近红外光谱法快速检测赤芍配方颗粒芍药苷和浸出物含量

材料

ANTARIS Ⅱ型近红外光谱仪，配置TQ Analyst 8分析软件、Result操作软件、积分球和光纤采样系统，赛默飞世尔科技（中国）有限公司提供;Sartorius CP225D型电子分析天平，德国赛多利斯公司提供;DHG-9140A型电热鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司提供;KH-3200E超声波清洗器，江苏昆山禾创超声仪器有限公司提供;U3000高效液相色谱仪，带Chromelon分析软件，戴安中国有限公司提供。

甲醇，色谱纯;其他试剂均为分析纯;芍药苷对照品，由中国药品生物制品检定研究院提供（批号为110736-201640）;赤芍配方颗粒，神威药业集团有限公司提供，50批样品批号见表1。

2方法与结果

2.1浸出物含量的测定

取赤芍配方颗粒1.5 g，精密称定，置于50 mL的锥形瓶中，精密加乙醇20 mL，密塞，称定质量，静置1 h后，连接回流冷凝管，加热至沸腾，并保持微沸1 h。放冷后，取下锥形瓶，密塞，再称定质量，用乙醇补足减失的质量，摇匀，用干燥滤器过滤。精密量取滤液25 mL，置入已干燥至恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸干后，在105 ℃烘干3 h，置入干燥器中冷却30 min，迅速精密称定质量，计算浸出物含量。50份样品中，浸出物含量的最大值为65.4%（质量分数，下同），最小值为38.5%。

2.2芍药苷含量的测定[1]

1）色谱条件与系统适用性试验

以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，乙腈-0.1 mol/L磷酸溶液（二者体积比为15∶85）为流动相，检测波长为230 nm，理论板数按芍药苷峰计算应不低于3 000。

2）对照品溶液的制备

取经五氧化二磷减压干燥器中干燥36 h的芍药苷对照品适量，精密称定，加甲醇制成每l mL含30 μg芍药苷的溶液，即得。

3）供试品溶液的制备

取研细的赤芍配方颗粒适量，精密称定质量，置于50 mL具塞锥形瓶中，精密加入70%（体积分数，下同）甲醇25 mL，称定质量，超声处理（功率为250 W，频率为33 kHz）10 min，放冷，再称定质量，加70%甲醇补足减失的质量，摇匀，过滤。精密量取续滤液2 mL，置于10 mL量瓶中，加70%甲醇至刻度，摇匀，即得。

4）测定方法

分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μL，注入液相色谱仪，依法检测40批样品的质量，最大值为56.6 mg/g，最小值为28.6 mg/g。对照品、样品的色谱图见图1。

2.3光谱扫描方法

光谱测量范围为10 000～4 000 cm-1，分辨率为8 cm-1，扫描次数64次，数据格式为log（1/R），1 倍增益，将样品平铺在积分球中进行测定[6-9]。图2为50批样品的NIRS光谱图。

2.4光谱数据预处理

本实验采用原始光谱、多元散射校正、一阶微分、二阶微分、S-G平滑等不同的预处理方法，进行比较并选出最优方法[9-12]，最终得到多元散射校正（multiplicative scatter correction，MSC） 与一阶导数相结合为最佳的预处理方法。不同光谱处理方法对模型的影响见表2，样品一阶导数光谱图见图3。

2.5建模光谱区间的选择

选择全谱区（ 10 000～4 000 cm-1 ）、部分谱区（5 096～4 536 cm-1，7 308～7 158 cm-1，5 881～4 929 cm-1）以及（5 492～5 103 cm-1，7 428～7 201 cm-1，6 942～5 322 cm-1）3組光谱范围，对光谱采用的预处理均为MSC及一阶导数，结果见表3。

从表3 可以看出，在5 492～5 103 cm-1，7 428～7 201 cm-1和6 942～5 322 cm-1波数范围内，建立的模型有较高的精度及较好的预测结果。

2.6模型建立参数的选择

选取编号为1～30的赤芍配方颗粒作为校正集样本，采用PLS建立定量校正模型，最佳主因子数由交互验证法所得的内部交叉验证均方差确定，内部交叉验证均方差随主因子数[13-15]的变化情况如图4所示。由图4可知，芍药苷含量和浸出物含量的最佳主因子数分别为7和6。

2.7系统精密度与方法精密度

从验证集样品中选择序号为12的赤芍配方颗粒样品，进行6次光谱测定，用所建模型预测样品的含量值，测得系统的精密度RSD最大值为1.1%。将同一批样品分别取样6次，依次测定其近红外图谱，得到方法的精密度RSD最大值为2.1%，结果表明系统的精密度与方法的精密度良好。

2.8结果[15-19]

按2.6项下方法建立的校正数学模型，对编号为31～50验证集的赤芍配方颗粒含量进行预测，预测结果与标准方法测定结果对比见表4。结果表明，计算标准方法测定结果与NIRS预测结果的绝对偏差最小值为0，最大值为0.86%。所选校正数学模型用于快速预测赤芍配方颗粒的含量，结果准确，可用于进一步分析。化学分析法所得结果与预测结果的对应关系见图5。

3结论

1）基于近红外光谱检测方法，采用MSC和一阶导数处理作为定量模型的预处理方法，依据PLS法建立了定量预测模型。通过实验验证了方法的有效性，系统精密度RSD值分别为1.1%和0.9%，方法精密度RSD值分别为2.1%和1.6%。方法方便快速，系统的精密度和方法的精密度均良好，为赤芍配方颗粒的测定提供了高效方法。

2）在原始近红外图谱采集过程中，样品的不同粒度会影响近红外光的吸收与反射，导致得到的光谱峰型不规则，干扰谱图信息，对结果产生一定的影响。针对此问题，可先将待测样品粉碎，过3号筛后再进行测定。此办法解决了由于颗粒大小不一导致的样品测定误差问题。

3）近红外药品分析技术具有不破坏样品、简便快速、成本低和环保等优点，采用近红外技术测定赤芍配方颗粒中的芍药苷和浸出物的含量，方法快速，结果稳定，与传统液相色谱法相比，具有操作简便、测定时间大幅缩短、成本低等优点。

本研究由于样本量不是足够大，导致预测值与实测值相对误差偏大。今后还需通过加大设置不同的含量水平，积累更多的试验数据，为快速、准确地进行检测提供理论依据。

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