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专利名称：一种近红外光谱测定白芍提取过程中芍药苷含量的方法
技术领域：
本发明涉及中药生产质量控制领域，具体地说是涉及一种运用近红外光谱检测白芍提取过程芍药苷含量的方法。
背景技术：
在中药制药过程中，提取过程作为中药生产的特色环节之一，决定着中药中不同成分在成品中的比例，即决定着药品疗效。目前，我国中药提取过程的质量控制仍十分被动，只对终端产品进行质检，很少考虑工艺过程中的成分变化，生产工艺很难得到精确控制，从而导致中药产品批次间质量差异较大，这也是中药难以现代化、国际化的主要原因之一。因此，发展形成从中药制药源头——提取工艺过程解决产品稳定性和可靠性问题的快 速分析方法，对于中药工业技术进步和产品质量升级具有重大现实意义。白芍为毛茛科植物苟药(paeoria lactiflora PalL )的干燥根,具有养血调经、敛阴止汗、柔肝止痛的功效，是一种常用中药。芍药苷作为白芍中的主要成分之一，具有显著的药理、药效作用，因此，在白芍生产加工各工艺环节过程中常被用来作为质控指标。传统的分析方法，如高效液相色谱法、紫外分光光度法等，常需对所取样品进行繁杂的预处理，耗费大量的试剂，并且信息反馈滞后，无法满足生产过程中即时分析的需要。如何在保证产品质量的基础上，提高效率，节约成本，将是我国中药产业现代化、国际化的关键。近红外光谱(near-infraredspectroscopy, NIRS)分析技术是上世纪90年代发展起来的一项现代分析技术。它综合运用了计算机技术、光谱技术和化学计量等多个学科的最新研究成果，以其独特的高效、快速、成本低、环保等突出优点，在农业、食品、石油化工和制药工程等学科中得到了广泛应用。在化学制药领域，NIRS已被运用于原料药质量分析、反应过程、制粒过程、混合过程、微波真空干燥过程、压片过程、包衣和包装过程，作为一种极有前途的过程分析技术，其在中药生产领域也展现出了巨大的应用潜力。

发明内容
本发明的目的在于提供一种近红外光谱测定白芍提取过程芍药苷含量的快速检测方法。本发明主要包括以下步骤1.校正集样本的收集，2.采集样本的近红外透射光谱图，3.校正集样本中芍药苷化学建模参考值的测定参考2010版中国药典白芍项下芍药苷含量测定的高效液相色谱条件，对校正集样本进行芍药苷的测定，以此作为建模参考值，
4.选择能体现芍药苷特性的最优建模波段，5.选择一定的光谱预处理方法，以消除各种偶然因素引起的光谱偏差，6.多元校正模型的建立运用偏最小二乘法建立白芍提取液样本的近红外光谱和HPLC测定值之间的芍药苷定量校正模型，7.模型的预测采集未知白芍提取过程中样品的近红外光谱，将其输入所建模型，即可快速得到其中芍药苷含量。本发明的方法无需样品处理，同传统的HPLC法、紫外分光光度法相比，10秒即可得出分析结果，分析效率大大提高，检测成本大大降低，可以作为一实用方法推广运用于中药企业生产过程中的在线质量控制。


图I白芍提取液的原始近红外光谱图。图2校正集样本建模所选光谱区间。图3模型对校正集样本的预测值与HPLC测定值之间的相关图。图4 NIRS预测的未知批次白芍提取过程芍药苷含量变化曲线。
具体实施例方式本发明是通过以下技术方案实现的1.校正集样本的收集收集两个批次白芍第一次水提过程的样本32份，第二次水提过程中的样本26份，其中第一次提取每隔Smin取样一次，第二次提取每隔IOmin取样一次，共得58份白芍提取过程液样本作为校正集用于近红外建模；2.采集样本的近红外透射光谱图仪器MPA傅立叶变换近红外光谱仪(德国BRUKER公司)，测样装置为透射样品腔或透射光纤探头，TE-InGaAs检测器，光谱采集及信息处理软件为OPUS或Unscramber数据处理软件，光谱采集条件扫描范围12500 4000cm-1，分辨率8 cnT1，扫描次数64次，每个样品测定3次，取平均光谱用于近红外建模；
3.校正集样本中芍药苷化学建模参考值的测定；参考2010版中国药典白芍项下芍药苷含量测定的高效液相色谱条件，对校正集样本进行芍药苷的测定，以此作为建模参考值。具体方法如下(1)色谱条件SHIMADZU VP-ODS (4. 6mmX 250mm, 5 μ m)色谱柱，乙腈-O. 1%磷酸水(14:86)流动相；10μ 进样量；lml/min流速；230nm检测波长；柱温25°C; (2)芍药苷的含量测定精密量取各样品溶液1ml，至IOml量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，按上述色谱条件，进样IOPL进行HPLC分析，计算芍药苷含量；4.选择能体现芍药苷特性的最优建模波段水分子所含的OH基，在近红外谱区的6900cm-1和5180 cm—1附近有很强的倍频与合频吸收谱带，而其它各种物质分子的倍频与合频吸收相对较弱，因此水溶液物质体系中，水就成为近红外光谱分析时的强干扰因素。所以本发明在建模过程中避开水分的强干扰吸收波段进行建模，通过RMSECV和R2作为评价指标，通过对不同光谱区间进行建模试验(见表I )，最终选定芍药苷的最佳建模波段为“8987 7301. 5cm^,6283. 2 5457. 8 cnT1”，见附图2，从而避免了过多的冗余信息和干扰信息，改善模型性能，提高了计算速度。此时RMSECV最小，相关系数R2接近1，芍药苷的吸收特性在近红外光谱中得到了很好地体现。表I不同光谱波段的建模结果
方法编号I光谱波段/cnf1Ir2 |rmsecv~
~12493.2 3999.8— 24.75 O. 552
2~ΤΤ 35. 5 7741.2~98.42 0.0801
~—1.9 5446.2~99.74 0.0327
~8987 7301.5，6283. 2 5457. 8 — 99.86 O. 0239
~Tii93. 2 7494. 3，6101. 9 5442. 4 ~99. 43 O. 0481
6~| 0506· 7 8821. 2,6194. 5 5577. 4 |θ9· 79 |θ· 0295
5.选择一定的光谱预处理方法以消除各种偶然因素引起的光谱偏差。表2为选定光
谱波段范围后，经不同光谱预处理方法处理后的所得到的RMSECV和R2，由结果可见，光谱经
“一阶导数+矢量归一化”处理后，所得RMSECV和R2最理想。表2不同光谱预处理方法的建模结果
光谱预处理方法Ir2 IRMSECV
无无谱预处理|98· 56 |o. 076权利要求
1.一种近红外光谱测定白芍提取过程中芍药苷含量的方法，其特征在于检测步骤如下(I)校正集样本的收集收集白芍第I 2次水提过程中的样本；(2)校正集样本近红外透射光谱的采集使用近红外光谱仪扫描样品的近红外透射光谱图；(3)校正集样本中芍药苷化学建模参考值的测定参考2010版中国药典白芍项下芍药苷含量测定的高效液相色谱条件，对校正集样本进行芍药苷的测定，以此作为建模参考值；(4)选择能体现芍药苷特性的最优建模波段；(5)选择一定的光谱预处理方法，以消除各种偶然因素引起的光谱偏差；(6)多元校正模型的建立运用偏最小二乘法建立白芍提取液样本的近红外光谱和HPLC测定值之间的芍药苷定量校正模型；(7)模型的预测采集未知白芍提取过程中样品的近红外光谱，将其输入所建模型，即可快速得到其中芍药苷含量。
2.根据根据权利要求I所述的的方法，其特征在于，光谱的采集方式及采集条件为透射法采集样品光谱图；光谱扫描范围12500 4000CHT1 ;分辨率8 cnT1 ;扫描次数64次；每个样品平行测定3次，取平均光谱用于近红外建模。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，光谱波段优化范围为8987 7301.5cm^\·6283. 2 5457. 8 cnT1，光谱预处理预处理方法为一阶导数+矢量归一化。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所采用的化学计量学算法为偏最小二乘法。
全文摘要
本发明提供一种近红外光谱测定白芍提取过程中芍药苷含量变化的方法。可有效解决传统中药提取过程质量控制方法效率低下，操作繁琐的缺点。其解决的技术方案为先收集具有代表性的白芍提取过程液作为校正样本集，对其进行近红外光谱扫描，通过波段选择和光谱预处理方法的选择，得到最能体现芍药苷特性的特征光谱信息。运用偏最小二乘法将高效液相方法测定的芍药苷含量数据与样本特征光谱信息进行关联，从而建立起白芍提取过程中芍药苷含量的多元校正模型。利用已构建的芍药苷定量校正模型对未知白芍提取过程中的芍药苷进行快速检测。结果表明，近红外光谱技术可以对白芍提取过程中芍药苷含量进行有效检测。本发明具有方法简单、快速、准确性高等特点，相对于一般仪器检测方法，可有效解决提取过程中芍药苷含量变化的监控问题，具有较强的实用价值，可推广运用于中药生产过程。
文档编号G01N21/35GK102636449SQ201110160330
公开日2012年8月15日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者周海滨, 张新明, 徐军, 方少敏, 江海龙, 王跃生, 饶毅 申请人:宁波立华制药有限公司, 江西本草天工科技有限责任公司