AOTF-NIR光谱技术在冻干药物的实时在线分析中的应用董海平，赵阳，沈玉柱（济南金宏利实业有限公司，济南市洪楼西路39号250100）关键词声光可调；近红外光谱；冻干药物；主成分分析法摘要：本文探讨了在冻干药物的湿度测试中的应用AOTF-NIR光谱技术的可行性，用了氢化可的松、含甘露醇的甲强龙和不含甘露醇的甲强龙三种类固醇，用主成分分析法对其进行了成功的定性判别，并建立了偏最小二乘法模型，实验结果表明AOTF-NIR光谱技术可以应用于过程控制目的，满足了质量控制要求。：文献标识码：A：Keywords：AOTF；NIRS；Cigarette；FilmCapsules;PCAclusteringmethodAbstract：引言冻干法是一个冻干产品除去水分的过程，这种方法对制药行业有特殊的意义，在血管注射技术的发展中，冻干法对其有重要的意义。在其他医药品的发展中，药品的干燥度是很重要的，而加热又会导致活性物质的降解，冻干法更是重要。理论上讲，冻干法应完全除去水分，情况并非总是这样，为了满足质量控制的要求，精确湿度的测量是很有必要的。在线测定是检测湿度的最好方法，BrimroseAOTF-NIR光谱仪是完成这项工作的理想工具。90年代末，来自航天技术的声光可调滤光器（Acousto-OpticTunableFilter,缩写AOTF）技术的问世，被认为是“90年代近红外光谱仪最突出的进展”[1-5]。AOTF是利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件，与通常的单色器相比，光学系统无移动性部件，波长切换快、重现性好，程序化的波长控制使得这种仪器的应用具有更大的灵活性。AOTF技术与NIR的结合实现了仪器的小型化，为实现产品质量的实验室和在线检测提供了可能。AOTF－NIR的这些优点使其近年来在工业在线和现场（室外）分析中得到越来越广泛的应用[6,7]。本文用三类冻干的药物类固醇做实验：氢化可的松、甲基强的松龙（不含甘露醇）、含甘露醇的甲强龙，药品鉴定和能够测定如湿度等内在性状，对质量控制是十分重要的。1．实验方法1．1仪器条件和样品仪器：美国BRIMROSE公司产的AOTF-NIR近红外光谱仪，主要部件包括：光学部分、控制部分、电源适配器，旋转工作台；软件包括SNAP!光谱处理软件和CAMO化学计量学软件。样品：用三类冻干的药物类固醇做实验：氢化可的松、甲基强的松龙（不含甘露醇）、含甘露醇的甲强龙。1．2实验方法使用一台BrimroseLuminar光谱仪采用漫反射方式进行扫描，光谱平均为100次，样品在被检测时是不断旋转的，以使样品中的任何细微的差异都能被检测到。1．3数据处理以透过方式采集的原始光谱数据被处理成吸收光谱和一阶微分光谱，采用常规方法测量水分的参考值。使用TheUnscramber软件进行其光谱数据的化学计量分析。用主成分分析法来区别这3种类固醇，用偏最小二乘法（PLS1）来对类固醇中的湿度含量进行定量分析。2．结果与分析2．1光谱图图1、氢化可的松、不含甘露醇和含甘露醇的甲强龙的吸收光谱图图2、氢化可的松的吸收光谱从1410到1460纳米的范围内有明显的光谱变化。这是一个水分吸收光谱区，也是一个期望能看到由湿度含量变化而导致光谱的变化的区域。图3、不含甘露醇的甲强龙的吸收光谱图图4、含甘露醇的甲强龙的吸收光谱如图3所示，湿度值为0.1和0.2的不含甘露醇的甲强龙吸收光谱很显然是有差异的，但是湿度值的分布范围不足以建立一个校准模型，在1450纳米附近的水分吸收区有一些光谱变化。主成分分析法是以聚类的方法来定性判别不同混合物的化学成分或组成。如图5所示，用主成分分析法可以对这3种类固醇进行成功的分离。2.2回归和建模利用氢化可的松水分含量的数据与光谱数据相关联，通过偏最小二乘法（PLS1）回归建立了氢化可的松水分含量的模型（如图6所示）。图6显示，模型相关系数是0.9286，预测标准偏差RMSEP是0.1628。不含甘露醇的甲强龙的参考值范围和含甘露醇的甲强龙的参考值范围太小而不能建立校准模型，如果这些类固醇的参考值在一个较大范围内应该也会产生相似的结果。一些光谱从模型中被取出，作为一个验证集来验证模型的准确性。预测结果表明，使用Brimrose光谱仪获得的光谱数据，氢化可的松模型能够预测在0.1%到0.2%这一范围的水分含量。3．结论这次研究结果表明，使用Brimro...