(SC+OSC)的

8、NIR定量分析模型。所建OMT、MT+OMT分析模型的校正集內(nèi)部交叉驗(yàn)證R2分別為0.9514、0.9491 , RMSECV分別為2.36、2.45mg·g- 1 ,驗(yàn)證集外部驗(yàn)證R2分別為0.9830、0.9826,RMSEP分別為2.20、2.27mg·g-1；所建模型對(duì)苦參藥材驗(yàn)證集樣品中OMT、MT+OMT含量的NIR預(yù)測(cè)值與真實(shí)值的絕對(duì)誤差在±4.1mg·g-1之間,相對(duì)誤差均小于12%。所建OSC、SC+OSC分析模型的校

9、正集內(nèi)部交叉驗(yàn)證R2分別為0.9092、0.9137,RMSECV分別為0.727、0.724mg·g- 1,驗(yàn)證集外部驗(yàn)證R2分別為0.9658、0.9609,RMSEP分別為0.603、0.658mg·g-1；所建模型對(duì)驗(yàn)證集樣品中OSC、SC+OSC含量的NIR預(yù)測(cè)值與真實(shí)值的絕對(duì)誤差在±1.5mg·g-1之間,相對(duì)誤差均小于30%。從預(yù)測(cè)的具體結(jié)果來(lái)看苦參驗(yàn)證集中80%樣品的相對(duì)誤差還是小于10%的。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)OMT、OSC的定

10、量校正模型與相對(duì)應(yīng)MT+OMT、SC+OSC的定量模型的建模參數(shù)及性能指標(biāo)是相似的。
　　本課題建立了NIR法快速分析苦參及白土苓藥材中水分及指標(biāo)成分含量的方法,實(shí)驗(yàn)所建模型均具有較好的擬合效果,預(yù)測(cè)值與真實(shí)值也具有較好的相關(guān)性。但是NIR定量分析模型預(yù)測(cè)藥材中含量高的成分效果明顯好于預(yù)測(cè)含量低的成分,本研究顯示當(dāng)實(shí)測(cè)值大于1%時(shí),NIR技術(shù)的預(yù)測(cè)值可與真值相近,對(duì)于含量低的成分其相對(duì)誤差較大,不太適合低含量物質(zhì)的含量測(cè)定。該方