近紅外光譜用于中藥質控前景廣闊

近年來，近紅外光譜技術的研究增多，其應用從農產品的實用技術擴展到其他許多領域，如石油化工、高分子化工和基本有機化工、食品工業(yè)、紡織工業(yè)和制藥工業(yè)及臨床醫(yī)學等領域。在藥物分析領域中，近紅外光譜不僅適用于分析藥物的多種不同狀態(tài)，還可用于不同類型的藥品，如蛋白質、中草藥、抗生素等的分析。近紅外光譜更適用于對原料藥純度、包裝材料等的分析與檢測，以及生產工藝的監(jiān)控。利用不同的光纖探頭可實現(xiàn)生產工藝的在線連續(xù)分析監(jiān)控。有關專家預測，近紅外光譜在中藥質量控制中，如在藥材產地判定、有效成分定量分析、假藥識別等領域具有很大的發(fā)展空間。

判定藥材產地

近紅外光譜分析技術能夠以非破壞方式從樣本直接獲取分析信息，利用這個特性能夠有效地避免樣品因預處理所造成的微量（或次要）組分的損失以及組分形態(tài)變化，最大限度地保留不同產地的相同種類中藥材樣本之間的微小差異。該技術現(xiàn)已用于判定人參、丹參、黃芪等藥材產地。

科研人員將原始近紅外光譜圖通過基線校正和方差處理，可以確定豐富信息區(qū)域與貧乏信息區(qū)域，同時截取方差變化最明顯的區(qū)域作為研究范圍，這樣既可減少計算量，又可保留有用的信息區(qū)域。以黃芪作為例子，我國科研人員王平等研究了不同產地中藥材近紅外光譜。為了使樣本具有代表性，從大量的片狀樣品中隨機選樣：內蒙古產77個，河南產80個。近紅外光譜圖分析結果表明，河南黃芪的標準偏差始終大于內蒙古黃芪的標準偏差，說明河南和內蒙古的地域差異對黃芪的品質影響較大。但是，若想有效地觀察出不同產地中藥材的近紅外光譜的微小差異，還需要運用化學計量學方法建立相應模型，進一步分析判別。

測定中藥成分

近年來，近紅外光譜分析技術在藥物活性組分的定量分析方面得到應用。例如，對三七中的有效成分及總皂苷，冬蟲夏草中的甘露醇、氨基酸以及黃連中的生物堿進行測定。

傳統(tǒng)的分析方法往往是不連續(xù)的，并且在通常情況下，一次分析只能測定1種成分或1個參數。而近紅外光譜在線分析技術可以連續(xù)測定多個成分和多個參數，且測定方法簡單快速，樣品無需處理，極大地縮短了分析時間，提高了分析效率。技術人員只需掃描出圖譜（需時大約1分鐘），然后調用樣品模型對待測成分進行分析即可。只要樣品化學測定方法的精度高，那么近紅外定量預測值精度就高。

識別假藥

假藥是目前世界各國特別是發(fā)展中國家共同面臨的問題之一，利用近紅外光譜建立中藥假藥識別系統(tǒng)，能夠提高假藥識別的速度和識別能力，滿足基層現(xiàn)場快速鑒別的需要。在國家食品藥品監(jiān)督管理局的支持下，中國藥品生物制品檢定所已經啟動了近紅外假藥識別系統(tǒng)的科研項目。擬建立的假藥識別系統(tǒng)包括定性分析和定量分析兩部分，該系統(tǒng)可先確定藥品與其標簽標識名稱是否一致，再調用適當模型快速檢驗藥品的質量或判別藥品是否為特定企業(yè)的產品。這項工作的開展對打擊假冒偽劣藥品具有重要的意義。

我國科研人員胡昌勤等已論證了近紅外假藥識別系統(tǒng)定性分析和定量分析的可行性。在藥品的鑒別過程中，常采用馬氏距離等指標，通過對樣品光譜與標準光譜距離的定量描述，確定樣本離校正集樣本的差異，進而判斷其歸屬。此方法在對光譜匹配程度的檢測和模型外推方面均很準確。將主成分分析法（PCA）與馬氏距離結合，既可以充分利用PCA對采集的全光譜數據進行降維處理，較好地解決馬氏距離計算時波長范圍的選擇問題。此外，結合導數光譜等手段，還可以提高鑒別的分辨率。而且現(xiàn)代近紅外光譜儀已經較好地解決了模型傳輸的準確性，結合互聯(lián)網技術，可以在全國范圍內建立近紅外假藥識別模型網絡系統(tǒng)，從而解決目前存在的假藥危害問題。

在線檢測中藥質量

傳統(tǒng)的分析技術一般采用離線分析的手段，通常需要對待分析樣品進行相應的預處理，存在分析結果滯后的缺陷。近紅外技術可以克服這一缺點，使實驗室和工廠的產品分析實現(xiàn)在線化，可以在幾秒鐘內得到待測參數。與反饋控制技術聯(lián)用后，實現(xiàn)生產過程的在線控制。近紅外光譜能夠連續(xù)測定多個參數，實現(xiàn)綠色分析。由于該技術可以使用低成本的光纖，拓展了近紅外光譜在線檢測技術的應用范圍和領域。近紅外光譜在線檢測技術現(xiàn)已被用于藥物合成、混合、加工、制劑、壓片及包裝過程的在線監(jiān)控，如利用近紅外光譜在線檢測原料的濕度和大小等。

相關鏈接：

近紅外光（NIR）是介于可見光（VIS）和中紅外光（MIR或IR）之間的電磁波。美國材料檢測協(xié)會（ASTM）將近紅外光譜區(qū)定義為波長780～2526納米的光譜區(qū)。

在近紅外光譜范圍內，測量的主要是含氫基團x－H振動的倍頻和合頻吸收。獲得近紅外光譜主要應用兩種技術：透射光譜技術和反射光譜技術。

與傳統(tǒng)化學分析方法相比，近紅外光譜分析有如下鮮明的技術特點：分析速度快，多種成分同時分析；無污染分析，樣品不需特別的預處理，不使用有毒、有害試劑；無損傷分析；實時分析和遠距離測定；操作簡單，分析成本低。

與其他常規(guī)分析技術不同，現(xiàn)代近紅外光譜是一種間接分析技術，它通過校正模型實現(xiàn)對未知樣本的定性或定量分析。其分析方法的建立主要由以下幾個步驟構成：（1）選擇有代表性的校正集樣本并測量其近紅外光譜。（2）采用標準或認可的參考方法測定物質組成或性質數據。（3）根據測量的光譜和基礎數據通過合理的化學計量學方法建立校正模型。在光譜與基礎數據關聯(lián)前，為減輕或消除各種因素對光譜的干擾，需要采用合適的方法對光譜進行預處理。（4）未知樣本組成性質的測定。在對未知樣本進行測定時，要確定建立的校正模型是否適合對未知樣本進行測定。如適合，則測定的結果模型符合模型允許的誤差要求；否則只能提供參考性數據。