近紅外背景下名藥用植物名藥、復(fù)方名藥的光譜特性研究

近紅外背景下名藥用植物名藥、復(fù)方名藥的光譜特性研究

“艾片”的使用婆羅洲是龍腦科多年生樹木龍腦芳（drybalanatonf.）的加工產(chǎn)品（稱為“梅片”），或科學(xué)植物（如玻璃球）的提取物（稱為“愛斯基”），或由樟腦和松雞（也稱為機(jī)制冰片）生產(chǎn)的加工產(chǎn)品。冰片為芳香開竅藥,現(xiàn)多用于治療心腦血管疾病。有研究表明,冰片具有促進(jìn)血腦屏障(BBB)通透性增加和引藥上行的作用。另有研究發(fā)現(xiàn),冰片可促進(jìn)其他物質(zhì)如造影劑泛影葡胺、染料伊文思藍(lán)和藥物慶大霉素等進(jìn)入腦組織。所以在許多中成藥中,冰片常作為“藥引”以增加其他藥物的治療效果。目前有關(guān)冰片含量檢測(cè)的研究一般采用氣相色譜法和薄層掃描法。還未見采用近紅外光譜方法進(jìn)行檢測(cè)的研究報(bào)道。本文首先對(duì)冰片在近紅外區(qū)域的特征吸收進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得到了冰片在近紅外特征吸收的波段范圍,并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用近紅外光譜技術(shù)對(duì)冰片進(jìn)行了定量分析。1實(shí)驗(yàn)部分1.1葉變換紅外光譜儀儀器設(shè)備:采用美國(guó)Perkin-Elmer公司SpectrumGX傅里葉變換紅外光譜儀,液態(tài)氮冷卻的InSb檢測(cè)器,光程長(zhǎng)分別為1,3,10mm的石英樣品池,蠕動(dòng)泵自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)。參數(shù)設(shè)置:光譜采集范圍2700～15000cm-1,掃描分辨率4cm-1,16次掃描累加。1.2樣品溶液制備樣品來源:冰片由天津中新藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心提供。樣品制備:用氯仿和無水乙醇分別將冰片配制為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同濃度的溶液。實(shí)驗(yàn)所用的試劑均為分析純。1.3特征吸收的位置(1)檢測(cè)有機(jī)溶劑氯仿的近紅外光譜,確定氯仿在近紅外區(qū)域特征吸收的位置。(2)檢測(cè)冰片氯仿溶液的近紅外光譜,確定冰片在近紅外區(qū)域特征吸收的位置。(3)檢測(cè)冰片無水乙醇溶液的近紅外光譜,建模預(yù)測(cè)冰片無水乙醇溶液中的冰片含量值。2結(jié)果與討論2.1近紅外吸收光譜實(shí)驗(yàn)溶液的配置圖1是采用1mm的石英樣品池實(shí)測(cè)得到的氯仿的近紅外吸光度譜圖?？梢钥闯雎确略?211,5371,5899,7080,8674cm-1附近有5個(gè)吸收峰,且吸收峰的半峰寬都很窄,是一種背景干擾小的溶劑。所以實(shí)驗(yàn)中選用氯仿為背景,對(duì)冰片在近紅外的光譜特性進(jìn)行定性分析。為了確定冰片在近紅外特征吸收的波段范圍,采用光程長(zhǎng)為10mm的石英樣品池,并配置高濃度的冰片氯仿溶液來增強(qiáng)冰片的吸收。冰片的濃度分別為50,100,150mg·mL-1。圖2是濃度為150mg·mL-1的冰片溶液的近紅外吸收光譜圖。由圖2可以確定,冰片在近紅外區(qū)域特征吸收圍繞的波數(shù)為:4828,5003,5736,7044,8387cm-1。2.2對(duì)無水乙醇溶液的光譜測(cè)量和建模進(jìn)行了預(yù)測(cè)2.2.1實(shí)際樣品的制備采用3mm的石英樣品池測(cè)量冰片無水乙醇溶液的近紅外光譜。實(shí)驗(yàn)中有30個(gè)樣品,冰片的濃度范圍為10～68mg·mL-1,分布均勻,間隔為2mg·mL-1。在實(shí)際測(cè)量中,對(duì)有氣泡進(jìn)入樣品池的個(gè)別樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行了剔除,參加建模的實(shí)際樣品數(shù)為25個(gè)。相對(duì)氯仿,采用無水乙醇為溶劑,可減小溶劑揮發(fā)給實(shí)驗(yàn)帶來的誤差。雖然無水乙醇與冰片在近紅外的吸收有重疊,但通過建立數(shù)學(xué)模型,這種背景影響可以得到分離。2.2.2各片段pls校正模型的建立回歸分析采用光譜數(shù)據(jù)量化分析最常用的方法之一偏最小二乘法(PLS),采用交互驗(yàn)證法來評(píng)價(jià)模型的預(yù)測(cè)能力,即將所用樣品作為校正集的同時(shí)又作為驗(yàn)證集。評(píng)價(jià)指標(biāo)為預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RMSEP),如果RMSEP值越小,則模型的預(yù)測(cè)能力越好。本實(shí)驗(yàn)在波段4000～10000cm-1內(nèi)間隔4cm-1選取波長(zhǎng)進(jìn)行建模預(yù)測(cè)。冰片在4800～5800,7044,8387cm-1附近有5個(gè)吸收峰,而在4800和7000～7800cm-1附近為無水乙醇的強(qiáng)吸收,8387,5736和5003cm-1附近無水乙醇吸收較弱,且隨溫度漂移較小,可知波段5000～6000cm-1和8000～9000cm-1的信背比較高。表1列出了采用不同波段建立PLS模型的校正和預(yù)測(cè)結(jié)果,表中的RMSEC和RMSEP分別用來評(píng)價(jià)模型的擬合能力和預(yù)測(cè)能力。結(jié)果表明,用信背比高的波段比用信背比低的波段建立PLS校正模型的擬合能力和預(yù)測(cè)能力明顯增強(qiáng)。圖3為在信背比高的波段5000～6000cm-1,8000～9000cm-1建立PLS校正模型所得的冰片預(yù)測(cè)值和標(biāo)稱值的相關(guān)圖。該波段冰片的預(yù)測(cè)值和標(biāo)稱值的相關(guān)性達(dá)0.999,平均相對(duì)誤差值為0.67%。綜上所述,運(yùn)用近紅外光譜法