专利名称：一种利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法
技术领域：
本发明涉及一种快速测定片仔癀质量的方法，特别涉及一种利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，属医药领域。
背景技术：
片仔癀是由牛黄、三七、蛇胆、麝香等制成的锭剂，气微香，味苦、微甘。具有消炎、清凉解毒、消肿止痛等作用，对急性肝炎、眼炎、耳炎、痈疽疔疮、无名肿毒、跌打损伤及一切炎症引起的疼痛、发热等症均有疗效；并能抑制消化系统癌细胞的生长。片仔癀是国家一级中药保护品种，其独特的疗效得到了国内外市场的认可，与此同时市场上假冒片仔癀的现象也非常多。片仔癀国家标准的质量检测方法多采用薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等，但这些方法存在样品前处理复杂，检测时间长，检测成本高、污染环境等问题，而且多为离线检测，无法快速监测片仔癀质量。因此，有必要研究出一种快速、准确、高效的检测片仔癀质量的方法。 近红外光谱指可见光谱区到中红外光谱区之间的电磁波，通常将近红外谱区的范围定义为780 2526nm(12820 3959cm—1)，光谱信息来源于分子内部振动的倍频与合频，并且主要反映分子中C-H、N-H、O-H基团的倍频和合频振动吸收，其化学信息量相当丰富。因此，适合近红外光谱测量的物质种类范围和场合十分广泛，可用于非破坏性测定、原位分析、在线分析、活体分析等。本发明正是在利用近红外光谱特性的基础上开展了快速测定片仔癀质量的方法研究。

发明内容
本发明目的在于提供一种利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法。本发明目的是通过如下技术方案实现的。本发明提供的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法包括如下步骤(I)收集具有代表性的片仔癀样品作为训练集；所述具有代表性的片仔癀样品，是指样品的质量指标必须能够涵盖所期望的变化范围，而且在这个变化范围内是均匀分布的；所述的质量指标可以是片仔癀中三七中的皂苷类成分的含量，如三七皂苷R1含量、人参皂苷Rgl含量、人参皂苷Rbl含量或该三类成分总的含量；(2)高效液相法测定训练集中片仔癀样品的质量指标一一化学测定值；(3)将训练集中的样品随机分为校正集和验证集两部分，校正集和验证集中的样品数目比例为3 5 I ;测定训练集中校正集(62批)、验证集(16批)片仔癀样品的近红外光谱数据，并对近红外光谱数据进行预处理，其预处理后的光谱数据作为变量；(4)用多元校正方法将步骤(3)预处理后的光谱数据与步骤(2)测定的质量指标进行关联，建立校正模型；(5)采用内部交叉检验对校正模型进行验证，评价预测值和真值(即步骤(2)测定的质量指标)的相关性；利用校正模型对验证集中片仔癀样品进行质量预测，化学测定值与预测值的平均相对误差应小于5% ；(6)用验证过的校正模型测定待测片仔癀的质量取待测片仔癀，测定其近红外光谱数据，并经过与步骤第(3)相同的预处理，利用步骤(4)建立的校正模型，测定片仔癀的质量指标。步骤(2)所述高效液相法测定可以按如下条件进行
色谱条件色谱柱为Welch Materials C18色谱柱,规格250mmX 4. 6mm, 5 μ m ;检测波长为203nm ;流速为lml/min ;柱温为25°C;流动相乙腈-/K，其中O 32min，乙腈与水的体积比为79 21 ;32 65min，乙腈与水的体积比由79 21逐渐降为60 40 ;理论塔板数按三七皂苷Rl峰计算应不低于2500 ；对照品溶液的制备精密称取人参皂苷Rg1对照品、人参皂苷Rb1对照品和三七皂苷R1对照品适量，加甲醇制成每I体积份含人参皂苷Rg1O. 4重量份、人参皂苷Rb1O. 4重量份、三七皂苷R1O. I重量份的混合溶液，即得；供试品溶液的制备取片仔癀样品，粉碎，研细，过5号筛(即80目筛)，取400 600重量份，精密称定，精密加入甲醇20 30体积份，称定重量，置水浴上保持微沸O. 5
I.5小时，放冷，再称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过，取续滤液，即得；样品含量的测定按照所述色谱条件对样品进行含量测定；每批样品的测定结果为2次测量的平均值。本发明所述重量份/体积份的单位对应关系为mg/ml的对应关系。步骤(3)中测定训练集中片仔癀样品的近红外光谱数据的方法可以是直接扫描其近红外光谱图，或将片仔癀样品粉碎，过筛，取片仔癀粉末，测定其近红外光谱。具体的实施方法可以是(I)片仔癀锭剂的扫描直接扫描片仔癀锭剂样品，测样方式积分球漫反射，分辨率为8cm—1 ;扫描次数64次；扫描范围=12500 4000cm—1 ;每锭测量4次；(2)片仔癀粉末的扫描先将片仔癀淀剂粉碎，过80目筛，取过筛的样品粉末放入安瓿瓶中，混合均匀，轻轻压平，置测量杯中，进行扫描；测样方式积分球漫反射，分辨率8cm—1 ;扫描次数64次；扫描范围12500 4000CHT1 ;每批样品测量4次。步骤⑶中光谱预处理方法包括未处理(Absorbance)、一阶导数(Firstderivative)、二阶导数(Second derivative)、矢量归一化(Vector normalization,VN)、直线相减(Straight line subtraction, SLS)、最小-最大归一化(Min-maxnormalization, MMN)、多兀散身寸校正(Multiplicative scatter calibration, MSC)、常偏移量消除(Constant offset elimination, COE)、一阶导数光谱和其他处理方法相结合的方法。优选最小-最大归一化、一阶导数、矢量归一化或多元散射校正。步骤(4)中用多元校正方法包括多元线性回归法(MLR)、主成分回归法(PCR)、偏最小二乘回归法(PLS)。优选偏最小二乘回归法(PLS)。步骤(4)中近红外光谱的最佳建模波段为4000 8000 (单位cnT1)。


图I样品的原始近红外光谱2三七皂苷Rl粉末模型预测值和真值的相关图
图3人参皂苷Rgl粉末模型预测值和真值的相关4人参皂苷Rbl粉末模型预测值和真值的相关5皂苷总和粉末模型预测值和真值的相关6三七皂苷Rl锭剂模型预测值和真值的相关7人参皂苷Rgl锭剂模型预测值和真值的相关8人参皂苷Rbl锭剂模型预测值和真值的相关9皂苷总和锭剂模型预测值和真值的相关10粉末参考光谱和测试光谱的最大合格性索引 图11锭剂参考光谱和测试光谱的最大合格性索引本发明方法所得片仔癀近红外光谱具有一致性，采用最大Cl法建立模型，在片仔癀产品质量发生显著性差异时，可在很短的时间内发现——根据待测样品光谱的Cl值是否超出Cl限度可快速判断待测样品是否可疑，同时适用于对假劣仿品的快速筛查。同时还可评价每批片仔癀的质量差异和稳定性，具有检测时间短、速度快、准确，可在线检测，节省大量的人力和物力等优点，具有明显的经济效益和社会效益。下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本发明。实施例I :利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法学研究一、仪器和试剂傅立叶变换近红外光谱仪Bruker MPA ;仪器附件0PUS处理软件；安捷伦高效液相色谱仪1200。三七皂苷R1、人参皂苷Rg1和人参皂苷Rb1 (中国药品生物制品检定所，批号分别为110745-200617 ； 110703-200726 ;110704_200921)，片仔癀 78 批，乙腈为色谱纯，其余试剂为分析纯。二、方法(一 )高效液相法测定78批片仔癀锭剂中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1和人参皂苷Rb1的含量I.色谱条件色谱柱为Welch Materials C18 色谱柱(250mmX4.6mm 5 μ m);检测波长为203nm ;流速为lml/min ;柱温为25°C。流动相乙腈-水(A相为水,C相为乙腈。O 32min,A为21%，C为79%;32 65min，A为21%— 40%，C为79%— 60% )。理论塔板数按三七皂苷Rl峰计算应不低于2500。2.对照品溶液的制备精密称取人参皂苷Rg1对照品、人参皂苷Rb1对照品和三七皂苷R1对照品适量，加甲醇制成每Iml含人参皂苷Rg1O. 4mg、人参皂苷Rb1O. 4mg、三七皂苷R1O. Img的混合溶液，即得。3.供试品溶液的制备取片仔癀锭剂样品，粉碎，研细(过5号筛，即80目)，取约0.5g，精密称定，精密加入甲醇25ml，称定重量，置水浴上保持微沸I小时，放冷，再称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过，取续滤液，即得。4.样品含量的测定
按照所述色谱条件对78批样品进行含量测定。每批样品的测定结果为2次测量的平均值，结果见表I。表I片仔癀中三七皂苷的含量结果
三七皂苷Rl 人参皂苷Rgl人参皂苷Rbl 丨、
批万'/ /、/ / X/ /、总里 (mg/g)
(mg/g)(mg/g)(mg/g)
权利要求
1.一种利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于该方法包括如下步骤 (1)收集具有代表性的片仔癀样品作为训练集； (2)高效液相法测定训练集中片仔癀样品的质量指标； (3)将训练集中的样品分为校正集和验证集两部分，校正集和验证集中的样品数目比例为3 5 1，测定训练集中片仔癀样品的近红外光谱数据，并对近红外光谱数据进行预处理，其预处理后的光谱数据作为变量； (4)用多元校正方法将步骤(3)预处理后的光谱数据与步骤(2)测定的质量指标进行关联，建立校正模型； (5)采用内部交叉检验对校正模型进行验证，评价预测值和真值的相关性；利用校正模型对验证集中片仔癀样品进行质量预测，化学测定值与预测值的平均相对误差应小于5% ； (6)用验证过的校正模型测定待测片仔癀的质量取待测片仔癀，测定其近红外光谱数据，并经过与步骤第(3)相同的预处理，利用步骤(4)建立的校正模型，测定片仔癀的质量指标； 所述具有代表性的片仔癀样品，是指样品的质量指标必须能够涵盖所期望的变化范围，而且在这个变化范围内是均匀分布的。
2.如权利要求I所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(2)所述的质量指标是三七皂苷Rl含量、人参皂苷Rgl含量、人参皂苷Rbl含量或该三类成分总的含量。
3.如权利要求I所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(2)所述高效液相法测定按如下条件进行 色谱条件色谱柱为Welch Materials C18色谱柱,规格250mmX 4. 6mm, 5 μ m ;检测波长为203nm ;流速为lml/min ;柱温为25°C;流动相乙腈-水，其中O 32min，乙腈与水的体积比为79 21 ;32 65min，乙腈与水的体积比由79 21逐渐降为60 40 ;理论塔板数按三七皂苷Rl峰计算应不低于2500 ； 对照品溶液的制备精密称取人参皂苷Rg1对照品、人参皂苷Rb1对照品和三七皂苷R1对照品适量，加甲醇制成每I体积份含人参皂苷Rg1O. 4重量份、人参皂苷Rb1O. 4重量份、三七皂苷R1O. I重量份的混合溶液，即得； 供试品溶液的制备取片仔癀样品，粉碎，研细，过5号筛(即80目筛)，取400 600重量份，精密称定，精密加入甲醇20 30体积份，称定重量，置水浴上保持微沸O. 5 I. 5小时，放冷，再称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过，取续滤液，即得； 样品含量的测定按照所述色谱条件对样品进行含量测定；每批样品的测定结果为2次测量的平均值。
4.如权利要求I所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(3)中测定训练集中片仔癀样品的近红外光谱数据的方法为直接扫描片仔癀样品的近红外光谱图，或将片仔癀样品粉碎，过筛，取片仔癀粉末，测定其近红外光谱。
5.如权利要求4所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于近红外光谱的测样方式为积分球漫反射，分辨率为ScnT1 ;扫描次数64次；扫描范围12500 4000cm-1 ;每批样品测量4次。
6.如权利要求I所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(3)中光谱预处理方法包括未处理、一阶导数、二阶导数、矢量归一化、直线相减、最小-最大归一化、多元散射校正、常偏移量消除或一阶导数光谱。
7.如权利要求6所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(3)中光谱预处理方法为最小-最大归一化、一阶导数、矢量归一化或多元散射校正。
8.如权利要求I所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(4)中用多元校正方法为多元线性回归法、主成分回归法或偏最小二乘回归法。
9.如权利要求8所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(4)中用多元校正方法为偏最小二乘回归法。
10.如权利要求I所述的利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，其特征在于步骤(4)中近红外光谱的建模波段为4000 8000cm-1。
全文摘要
本发明公开了一种利用近红外光谱快速测定片仔癀质量的方法，该方法包括如下步骤(1)收集具有代表性的片仔癀样品作为训练集；(2)高效液相法测定训练集中片仔癀样品的质量指标；(3)测定训练集中片仔癀样品的近红外光谱数据，并对近红外光谱数据进行预处理，其预处理后的光谱数据作为变量；(4)将预处理后的光谱数据与质量指标进行关联，建立校正模型并对校正模型进行验证；(5)用验证过的校正模型测定待测片仔癀的质量。该方法可快速判断待测样品是否可疑，适用于对假劣仿品的快速筛查；同时还可评价每批片仔癀的质量差异和稳定性，具有检测时间短、速度快、准确，可在线检测，节省大量的人力和物力等优点，具有明显的经济效益和社会效益。
文档编号G01N30/02GK102914596SQ201110219550
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者潘杰, 陈纪鹏, 于娟, 陈啟兰 申请人:漳州片仔癀药业股份有限公司