藥典-近紅外分光光度法指導(dǎo)原則

1、藥典-近紅外分光光度法指導(dǎo)原則 中華人民共和國藥典2005版第二部附錄-近紅外分光光度法指導(dǎo)原則 - k近紅外分光光度法指導(dǎo)原則 近紅外分光光度法系通過測定被測物質(zhì)的近紅外譜區(qū)（波長范圍約在7802500nm，按波數(shù)計(jì)約為128204000cm-1）的特征光譜并利用適宜的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法提取相關(guān)信息后，對被測物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析的一種分析技術(shù)。近紅外光譜主要由c-h、n-h、o-h和s-h等基團(tuán)基頻振動(dòng)的倍頻和合頻組成，由于其吸收強(qiáng)度遠(yuǎn)低于中紅外光譜（4000400cm-1）的基頻振動(dòng)，而且吸收峰重疊嚴(yán)重，因此不能采用常規(guī)的紅外光譜分析方法對被測物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析，而必須對測得近紅外光譜數(shù)

2、據(jù)經(jīng)驗(yàn)證的數(shù)學(xué)方法處理后，才能對被測物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析。 一、應(yīng)用范圍 近紅外分光光度法具有快速、準(zhǔn)確、對樣品無破壞的檢測特性，不僅可用于對“離線”供試品的檢驗(yàn)，還能直接對“在線”樣品進(jìn)行檢測?？蓮V泛地應(yīng)用于藥品的理化分析。 （一）化學(xué)分析 1、定性分析 可對藥品的活性成分、輔料、制劑、中間產(chǎn)物、化學(xué)原料以及包裝材料進(jìn)行鑒別。 2、定量分析 可定量測定藥品的活性成分和輔料；測定某些脂肪類化合物的化學(xué)值，如羥值、碘值和酸值等，水分的測定，羥基化程度測定以及溶劑量的控制。 3、過程控制 （二）物理分析 1、晶型和結(jié)晶性、多晶性、假多晶型性和粒度測定。 2、溶出行為、崩解模式、硬度測定。 3、薄

3、膜包衣性質(zhì)檢測。 4、制劑過程控制，如對混合和制粒過程的監(jiān)測。 二、儀器和儀器性能指標(biāo)的控制 （一）儀器 近紅外分光光度計(jì)的記錄波長范圍為7802500nm（按波數(shù)計(jì)為128204000cm-1）。所有近紅外光譜的測定分為透射和反射兩種類型。近紅外分光光度計(jì)由光源、單色器（或干涉儀）、檢測器、數(shù)據(jù)處理和評價(jià)系統(tǒng)等組成。常用的單色器有聲光可調(diào)型、光柵型和棱鏡型。高強(qiáng)度的光源石英殼鎢燈，如石英鹵素鎢燈較為常用，鎢燈光源較為穩(wěn)定。檢測器常用的材料有硅、硫化鉛、砷化銦、銦鎵砷、汞鎘碲和氘代硫酸三甘肽。常規(guī)的普通樣品池、光纖探頭、液體透射池、積分球是一些常用的采樣裝置。需根據(jù)供試品的類型選擇合格的檢測器

4、和采樣系統(tǒng)。 （二）儀器性能指標(biāo)的控制 1、波長 使用在7802500nm（按波數(shù)計(jì)為128004000cm-1）范圍內(nèi)具有特征吸收的合適的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（例如含鏑、鈥、鉺等稀土氧化物）進(jìn)行波長的校驗(yàn)，在校驗(yàn)的波長范圍內(nèi)至少需檢查三個(gè)波長。對于傅立葉變換型的儀器，可以使用一個(gè)已被證明過的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的狹窄譜線進(jìn)行驗(yàn)證?？山邮艿牟ㄩL不確定度為：1200nm1nm（8300cm-18cm-1），1600nm1nm（6250cm-14cm-1），2000nm1.5nm（5000cm-14cm-1）。 2、光度線性 用一組透射率或反射率已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢查分光光度計(jì)的線性。使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢查儀器響應(yīng)值的穩(wěn)定性 3、噪

5、聲 用合適的反射標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或兩個(gè)透射標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，一個(gè)相對高吸收率的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、一個(gè)相對低吸收率的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用于高、低通量下的噪聲測試。當(dāng)沒有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)，噪聲測試?yán)?00%吸收線測試。根據(jù)儀器說明書的推薦，使用適宜的波長（或波數(shù)）范圍掃描反射標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用峰對峰值計(jì)算儀器的噪聲，噪聲應(yīng)符合儀器的規(guī)定。 三、測量模式 1、透射模式 透射模式測量透光率（t），即給定波長處入射光穿過樣品后衰減的強(qiáng)度。將樣品放置在光源與檢測器之間。這種方法常用液體，對于固體透光率的測量要選擇合適的采樣附件。另一種透射測試為透反射，檢測器和光源在樣品的同側(cè)，在測量透射反射率時(shí)，用一面鏡子或一個(gè)漫反射的表面將穿透樣品的近紅外光第二

6、次反射回樣品。這兩種情況，結(jié)果可以由透光率（t）或吸光度（a）表示。 t=i/io a=-lgt=lg（1/t）=lg（io/i） 式中：io為入射光強(qiáng)度； i為透射光強(qiáng)度。 2、漫反射模式 漫反射模式測量反射率（r），即從樣品反射回的光強(qiáng)度（i）與由背景或參考物質(zhì)表面反射回的光強(qiáng)度（ir）的比率。這種方法一般應(yīng)用于固體。樣品放置于適宜的裝置中，近紅外光進(jìn)入到物質(zhì)內(nèi)部一定距離，一部分光被樣品的倍頻及合頻振搖所吸收，未被吸收的光由樣品反射回檢測器。典型的近紅外反射光譜可以通過計(jì)算，并以lg（1/r）對波長或波數(shù)作圖得到。 r=i/ir ar=lg（1/r）=lg（ir/i） 式中：i為從樣品漫反

7、射回的光強(qiáng)度；ir為從背影或參考物質(zhì)表面反射回的光強(qiáng)度。 四、影響近紅外光譜的主要因素 影響近紅外光譜的主要因素有樣品溫度、樣品的含水量和殘留溶劑、樣品厚度、樣品的光學(xué)性質(zhì)、多晶型和樣品的實(shí)際貯存時(shí)間等。 五、應(yīng)用近紅外分光光度法進(jìn)行定性、定量分析的基本要求 （一）定性分析 首先建立參考譜庫，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)評估，最后對數(shù)據(jù)庫的專屬性和耐用性進(jìn)行驗(yàn)證。 1、參考譜庫的建立 記錄適宜數(shù)量批數(shù)的某物質(zhì)的譜圖，這批物質(zhì)必須按照建立好的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)行了全面的測試，并包含了該物質(zhì)的各種信息（如生產(chǎn)企業(yè)、物理形態(tài)、粒度等的不同）。該套光譜各種鑒別信息，據(jù)此可用該譜庫對被測物質(zhì)進(jìn)行鑒別。 2、數(shù)據(jù)預(yù)

8、處理 建立一個(gè)分類或校正模型前，必須對譜圖進(jìn)行某種數(shù)學(xué)預(yù)處理，典型的方法有多元散射校正、kubelka-munk變換，能使噪聲降低的譜圖壓縮技術(shù)以及譜圖一階或二階導(dǎo)數(shù)的數(shù)學(xué)計(jì)算法。在某些情況下采用歸一化法。做任何數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換時(shí)必須防止基礎(chǔ)信息丟失或人為信息的引入，因此在所有情況下使用數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換的合理性必須用文件闡明。 3、數(shù)據(jù)評估 數(shù)據(jù)評估是將被測物質(zhì)的譜圖在數(shù)學(xué)相關(guān)性或其他相應(yīng)的算法基礎(chǔ)上直接與譜庫中單一或平均參考譜圖比較。有多種不同的計(jì)算方法：主成分分析與聚類分析樣聯(lián)用、simca（soft independent modeling class analogy）及近外紅外儀器中使用的其他軟件。

9、4、數(shù)據(jù)庫的驗(yàn)證 （1）專屬性 專屬性的驗(yàn)證系指利用數(shù)據(jù)庫鑒別陽性化合物時(shí)能給出正確的結(jié)果，并足地區(qū)分陰性化合物。應(yīng)使用一些與譜庫中的物質(zhì)在化學(xué)結(jié)構(gòu)上相近的物質(zhì)進(jìn)行桃戰(zhàn)性驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果應(yīng)能將這些物質(zhì)與譜庫中的物質(zhì)區(qū)分。對譜庫中有代表性而未用于建庫（如不同批次、混合樣）的同類樣品，進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)應(yīng)能給出陽性結(jié)果。 （2）耐用性 在預(yù)處理和校正算法的參數(shù)沒有改變的情況下，考查分析中正常操作條件有微小變化的影響： 不同操作者，環(huán)境條件（如實(shí)驗(yàn)室中的溫度、濕度）變化的影響。 樣品溫度、樣品在光學(xué)窗口的位置、探頭的深度以及被測物質(zhì)的包裝狀況的影響。 儀器部件或進(jìn)樣裝置的更換。 （二）定量分析 首先建立一個(gè)校

10、正模型的參考譜庫，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理，最后進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證。 1、校正模型的參考譜庫的建立 首先記錄某指標(biāo)含量已知，適宜數(shù)量樣品的光譜集，然后建立近紅外光譜與樣品某指標(biāo)含量聯(lián)系起來的數(shù)學(xué)模型?？梢允褂萌魏我粋€(gè)經(jīng)過校正、能夠清楚而確切地由數(shù)學(xué)表達(dá)并給出正確結(jié)果的定量校正方法，常用的方法有多元線性回歸法、主成分回歸法和偏最小二乘法等。 2、數(shù)據(jù)的預(yù)處理 系指近紅外譜圖數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)變換，目的是在建立校正模型前增強(qiáng)光譜特征和（或）去除（或降低）不需要的變異源。根據(jù)應(yīng)用目的可選擇適宜的數(shù)據(jù)預(yù)處理和校正算法。 3、方法學(xué)驗(yàn)證 近紅外定量分析的方法學(xué)驗(yàn)證與其他分析方法的要求相似。對于每一個(gè)被驗(yàn)證的參數(shù)，其可被接受的限度范圍必須與該方法應(yīng)用的目的一致。通常應(yīng)考慮專屬性、線性、范圍、準(zhǔn)確度、精密度、耐用性和界外點(diǎn)。 六、近紅外模型的經(jīng)常性評價(jià) 當(dāng)被測物制裁物理性質(zhì)發(fā)生改變，或物質(zhì)的改變時(shí)均有必要對已建立的定量模型進(jìn)行再驗(yàn)證。當(dāng)產(chǎn)品組成發(fā)生變化、生產(chǎn)工藝發(fā)生改變及原料的（或級別）發(fā)生改變時(shí)，則需要對已建立的定量模型進(jìn)行再驗(yàn)證。 七、近紅外模型的傳遞 當(dāng)近紅外模型傳遞到另一臺儀器上時(shí)，必