近紅外光譜法鑒別真?zhèn)蔚膽?yīng)用
目的利用近紅外(NIR)光譜法對(duì)品牌中成藥“消渴丸”建立判別模型,快速有效篩選假冒品。方法收集廠家**近紅外漫反射光譜,在OPUS軟件中應(yīng)用一致性檢驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)置模塊建立消渴丸一致性檢驗(yàn)?zāi)P汀=Y(jié)果利用該一致性檢驗(yàn)?zāi)P湍軌驕?zhǔn)確區(qū)分消渴丸同其4批假冒品。結(jié)論本文建立的檢驗(yàn)?zāi)P秃?jiǎn)單、快速、有效,能應(yīng)用于消渴丸的日常監(jiān)督打假中。 近紅外光譜法鑒別真?zhèn)蔚膽?yīng)用一致性檢驗(yàn)是一種快捷的圖譜比較方法,用于比較未知光譜與某一組參考光譜是否具有一致性:首先計(jì)算參考光譜在每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)處吸光度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,其次將每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)的平均值加減多少倍(即CI限度)標(biāo)準(zhǔn)偏差作為該波長(zhǎng)點(diǎn)的可信區(qū)間;待測(cè)光譜在該波長(zhǎng)點(diǎn)處的吸光度與參考光譜平均值的差值除以標(biāo)準(zhǔn)偏差,得到的就是一致性指數(shù)(conformityindex,CI)。根據(jù)待測(cè)樣品光譜的CI值是否超過(guò)CI限度,即該光譜是否越過(guò)可信區(qū)間,可快速判斷待測(cè)樣品是否可疑[1]。本文利用近紅外光譜測(cè)定和數(shù)據(jù)分析軟件建立消渴丸的一致性檢驗(yàn)?zāi)P停瑫r(shí)利用顯微特征鑒別和高效液相色譜法,確定樣品真?zhèn)危赃M(jìn)一步驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性。
1儀器與樣品
1.1儀器
MatrixF近紅外光譜儀、手持1.5m固體光纖探頭(德國(guó)布魯克光譜儀器公司);OPUS5.0光譜分析軟件(德國(guó)布魯克光譜儀器公司);LC20AT高效液相色譜儀(日本島津);LeicaCME電光顯微鏡(德國(guó)徠卡公司)。
1.2樣品
消渴丸**17批(編號(hào):1-17,對(duì)應(yīng)批號(hào)為MY0074、M07018、M01315、LY0077、L00677、K03189、M00279、MF0014、M01383、M01375、M01367、M01341、M00313、M00287、M07001、M00295、MO1354,均來(lái)自廣州中一藥業(yè)有限公司);標(biāo)示消渴丸假冒品4批(編號(hào):18-21,對(duì)應(yīng)標(biāo)示批號(hào)為:L00462、L00579、L03073、L05628)。
2實(shí)驗(yàn)方法
2.1近紅外光譜采集條件
掃描范圍:4000~12000cm-1;掃描次數(shù):32;分辨率:8cm-1;掃描速度:10kHz;以內(nèi)置背景為參考;檢測(cè)器設(shè)置:半導(dǎo)體制冷銦鎵砷探測(cè)器;采樣模式:漫反射方式;溫度、濕度:22℃,60%。
2.2近紅外光譜采集和處理
2.2.1取樣品(濃縮水丸),用銼刀銼成較光纖探頭直徑稍大的橫截面,探頭直接接觸切面采集光譜,每批重復(fù)測(cè)定4次。在OPUS的一致性檢驗(yàn)?zāi)P驮O(shè)置模塊中,取編號(hào)1-14樣品的近紅外光譜作參考光譜,見(jiàn)圖1。另取編號(hào)15-21樣品近紅外光譜作驗(yàn)證光譜,只選擇矢量歸一化預(yù)處理數(shù)據(jù),取4061.7~8516.8cm-1譜段范圍,設(shè)定CI限度為6,建立樣品的一致性檢驗(yàn)?zāi)P汀?/span>
2.2.2在不同條件下近紅外光譜采集,取編號(hào)14樣品,按不同操作者,不同溫度、濕度環(huán)境(22℃、60%,28℃、75%),不同測(cè)量深度(截面大、中、小)采集光譜,各重復(fù)測(cè)定3次。
2.3顯微特征鑒別
取編號(hào)8、18、19、20、21樣品,磨粉,取適量制片,按2010年版《中國(guó)藥典》[2]置顯微鏡下觀察。
2.4高效液相色譜圖
取編號(hào)8、18、19、20、21樣品粉末,按2010年版《中國(guó)藥典》“消渴丸”含量測(cè)定項(xiàng)下的方法[2],掃描高效液相色譜圖。
3結(jié)果
3.1**與假冒品近紅外光譜圖的區(qū)別
在OPUS中,將**與假冒品近紅外原始光譜圖矢量歸一化預(yù)處理(見(jiàn)圖2)。可見(jiàn),編號(hào)19、20假冒品與**近紅外光譜曲線差異較大,編號(hào)18、21假冒品與**的光譜圖相似,但在4200、5500、
3.2建立一致性驗(yàn)證模型
取編號(hào)1-14樣品的近紅外光譜作建模參考光譜,另取編號(hào)15-21樣品作為驗(yàn)證光譜,結(jié)果見(jiàn)圖3。從圖3可見(jiàn),編號(hào)18-21假冒品均在所設(shè)定的CI限度以上,超出建模樣品光譜圖的可信區(qū)間;驗(yàn)證編號(hào)15-17**在CI限度以下,跟建模樣品一致。驗(yàn)證的結(jié)果與樣品實(shí)際情況相符。
3.3模型耐用性驗(yàn)證
取在不同條件下近紅外光譜作為驗(yàn)證光譜,結(jié)果見(jiàn)圖4。不同操作者,不同溫度、濕度環(huán)境,不同測(cè)量深度等變化下測(cè)定的光譜,經(jīng)計(jì)算均在所設(shè)定的CI限度之下。驗(yàn)證結(jié)果說(shuō)明上述因素變化對(duì)模型判別影響不大。
3.4顯微鑒別結(jié)果
對(duì)編號(hào)8、18-21樣品進(jìn)行顯微特征觀察后發(fā)現(xiàn),編號(hào)8樣品(**)符合《中國(guó)藥典》描述的顯微特征;編號(hào)18-21樣品(假冒品)部分具有《中國(guó)藥典》描述的顯微特征,但同時(shí)可見(jiàn)摻有大量無(wú)機(jī)物,顯微特征與**有明顯不同;另外,編號(hào)18樣品可見(jiàn)葛根顯微特征,屬于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外的顯微特征。
3.5高效液相色譜圖的差異
為進(jìn)一步求證,取消渴丸**和假冒品掃描高效液相色譜圖,見(jiàn)圖5。從圖可見(jiàn),編號(hào)8樣品(**)在保留時(shí)間9.60min處有色譜特征峰,編號(hào)18假冒品有特征峰,編號(hào)18-21假冒品在9.6min沒(méi)有特征峰。
4討論
4.1近紅外光譜檢測(cè)屬于無(wú)污染和無(wú)損傷低碳環(huán)保檢測(cè)技術(shù),樣品不需特別的預(yù)處理,不使用有毒有害試劑;掃描過(guò)程迅速,數(shù)十秒內(nèi)獲得一個(gè)樣品的全光譜圖;通過(guò)數(shù)據(jù)分析軟件可以很快建立各種數(shù)學(xué)模型,在不同情況中使用[3]。
4.2一致性檢驗(yàn)是一種近紅外光譜定性檢測(cè)方法,在打擊假冒藥品時(shí)有較好的專屬性、準(zhǔn)確性,但模型建立需要一定代表性的參考光譜,事先需要準(zhǔn)備一定量的樣品[1,4]。
4.3藥品的近紅外圖譜是活性成分和輔料的疊加圖譜,不管是活性成分改變還是輔料改變,近紅外圖譜都將發(fā)生改變[5]。顯微鑒別時(shí),某假冒品和**同樣都具有藥材的顯微特征,但如果輔料不同,近紅外圖譜仍有較大差異。
4.4通過(guò)掃描高效液相色譜圖,發(fā)現(xiàn)假冒品(編號(hào)18)和**在保留時(shí)間9.6min左右有相同的色譜峰(葛根素),高效液相色譜圖有相似點(diǎn),但是通過(guò)顯微特征和近紅外圖譜分析,可以將兩者區(qū)分,篩選出假冒品。隨著藥品造假手段越來(lái)越高明,多種檢驗(yàn)技術(shù)的采用可從多個(gè)層面驗(yàn)證藥品的真假。