DB32-T 4558-2023 中藥提取物提取、濃縮、萃取生產(chǎn)過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)

ICS

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DB

在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)ON?LINE

NEAR

SYSTEM

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PRODUCTION

CHINESE

MEDICINE

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發(fā)

布 ??

實(shí)

施江蘇省市場(chǎng)監(jiān)督管理局 發(fā)布DB

目次前言

……………………………Ⅲ引言

……………………………Ⅳ1

范圍

…………………………12

規(guī)范性引用文件

……………13

術(shù)語(yǔ)和定義

…………………14

系統(tǒng)組成和功能

……………2

硬件組成和功能

………………………2

軟件組成和功能

………………………3

模型組成和功能

………………………35

系統(tǒng)技術(shù)要求

………………3

硬件技術(shù)要求

…………………………3

軟件技術(shù)要求

…………………………4

模型技術(shù)要求

…………………………4附錄A料

提取、濃縮、萃取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖

………………6附錄B料

提取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)硬件技術(shù)要求示例

……8參考文獻(xiàn)…………………………9DB

本文件按照

GB/T

—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第

1

部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由江蘇省醫(yī)藥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本文件起草單位：江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司、蘇州澤達(dá)興邦醫(yī)藥科技有限公司。本文件主要起草人：肖偉、王振中、吳云、劉雪松、張欣、李執(zhí)棟、徐芳芳、閆逸倫、劉佳麗、韓嘉麗、張永超、王鈞。DB

中藥提取物生產(chǎn)過(guò)程是大多數(shù)中藥制藥過(guò)程的前端工序，也是中藥生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系最終藥品的質(zhì)量。目前，中藥提取物生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制主要依靠生產(chǎn)工藝和常規(guī)質(zhì)量分析方法，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量指標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)缺乏有效手段，因此，研發(fā)中藥提取物生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量指標(biāo)的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于中藥工業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。近紅外（

，NIR）光譜技術(shù)是

20

世紀(jì)

80

年代后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)及儀器分析技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用逐漸發(fā)展起來(lái)的一門(mén)獨(dú)立的分析技術(shù)，具有分析速度快、多種成分同時(shí)分析、無(wú)需消耗試劑、實(shí)時(shí)分析與遠(yuǎn)距離測(cè)定等特點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)外，近紅外光譜技術(shù)廣泛應(yīng)用在石油、煙草、農(nóng)業(yè)、藥品和食品等多個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái)，近紅外光譜技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地被應(yīng)用于中藥研究，包括中藥材基源或產(chǎn)地的判別、優(yōu)劣真?zhèn)蔚脑u(píng)價(jià)、有效成分含量測(cè)定和中藥制藥工藝過(guò)程在線檢測(cè)。本文件的制定針對(duì)中藥提取物生產(chǎn)特點(diǎn)和質(zhì)量控制需要，將近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于中藥提取物生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程控制，提高生產(chǎn)效率，保證藥品質(zhì)量。DB

在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)

范圍本文件規(guī)定了中藥提取物生產(chǎn)過(guò)程的提取、濃縮和萃取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)的組成、功能和技術(shù)要求。本文件適用于中藥提取物生產(chǎn)過(guò)程的提取、濃縮和萃取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及應(yīng)用。

規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版括所有的修改用于本文件。GB/T

29858—2013分子光譜多元校正定量分析通則GB/T

37969—2019近紅外光譜定性分析通則

術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。.提取 通過(guò)煎煮、滲漉等方法，從中藥材中獲得相應(yīng)組分的單元操作。.濃縮從提取液中除去部分溶劑，實(shí)現(xiàn)富集的單元操作。.萃取

濃縮液經(jīng)液-液分離，實(shí)現(xiàn)精制的單元操作。.近紅外光譜儀NEAR

SPECTROMETER運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)采集并分析樣品物理、化學(xué)性質(zhì)的儀器。.在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng) ON?LINE/IN

NEAR

SYSTEM由近紅外光譜儀及輔助采樣附件或其他配套裝置、軟件、模型構(gòu)成，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)、分析、反映生產(chǎn)過(guò)程中物料屬性的系統(tǒng)。DB

系統(tǒng)組成和功能.

硬件組成和功能..

提取中藥提取物提取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)硬件組成和功能包括但不限于：）

提取罐，用于盛裝中藥飲片、水或其他溶劑，通過(guò)加不加熱）、攪不攪方法，將中藥飲片中有效成分轉(zhuǎn)移到溶劑中；B）

過(guò)濾器，用于過(guò)濾提取藥液中藥渣，防止近紅外流通池堵塞及顆粒散射對(duì)近紅外光譜采集產(chǎn)生影響；）

流通池，用于存放可供在線檢測(cè)提取液的裝置；D）

清洗水自控閥門(mén)，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線的清洗控制；）

壓縮空氣自控閥門(mén)，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線的清洗水及廢液的清空控制；F）

輸送泵，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線提取藥液的循環(huán)更新，使新鮮液體樣品流經(jīng)流通池，實(shí)現(xiàn)近紅外光譜的采集；G）

提取液儲(chǔ)罐，用于儲(chǔ)存提取藥液；H）

提取液儲(chǔ)罐靜壓液位計(jì)，用于測(cè)量提取液體積。提取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖見(jiàn)附錄

A

的圖

A.1。..

濃縮中藥提取物濃縮過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)硬件組成和功能包括但不限于：）

濃縮器，主要用于中藥提取液濃縮操作；B）

流通池，用于存放可供在線檢測(cè)濃縮液的裝置；）

清洗水自控閥門(mén)，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線的清洗控制；D）

壓縮空氣自控閥門(mén)，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線的清洗水及廢液的清空控制；）

濃縮液儲(chǔ)罐，用于儲(chǔ)存濃縮液；F）

濃縮液儲(chǔ)罐靜壓液位計(jì)，用于測(cè)量濃縮液體積；G）

輸送泵，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線濃縮液的循環(huán)更新，使新鮮液體樣品流經(jīng)流通池，實(shí)現(xiàn)近紅外光譜的采集。濃縮在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖見(jiàn)圖

A.2。..

萃取中藥提取物萃取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)硬件組成和功能包括但不限于：）

萃取塔，主要用于濃縮液萃取操作，目的為去除雜質(zhì)及非藥用成分；B）

流通池，用于存放可供在線檢測(cè)萃取液的裝置；）

清洗水自控閥門(mén)，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線的清洗控制；D）

壓縮空氣自控閥門(mén)，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線的清洗水及廢液的清空控制；）

萃取液儲(chǔ)罐，用于儲(chǔ)存萃取液。F）

萃取液儲(chǔ)罐靜壓液位計(jì)，用于測(cè)量萃取液體積；G）

輸送泵，主要用于在線近紅外檢測(cè)輔助系統(tǒng)管線萃取液的循環(huán)更新，使新鮮液體樣品流經(jīng)流通池，實(shí)現(xiàn)近紅外光譜的采集。萃取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖見(jiàn)圖

A.3。DB

..

近紅外光譜儀近紅外光譜儀的組成和功能包括但不限于：）

光源，用于發(fā)射可見(jiàn)光的裝置；B）

干涉儀，用于將光源發(fā)出的可見(jiàn)光變?yōu)楦缮婀獾难b置；）

檢測(cè)器，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置；D）

采樣附件，用于采集不同類(lèi)型物質(zhì)的裝置；）

數(shù)據(jù)處理器，用于對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。.

軟件組成和功能近紅外軟件的組成和功能包括但不限于：）

登錄窗口，包含賬號(hào)和密碼，對(duì)不同使用者提供不同的賬號(hào)和使用權(quán)限；B）

工作界面，用于查看和修改儀器參數(shù)、校驗(yàn)儀器狀態(tài)、樣品測(cè)量等儀器的控制，以及近紅外光譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、求導(dǎo)數(shù)、平滑、歸一化、光譜平均、拆分及數(shù)據(jù)分析建模等光譜處理的操作；）

儀器運(yùn)行狀態(tài)確認(rèn)，具有對(duì)整個(gè)在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證的功能，保證持續(xù)輸出準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果；D）

數(shù)據(jù)顯示，實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)，并可對(duì)歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索；）

其他功能，根據(jù)不同分析任務(wù)的需要，具有實(shí)現(xiàn)近紅外光譜測(cè)定

、定性分類(lèi)

、定量檢測(cè)

、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、生成報(bào)告、過(guò)程控制系統(tǒng)通信、邏輯判斷、報(bào)警、控制和循環(huán)測(cè)量等一系列功能。.

模型組成和功能通過(guò)測(cè)定樣品校正集的光譜、組成或性質(zhì)數(shù)據(jù)，采用合適的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立校正模型，再通過(guò)建立的校正模型與未知樣品進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)定性或定量分析。模型的組成包括但不限于：）

校正集，用來(lái)建立模型的樣品，其成分濃度或性質(zhì)已知；B）

驗(yàn)證集，用來(lái)驗(yàn)證模型性能的樣品，分為內(nèi)部驗(yàn)證和外部驗(yàn)證；）

校正方法，用于將樣品參考值與近紅外光譜擬合成數(shù)學(xué)關(guān)系，常用校正方法包括但不限于多元線性回歸、主成分回歸和偏最小二乘法。

系統(tǒng)技術(shù)要求.

硬件技術(shù)要求..

總體要求在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)不得對(duì)提取物質(zhì)量產(chǎn)生任何不利影響，與提取物直接接觸的部件表面應(yīng)平整、光滑、易清洗或消毒、耐腐蝕、不得與提取物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、吸附提取物或向提取物中釋放物質(zhì)。采用溶劑煎煮法生產(chǎn)中藥提取物的提取過(guò)程，在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)硬件技術(shù)要求見(jiàn)附錄

B。..

近紅外光譜儀（近紅外光譜儀應(yīng)符合

GB/T

29858—2013

的第

5

章以品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)

2010

年要（求，除此之外，還應(yīng)滿足的技術(shù)要求包括但不限于：）

主機(jī)高穩(wěn)定性，抗振動(dòng)；B）

近紅外光源，空氣冷卻，高能量；DB

）

檢測(cè)器，高靈敏度；D）

電子系統(tǒng)，微處理器控制處理，數(shù)字化信息采集，自動(dòng)優(yōu)化增益，高級(jí)的系統(tǒng)診斷。..

近紅外流通池近紅外流通池的技術(shù)要求包括但不限于：）

流通池應(yīng)能適用于實(shí)際生產(chǎn)工況，對(duì)樣品不產(chǎn)生污染，不干擾近紅外光譜傳輸，便于清潔維護(hù)；B）

流通池材料能耐受藥液的溫度及管道內(nèi)壓力；）

流通池安裝位置科學(xué)合理，利于樣品收集與近紅外光譜采集。..

近紅外光纖近紅外光纖的技術(shù)要求包括但不限于：）

工作波長(zhǎng)范圍，與近紅外光譜儀主機(jī)參數(shù)相匹配；B）

光纖長(zhǎng)度，為減少光信號(hào)在光纖中的能量衰減，光纖長(zhǎng)度越短越好；）

光纖保護(hù)，光纖外部必須有可靠涂層和包裹物保護(hù)，保證安全使用和延長(zhǎng)光纖的使用時(shí)間。..

在線預(yù)處理系統(tǒng)在線預(yù)處理系統(tǒng)的技術(shù)要求包括但不限于：）

對(duì)過(guò)程樣品的溫度、雜質(zhì)和氣泡等干擾因素進(jìn)行預(yù)處理，保證近紅外光譜采集的準(zhǔn)確性；B）

自動(dòng)完成預(yù)處理系統(tǒng)在線清洗。..

工控機(jī)工控機(jī)的技術(shù)要求包括但不限于：）

中央處理器（CPU），采用×86或ARM架構(gòu)的處理器；B）

內(nèi)存（RAM），容量在可8

GB16

GB之間；）

存儲(chǔ)器，采用SSD或HDD作為存儲(chǔ)器，容量可在256

GB4

TB之間；D）

網(wǎng)絡(luò)接口，具備多個(gè)以太網(wǎng)口和串口，以便連接到各種網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備；）

擴(kuò)展接口，具備多個(gè)USB接口、HDMI或VGA接口、音頻接口等，以便連接到外部設(shè)備；F）

工作溫度，具有較高的工作溫度范圍，以便適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境；G）

外殼，采用堅(jiān)固的鋁合金或鋼材質(zhì)外殼，以保護(hù)內(nèi)部電路。.

軟件技術(shù)要求軟件的技術(shù)要求包括但不限于：）

使用工業(yè)通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)字信號(hào)的可靠性好；B）

提取、濃縮和萃取過(guò)程中在線過(guò)程質(zhì)量控制點(diǎn)應(yīng)實(shí)現(xiàn)近紅外儀器和自控系統(tǒng)的通信；）

光譜自動(dòng)校正用于自動(dòng)消除如背景材料、樣品容器差別帶來(lái)的影響；D）

應(yīng)對(duì)系統(tǒng)定期維護(hù)。.

模型技術(shù)要求..

近紅外模型的建立如果模型的預(yù)測(cè)能力滿足實(shí)際需求，則模型建立完畢；如果模型的預(yù)測(cè)能力不能滿足實(shí)際需求，則應(yīng)檢查模型建立中的每個(gè)步驟，選擇其他算法或建模條件，重新建立模型，直至模型符合要求。建立一個(gè)穩(wěn)健的模型，至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：DB

）

收集足夠數(shù)量的樣品；B）

包含待分析成分的適當(dāng)濃度范圍；）

解決異常值的潛在來(lái)源，包括但不限于生產(chǎn)過(guò)程、近紅外儀器、樣品的物理性質(zhì)、含水量或溫度的變化；D）

選擇合適的校正樣品和驗(yàn)證樣品；）

選擇合適的多元校正算法；F）

選擇適宜的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法；G）

選擇合適的建模波長(zhǎng)或頻率。..

近紅外模型的驗(yàn)證...

定量模型的驗(yàn)證按照

GB/T

29858—2013

分子光譜多元校正定量分析通則要求，定量模型的驗(yàn)證應(yīng)包括：）

驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)誤差，評(píng)估驗(yàn)證集所有樣品的模型預(yù)測(cè)值與參考值之間差異的標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)誤差越小，表明模型的預(yù)測(cè)能力就越強(qiáng)；B）

驗(yàn)證偏差的顯著性，采用T檢驗(yàn)方法確定驗(yàn)證集的預(yù)測(cè)值是否有顯著性偏差；）

驗(yàn)證模型和參考方法一致性，計(jì)算驗(yàn)證樣品的預(yù)測(cè)值的置信范圍。...

定性模型的驗(yàn)證按照

GB/T

37969—2019

近紅外光譜定性分析通則要求，應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際需求，設(shè)定一個(gè)合適的預(yù)期的判別正確率作為評(píng)估判別模型有效性的重要指標(biāo)。結(jié)合識(shí)別率綜合評(píng)估模型判別分析能力。..

近紅外模型的維護(hù)模型的維護(hù)程度應(yīng)取決于模型對(duì)中藥提取物質(zhì)量的影響。范圍模型驗(yàn)證有效后，為保證模型預(yù)測(cè)性能，應(yīng)對(duì)模型的準(zhǔn)確性和精密度以及儀器的性能進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)預(yù)測(cè)誤差超出自定義范圍時(shí)，可判斷是模型性能變差還是儀器性能下降所致。如出現(xiàn)以下情況需要對(duì)模型進(jìn)行修正或重新建立模型，并重新驗(yàn)證：）

樣品的改變；B）

設(shè)備或工藝的變化；）

異?；蝈e(cuò)誤的預(yù)測(cè)結(jié)果。..

近紅外模型的更新和傳遞對(duì)現(xiàn)有模型增加新的建模樣品可以增加模型的適用范圍。新增加的建模樣品可能含有與原來(lái)建模樣品相同的成分但有更極端的參考值，也可能含有原來(lái)建模樣品中不存在的新成分；當(dāng)近紅外光譜儀光學(xué)元件或檢測(cè)器的維修或更換或者模型需要在不同儀器間使用，則需要進(jìn)行模型傳遞。模型傳遞可能需要在不同儀器上同時(shí)測(cè)量共同樣品的近紅外光譜，建立近紅外光譜或模型的轉(zhuǎn)換函數(shù)。近紅外模型更新后應(yīng)重新對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。..

近紅外模型的變更控制近紅外模型受生產(chǎn)過(guò)程和來(lái)料屬性的影響較大，提供的實(shí)時(shí)參考值有限，因此模型通過(guò)驗(yàn)證并實(shí)施后，應(yīng)定期進(jìn)行方法評(píng)估，以確保方法始終適合預(yù)期目的。DB

附 錄A料提取、濃縮、萃取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖A.

提取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝方式中藥提取物提取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝方式如圖A.1所示。圖A.提取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖A.

濃縮在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝方式中藥提取物濃縮過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝方式如圖A.2所示。圖A.濃縮在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖DB

A.

萃取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝方式中藥提取物萃取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝方式如圖A.3所示。圖A.萃取在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)安裝示意圖DB

附錄 B料提取過(guò)程在線近紅外檢測(cè)系統(tǒng)硬件技術(shù)要求示例B.

近紅外光譜儀2B..

光譜掃描范圍：12

000

CM-1^3

800

CM-1（833

NM^2

630

NM）。2B..

分辨率要求：

CM-1。B..

波數(shù)精度：10次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.006

CM-1。B..

波數(shù)準(zhǔn)確度：±0.03

CM-1（

NM在1

250

NMB..

透光率精度：斜率范圍，截距范圍。B..

空氣冷卻高能量近紅外光源。B..

高穩(wěn)定性，抗振動(dòng)。B..

檢測(cè)器：內(nèi)置高靈敏度銦鎵砷檢測(cè)器。B.

近紅外流通池1B..

光程：

MM或2

MM。1B..

過(guò)程參數(shù)：溫度：-10

℃^100

℃，壓力：16

。B..

探頭尺寸：DN

6^DN

100。B..

材質(zhì)：不銹鋼DIN

1.4435