近紅外光譜法課件

近紅外分光光度法（NIR）技術(shù)簡(jiǎn)介一、概述近紅外光區(qū)（nearinfrared，NIR）是指波長(zhǎng)在780～2526nm的電磁波，是人們最早發(fā)現(xiàn)的非可見光區(qū)域，距今已有近200多年的歷史。進(jìn)入80年代后期，近紅外光譜分析技術(shù)迅速得到推廣，成為一門獨(dú)立的分析技術(shù)，有關(guān)近紅外光譜的研究及應(yīng)用文獻(xiàn)幾乎呈指數(shù)增長(zhǎng)，在藥學(xué)領(lǐng)域也已有大量文獻(xiàn)介紹近紅外光譜分析技術(shù)的應(yīng)用。1通過測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在近紅外譜區(qū)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(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析的一種分析技術(shù)。近紅外分光光度法具有快速、準(zhǔn)確、對(duì)樣品無破壞的檢測(cè)特性，可廣泛應(yīng)用于藥品的理化分析、包括“離線”供試品的檢測(cè)和直接對(duì)“在線”樣品進(jìn)行檢測(cè)國外藥典收載情況：USP、BP、EP中國藥典2005版首次收載附錄XIXK近紅外分光光度法指導(dǎo)原則2NIR的特點(diǎn)分析速度快，分析效率高適用的樣品范圍廣（液體、固體、半固體和膠狀體）樣品一般不需要預(yù)處理，分析成本較低測(cè)試重現(xiàn)性好不破壞樣品，應(yīng)用在活體分析和醫(yī)藥臨床領(lǐng)域不適合痕量分析以及分散性樣品的分析32、分子的不同振動(dòng)形式

對(duì)稱伸縮振動(dòng)---非對(duì)稱伸縮振動(dòng)---搖擺振動(dòng)---搖擺振動(dòng)---彎曲振動(dòng)---剪切振動(dòng)53、近紅外光與物質(zhì)的作用形式⑴真溶液、乳濁液近紅外光照射到透明真溶液上，光在試樣中透射時(shí)發(fā)生吸收，分析光在樣品中經(jīng)過的路程（光程）一定，透射光的強(qiáng)度與樣品中組分濃度的關(guān)系符合Beer定律，用于測(cè)定時(shí)稱為透射分析測(cè)定法；近紅外光照射到乳濁液上，因?yàn)闃悠肥菧啙岬?，樣品中含有?duì)光產(chǎn)生散射的顆粒，光在試樣中透射時(shí)，除發(fā)生吸收外還會(huì)發(fā)生多次散射，光在樣品中經(jīng)過的路程不確定，透射光的強(qiáng)度與樣品濃度間的關(guān)系不符合Beer定律，用于測(cè)定時(shí)稱為漫透射分析測(cè)定法（也可用于固體、半固體分析）。6⑵固體、半固體

發(fā)生鏡面反射、漫反射、吸收、透射、折射、散射等作用方式近紅外光與固體樣品作用示意圖1—鏡面反射；2—漫反射；3—吸收；4—透射；5—折射；6—散射74、近紅外光譜常規(guī)分析方法

a：透射式b：漫反射式c：漫透射式1：光源2：?jiǎn)紊?：樣品4：檢測(cè)器透射分析和漫透射分析測(cè)定光源與檢測(cè)器處在樣品的兩側(cè)；漫反射分析測(cè)定光源與檢測(cè)器處在樣品的兩側(cè)910含氫基團(tuán)，包括：C-H（甲基、亞甲基、甲氧基、芳基等），羥基O-H(羧基等)，巰基S-H，氨基N-H（伯胺、仲胺、叔胺和銨鹽等）等。合頻近紅外譜帶位于2000~2500nm處，一級(jí)倍頻位于1400~1800nm處，二級(jí)倍頻位于900~1200nm處，三級(jí)和四級(jí)或更高級(jí)倍頻則位于780~900nm處。5、有機(jī)化合物的近紅外光譜譜帶歸屬11不同化合物基團(tuán)在近紅外區(qū)的吸收譜帶13不同化合物基團(tuán)在近紅外區(qū)的吸收譜帶

14分子振動(dòng)從基態(tài)向高能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的；記錄的主要是含氫基團(tuán)C－H、O－H、N－H、S－H的倍頻和合頻吸收。不同基團(tuán)或同一基團(tuán)在不同化學(xué)環(huán)境中的近紅外吸收波長(zhǎng)與強(qiáng)度都有明顯差別。具有豐富的結(jié)構(gòu)和組成信息，非常適合用于碳?xì)溆袡C(jī)物質(zhì)的組成性質(zhì)測(cè)量。

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漫反射吸光度A和K/S的關(guān)系17

使用反射吸光度時(shí)的光譜加和性

對(duì)于含n種組分的混合樣品，由于各組分分子對(duì)光的吸收和散射是相互獨(dú)立的，因此可得吸光系數(shù)的加和性，即任一波長(zhǎng)λ處混合物樣品總的吸光系數(shù)Kmix等于各組分吸光系數(shù)之和。18近紅外漫反射光譜不具備光譜吸光度的加和性。近紅外漫反射光譜不能像經(jīng)典多組分分析那樣通過光譜吸光度的加和性建立并解聯(lián)立方程組，解得各組分的濃度）來實(shí)現(xiàn)多組分分析。19近紅外光譜分析常用的計(jì)算方法為多元校正方法主要包括：多元線性回歸（MultivarateLinearRegression，MLR）主成分分析（PrincipleComponentAnalysis，PCA）主成分回歸（PrincipleComponentRegression，PCR）偏最小二乘法（PartialLeastSquire，PLS）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeutralNetworks，ANN）方法等。21

MIR、PCR和PLS屬線性回歸方法，主要用于樣品的質(zhì)量參數(shù)為線性關(guān)系的關(guān)聯(lián)。

MLR方法計(jì)算簡(jiǎn)單，物理意義明確，易于理解，但對(duì)參加關(guān)聯(lián)的變量（如波長(zhǎng)通道）數(shù)目有限制。由于僅使用幾個(gè)波長(zhǎng)下的光譜數(shù)據(jù)，這樣常常會(huì)丟失許多光譜信息。建立MLR模型要求訓(xùn)練集樣品的個(gè)數(shù)多于變量數(shù)目，即使這樣，它仍對(duì)許多質(zhì)量參數(shù)均獲得較好的結(jié)果。

MLR方法計(jì)算簡(jiǎn)單，物理意義明確，易于理解，但對(duì)參加關(guān)聯(lián)的變量（如波長(zhǎng)通道）數(shù)目有限制。由于僅使用幾個(gè)波長(zhǎng)下的光譜數(shù)據(jù)，這樣常常會(huì)丟失許多光譜信息。建立MLR模型要求訓(xùn)練集樣品的個(gè)數(shù)多于變量數(shù)目，即使這樣，它仍對(duì)許多質(zhì)量參數(shù)均獲得較好的結(jié)果。22四、近紅外分光光度分析方法樣品集選擇用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定樣品測(cè)量光譜數(shù)據(jù)光譜預(yù)處理波長(zhǎng)選擇建模模型驗(yàn)證232.用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定樣品對(duì)一個(gè)模型，有必要選用一個(gè)為大家所接受的、權(quán)威的參考方法，對(duì)樣品的組成或性質(zhì)進(jìn)行分析，并用測(cè)量結(jié)果和對(duì)應(yīng)的光譜建立模型。在驗(yàn)證模型時(shí)，使用模型預(yù)測(cè)驗(yàn)證集樣品，將預(yù)測(cè)值和已知值比較，來驗(yàn)證模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。253.測(cè)量光譜數(shù)據(jù)透射光譜法：適用于透明樣品的分析，定量關(guān)系符合比爾定律。漫透射光譜法：適用于能對(duì)光產(chǎn)生散射效應(yīng)的樣品的分析，比爾定律不適用。（如乳液體系）漫反射光譜法：幾乎適用于各類樣品的分析，如不透明、固體、半固體樣品的分析。

26導(dǎo)數(shù)光譜導(dǎo)數(shù)光譜可有效地消除基線和其它背景的干擾，分辨重疊峰，提高分辨率和靈敏度。但它同時(shí)會(huì)引入噪聲，降低信噪比。29平滑算法常用的信號(hào)平滑方法有移動(dòng)平均平滑法和Savitzky-Golay卷積平滑法。平滑處理涉及處理窗口的大小，較大的平滑點(diǎn)數(shù)可以使信噪比提高，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真。30多元散射校正MSC主要是消除顆粒分布不均勻及顆粒大小產(chǎn)生的散射影響經(jīng)過散射校正后的光譜有效地消除了原始光譜由于顆粒度及裝樣誤差所導(dǎo)致的基線平移和非線性影響人參總皂甙近紅外光譜及定標(biāo)建模分析315.波長(zhǎng)選擇建模波段過寬，必然包含大量冗余信息，波段選擇有利于簡(jiǎn)化模型，提高模型預(yù)測(cè)精度。由于各成分分子結(jié)構(gòu)存在差異，使得各自對(duì)應(yīng)的最優(yōu)建模波段并不相同。分段波長(zhǎng)的組合，也可以是連續(xù)全光譜，或區(qū)域光譜波長(zhǎng)。近紅外光譜法測(cè)定復(fù)方丹參滴丸中的3種有效成分32建模主成分?jǐn)?shù)的選擇在建模過程中，采用不同的主成分?jǐn)?shù)，模型的預(yù)測(cè)能力也會(huì)有較大的差異。因此合理確定參加建模的主成分?jǐn)?shù)是充分利用光譜信息和濾除噪音的有效方法之一。預(yù)測(cè)殘差平方和法（PRESS）：使用一定數(shù)目的主成分建立模型，然后用這個(gè)模型對(duì)參加建模的每個(gè)樣品進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算PRESS值。PRESS越小，說明模型的預(yù)測(cè)能力越好。使用PRESS對(duì)主成分?jǐn)?shù)作圖，確定最佳主成分?jǐn)?shù)。336.建模建立樣品光譜與質(zhì)量參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系（稱為校正模型）。定性（分類）定量（回歸）34建立定性模型的方法

有監(jiān)督的模式識(shí)別：PCA無監(jiān)督的模式識(shí)別：LDA、SIMCA、ANN、SVM35定性模型的應(yīng)用：鑒別和定性原料藥的鑒別、賦形劑和活性成分的控制、中間體的質(zhì)量控制、圖譜庫的優(yōu)化和建立多晶形（Polymorphism）其他:產(chǎn)地、假藥鑒別、指紋圖譜、藥物混合均勻度的監(jiān)控、生物技術(shù)產(chǎn)品度367.模型驗(yàn)證對(duì)建立的校正模型必須通過驗(yàn)證集樣本的測(cè)量，來評(píng)價(jià)模型的好壞。校正集預(yù)測(cè)誤差均方根RMSEC：用于衡量校正集樣品預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。驗(yàn)證集預(yù)測(cè)誤差均方根RMSEP：用于衡量驗(yàn)證集樣品預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。相關(guān)系數(shù)R2：表示樣品預(yù)測(cè)值與理論值的相關(guān)程度。37近紅外光譜定量分析的流程與步驟38

拓?fù)鋵W(xué)方法和ANN方法等常用于非線性關(guān)系的關(guān)聯(lián)。ANN和PLS方法結(jié)合使用，可改善數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的能力。39建立定量模型的方法MLR只要知道混合物中某些組分的濃度或性質(zhì)，就可以建立復(fù)雜體系的校正模型。但是僅適用幾個(gè)波長(zhǎng)下的光譜數(shù)據(jù)，常常會(huì)丟失許多光譜信息。PLSR該法是一種全光譜分析方法，并能濾去原始數(shù)據(jù)噪音，提高信噪比，解決交互影響的非線性問題。PCR不需要知道校正樣品中的所有組分濃度，就可以建立被測(cè)組分的校正模型，某些主成分與組分濃度無任何關(guān)系A(chǔ)NN其抗干擾、抗噪音及強(qiáng)大的非線性轉(zhuǎn)換能力，對(duì)于某些特殊情況，ANN會(huì)得到更小的校正誤差和預(yù)測(cè)誤差。40定量模型的應(yīng)用物理參數(shù)：硬度、粒度、溶解度多晶形測(cè)定水分測(cè)定含量測(cè)定凍干粉生物技術(shù)其他：藥物包裝的厚度41優(yōu)點(diǎn)：（1）快速，通常30秒內(nèi)就可給出分析結(jié)果，可進(jìn)行在線分析；（2）制樣簡(jiǎn)單；（3）信息量大，可同時(shí)測(cè)定多組分；（4）經(jīng)定標(biāo)建模后，無須用其他常規(guī)化學(xué)分析手段，不使用有毒有機(jī)試劑，無污染；（5）非破壞性分析，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的無損質(zhì)量檢測(cè)；（6）可使用光纖，從而可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分析檢測(cè)。42（1）建立模型需要大量有代表性且化學(xué)值已知的樣品；（2）模型需要不斷的維護(hù)改進(jìn)；（3）近紅外測(cè)定精度與參比分析精度直接相關(guān)，在參比方法精度不夠的情況下，無法得到滿意結(jié)果。缺點(diǎn)：43測(cè)定方法：透射光譜法和反射光譜法透射光譜法把待測(cè)樣品置于作用光與檢測(cè)器之間，檢測(cè)器所檢測(cè)到的分析光是作用光通過樣品體與樣品分子相互作用的光。若樣品是透明的真溶液，則分析光在樣品中經(jīng)過的路程一定，透射光的強(qiáng)度與樣品組分濃度由比耳定律決定。44

反射光譜法

檢測(cè)器與光源置于待測(cè)樣品的同一側(cè)，檢測(cè)器檢測(cè)到的分析光是光源發(fā)出的作用光投射到物體后，以各種方式反射回來的光。

物體對(duì)光的反射分為規(guī)則反射光（鏡面反射）與漫反射。

規(guī)則反射光指在物體表面按入射角等于反射角的反射定律發(fā)生的反射。

漫反射是光投向漫反射體（顆?；蚍勰┖螅谖矬w表面或內(nèi)部發(fā)生的方向不定的反射。45功能：定性分析和定量分析定性分析利用模式識(shí)別與聚類的一些算法，主要用于鑒定。在模式識(shí)別運(yùn)算時(shí)需要有一組用于計(jì)算機(jī)“學(xué)習(xí)”的樣品集，通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算，得出學(xué)習(xí)樣品在數(shù)學(xué)空間的范圍，對(duì)未知樣品運(yùn)算后，若也在此范圍內(nèi)，則該樣品屬于學(xué)習(xí)樣品集類型，反之則否定。聚類運(yùn)算時(shí)不需學(xué)習(xí)樣品集，它通過待分析樣品的光譜特征，根據(jù)光譜近似程度進(jìn)行分類。

46定量分析近紅外光譜分析與其它吸收光譜按照比耳定律作定量分析類似。作常規(guī)光譜定量分析時(shí)，需要建立光譜參數(shù)與樣品含量間的關(guān)系（標(biāo)準(zhǔn)曲線）。對(duì)復(fù)雜樣品作近紅外光譜定量分析時(shí)，為了解決近紅外譜區(qū)重疊與譜圖測(cè)定不穩(wěn)定的問題，必須充分應(yīng)用全光譜的信息。47應(yīng)用范圍食品酒制品、飲料、調(diào)味品、乳制品、食用油、烘焙食品、肉類等

成分鑒別、產(chǎn)地鑒別、真?zhèn)舞b別農(nóng)牧谷類作物、煙草、咖啡、水果、蔬菜、茶葉等

成分鑒別、成熟度、品質(zhì)分級(jí)、品種鑒定、產(chǎn)地鑒別、真?zhèn)舞b別石油煉制原油、天然氣、汽油等

成分鑒別、重整48主成分分析PCA將多波長(zhǎng)下的光譜數(shù)據(jù)壓縮到有限的幾個(gè)因子空間內(nèi)，再通過樣品在各因子空間的得分確定其歸屬類別?；镜慕稻S及顯示技術(shù)49五、附錄XIXK近紅外分光光度法指導(dǎo)原則定義及收載背景通過測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在近紅外譜區(qū)（波長(zhǎng)約在780~2500nm，波數(shù)約為12800~4000cm-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(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析的一種分析技術(shù)近紅外分光光度法具有快速、準(zhǔn)確、對(duì)樣品無破壞的檢測(cè)特性，可廣泛應(yīng)用于藥品的理化分析、包括“離線”供試品的檢測(cè)和直接對(duì)“在線”樣品進(jìn)行檢測(cè)國外藥典收載情況：USP、BP、EP應(yīng)用范圍化學(xué)分析定性分析定量分析過程控制

50附錄XIXK近紅外分光光度法指導(dǎo)原則（續(xù)）應(yīng)用范圍化學(xué)分析定性分析：可對(duì)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)行鑒別定量分析：可定量測(cè)定活性成分和輔料；測(cè)定某些脂肪類化合物的化學(xué)值，如羥值、碘值和酸值等，水分測(cè)定，羥基化程度測(cè)定以及溶劑量的控制過程控制物理分析晶型和結(jié)晶性、多晶性、假多晶性和粒度測(cè)定溶出行為、崩解模式、硬度測(cè)定薄膜包衣性質(zhì)檢測(cè)制劑過程控制，如對(duì)混合制粒過程的監(jiān)測(cè)

51附錄XIXK近紅外分光光度法指導(dǎo)原則（續(xù)）儀器及其性能指標(biāo)的控制儀器：由光源、單色器（或干涉儀）、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)處理和評(píng)價(jià)系統(tǒng)等組成指標(biāo)控制：波長(zhǎng)、光度線性、噪聲測(cè)量模式：透射式測(cè)量透光率（T）漫反射模式測(cè)量反射率（R）影響近紅外光譜的主要因素：樣品的溫度、樣品的含水量和殘留溶劑、樣品的厚度、樣品的化學(xué)性質(zhì)、多晶型和樣品的實(shí)際貯存時(shí)間等52附錄XIXK近紅外分光光度法指導(dǎo)原則（續(xù)）應(yīng)用近紅外分光光度法進(jìn)行分析的基本要求定性分析：首先建立參數(shù)譜庫，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)評(píng)估，最后對(duì)數(shù)據(jù)庫的專屬性和耐用性進(jìn)行驗(yàn)證定量分析：首先建立一個(gè)校正模型的參考譜庫，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53五、近紅外分光光度法在藥品生產(chǎn)中的應(yīng)用541、對(duì)生產(chǎn)原料的質(zhì)量評(píng)價(jià)藥物加工過程中第一步就是原料的鑒定，近紅外光譜分析通過光導(dǎo)纖維將傳感探頭與近紅外分析儀相連接，可以在原料進(jìn)入生產(chǎn)車間時(shí)，立刻檢測(cè)每種每批生產(chǎn)原料的質(zhì)量，整個(gè)定性定量分析可以在很短時(shí)間內(nèi)完成，真正保證了產(chǎn)品質(zhì)量。同一類型的原料中多變因素主要是濕度和顆粒大小，近紅外光譜在濕度測(cè)定中的靈敏度及其適于固體表面的表征的特性，使它能夠很快地得到樣品的濕度和顆粒大小的信息，然后將原料進(jìn)行分類。該方法與傳統(tǒng)的中紅外光譜和濕化學(xué)方法相比，在1年內(nèi)可節(jié)省幾百個(gè)工時(shí)。55

2、對(duì)藥物制劑的分析

⑴對(duì)固體制劑的分析

固體藥劑是很重要的一類藥劑，大部分藥劑都是固體劑，如片劑、丸劑、散劑、膠囊劑及顆粒劑等。固體的物理性質(zhì)如顆粒大小、濕度及結(jié)晶度等對(duì)藥物的穩(wěn)定性、溶解性及在人體內(nèi)的吸收及生理獲得性（Bioavailability）等都有很大的影響，因此在藥物的配方和加工過程中，固體藥劑的物理表征就至關(guān)重要。近紅外光譜在固體藥劑物理表征方面的應(yīng)用是該技術(shù)在制藥工業(yè)中最成功的應(yīng)用。由于近紅外光在固體中的穿透程度相對(duì)較深以及其容易采用反射技術(shù)的特點(diǎn)，使它成功地用于固體藥劑的各種物理化學(xué)性質(zhì)如濕度、含量均一性、顆粒大小分布、結(jié)晶度及硬度的定量表征。56固體藥劑一般是通過磨碎、混合、制粒、壓片或裝入膠囊及包裝等過程制備的，各種固體原料的顆粒大小及分布會(huì)影響每一步加工過程及最終的產(chǎn)率，因此實(shí)時(shí)測(cè)定和控制每一步加工過程中固體原料的顆粒大小及分布對(duì)配方和加工過程都非常重要。由于近紅外光很容易被顆粒散射，使得近紅外光譜結(jié)合漫反射技術(shù)可以快速、非破壞性測(cè)定固體藥劑中各種成分包含活性組分、配劑及賦形劑的顆粒大小及分布。孫美玲等應(yīng)用近紅外漫反射技術(shù)成功地測(cè)定了鋁塑包裝鹽酸氨溴索片及中間體與克拉霉素膠囊中的主成分含量。57大部分藥物都可以形成幾種結(jié)晶形式或多晶形，當(dāng)化學(xué)性質(zhì)相同時(shí)，不同的結(jié)晶形式所處的能級(jí)不同，這種能級(jí)差將影響藥物的溶劑化作用，亦即影響藥物的溶解速度，從而使病人對(duì)藥物的吸收速度也不相同。最常用的晶形測(cè)定方法是熱分析法，該方法的缺點(diǎn)是樣品用量少，這就需要從極少量樣品的分析結(jié)果得出整個(gè)樣品的結(jié)構(gòu)信息，誤差較大；另外，該方法需要?dú)臉悠?，因而不能重?fù)測(cè)定同一樣品。中紅外光譜在測(cè)定樣品的結(jié)構(gòu)信息方面非常有用，但由氫鍵效應(yīng)引起的二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)信息只有在近紅外區(qū)才能觀察到。另外，中紅外技術(shù)所采用的各種樣品處理方法如磨碎或溴化鉀壓片都會(huì)破壞樣品的晶體結(jié)構(gòu)，而且磨碎過程中加入的熱能也會(huì)改變樣品的結(jié)晶形式。近紅外光譜可以無需特殊的樣品制備過程，很容易區(qū)別固體藥劑中各種結(jié)晶形式，同時(shí)測(cè)定其光學(xué)異構(gòu)體的含量。與多元線性回歸方法相結(jié)合，近紅外光譜是一種最佳的非破壞性質(zhì)量控制手段，用于測(cè)定光活性物質(zhì)的異構(gòu)體純度。58近紅外光譜在固體藥劑的物理表征方面的應(yīng)用還有濕度、混合均勻性、密度、粘度、硬度及片劑鍍膜的分析測(cè)定等。由于其非破壞性的特點(diǎn)，用該方法分析完的樣品可以繼續(xù)進(jìn)行其它分析測(cè)定，或包裝后再銷售。早期的近紅外在固體制劑分析都是利用溶劑將藥物從制劑中提取出來以后，再進(jìn)行近紅外光譜的測(cè)定和處理，再得到分析結(jié)果。近紅外光譜分析在藥學(xué)中應(yīng)用的又一次飛躍是將其直接用于固體樣品的分析，而不需要將固體樣品轉(zhuǎn)化為液體狀態(tài)進(jìn)行分析，這是藥物分析中的一個(gè)里程碑，因?yàn)樗鼘⒔t外分析方法的應(yīng)用擴(kuò)展到許多藥物過程中，近紅外技術(shù)不再限制在分析實(shí)驗(yàn)室里，而是可以直接用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)（因?yàn)榉治銮盁o須使用使用溶劑如氯仿、四氯化碳等進(jìn)行提?。?。59⑵對(duì)液體制劑的分析

1966年，Sinsheimer和Keuhnelian使用近紅外光譜對(duì)一系列有藥理活性的銨鹽在溶液狀態(tài)下進(jìn)行了考察，在2150~2320nm范圍內(nèi)對(duì)溶液樣品進(jìn)行了定量分析。Zappala和Post研究了一種用于注射劑和混懸劑中甲丙氨酯含量分析的近紅外分析方法，樣品用氯仿和水進(jìn)行萃取。Dubois等報(bào)道了測(cè)定滴耳液中五種成分的方法。該滴耳液中含兩種活性成分（安替比林和利多卡因）、兩種溶劑（乙醇和甘油）和一種抗氧劑（硫代硫酸鈉）。結(jié)果表明，近紅外光譜法能夠很好地對(duì)兩種溶劑和一種活性成分安替比林進(jìn)行定量，另一種活性成分利多卡因在制劑中的濃度僅為1%，正好處于儀器的檢測(cè)限上，因此方法的準(zhǔn)確性不夠。60Kumar和Raghunathan使用近紅外光譜考察了反相膠束體系卵磷脂/非極性溶劑/水中形成的水的性質(zhì)。三種非極性溶劑分別是苯、四氯化碳和環(huán)己烷。在卵磷脂膠束溶液中存在兩種類型的水，一種是在有機(jī)相中的分散水，另一種是溶解在反相膠束內(nèi)部的水。結(jié)果表明，對(duì)所有三種有機(jī)溶劑，存在于有機(jī)相中的水量是可以忽略的。61Ciurczak和Torlini對(duì)多組分液體制劑的定量分析進(jìn)行了研究。在20%乙醇水溶液和2.5%山梨醇基質(zhì)中有三種藥物——乙酰氨基酚、磷酸可待因和馬來酸氯曲米通，其含量分別為0.6，0.3，和0.12mg/ml。校正集濃度在80~120%，用多元線性回歸處理數(shù)據(jù)，得到相關(guān)系數(shù)分別為0.984、0.993和0.999，平均偏差分別為1.1、0.3和0.1%。Molt,K.等利用NIRS測(cè)定了甲糖寧片劑中甲苯磺丁脲的含量。Buchanan,B.R.等應(yīng)用NIRS非侵入性地定量測(cè)定了薄膜包衣片片心中活性成分。Kamat.M.S.等快速無損測(cè)定了小玻璃中中凍干蔗糖中的殘留水分孫美玲等應(yīng)用近紅外透射光譜快速非侵入式定量分析了甲磺酸甲替沙星注射液中的主成分。623、藥物加工過程的在線監(jiān)控

⑴粉末混合過程控制

主藥與賦形劑進(jìn)行混合工序Sekulic等在混合器的旋轉(zhuǎn)軸上加了一個(gè)漫反射光纖探頭。當(dāng)探頭與混合粉末接觸時(shí)，與之相連的近紅外光譜儀就能夠?qū)崟r(shí)地采集粉末的光譜信息，然后運(yùn)用多變量統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)等化學(xué)計(jì)量學(xué)方法來判斷何時(shí)混合均勻程度達(dá)到要求Sekulic等應(yīng)用NIRS對(duì)10%苯甲酸鈉和賦形劑39%微晶纖維素、50%乳糖和1%滑石粉的混合過程進(jìn)行了非破壞性在線監(jiān)測(cè)。63⑵制劑生產(chǎn)的過程控制

Rantanen，J.等在線檢測(cè)了流動(dòng)床上顆粒尺寸Berntsson，O.等在線檢測(cè)了大批量明膠硬膠囊中的水分含量Kirsch，J.D.等在線探測(cè)了薄膜包衣過程6465666768近紅外光譜分析開始應(yīng)用于藥物制劑分析時(shí)，與常規(guī)分析方法區(qū)別不大，樣品要先經(jīng)過提取、分離等步驟，然后再進(jìn)行近紅外光譜分析。近紅外光譜技術(shù)已得到藥品質(zhì)量管理部門的重視。美國FDA已開始認(rèn)識(shí)到近紅外光譜的價(jià)值，并且已經(jīng)批準(zhǔn)將近紅外方法取代傳統(tǒng)方法作為氨芐青霉素三水合物的含水量測(cè)定和鑒別方法。目前，F(xiàn)DA正與制藥企業(yè)合作，進(jìn)一步開發(fā)其它的近紅外方法。美國藥典（USP—NF，<1119>NEAR-INFRA