近红外光谱测定复方对乙酰氨基酚片的有效成分

第 19卷第 11期 2007年 11月 化 学 研 究 与 应 用 Chemical Research and Application Vo1．19．No．11 NOV．．2oo7 文章编号：1004—1656(2007)11—1255-03 近红外光谱测定复方对乙酰氨基酚片的有效成分 蒋 雪 ，陈泽琴 ，郭嘉伟 ，谢洪平h (1．苏州大学药学院，江苏 苏州 215123； 2．西华师范大学化学化工学院，四JII 南充 637000) 关键词：复方对乙酰氨基酚片；近红外光谱；偏最小二乘法；对乙酰氨基酚；阿司匹林；咖啡因 中图分类号：0657．33 文献标识码：A 复方对乙酰氨基酚是临床上常用的解热镇痛 药，常用剂型有片剂和注射剂，其片剂含有对乙酰 氨基酚、阿司匹林和咖啡因等三种有效成分。对 于该制剂的质量控制，《中国药典》⋯利用分光光 度法测定对乙酰氨基酚的含量，用氢氧化钠 溶液、高氯酸标准溶液分别滴定阿司匹林和咖啡 因从而进行含量测定，但并未记载其复方制剂中 三种组分的含量测定方法。基于永停滴定法 和 高效液相色谱 (HPLC)法 ’ 研究了对该制剂的 部分有效成分的含量测定方法。包占华等 基于 外标法利用反相 HPLC技术建立了复方对乙酰氨 基酚片中的三个有效成分的测定方法，该方法较 好地重现了部颁标准的测定结果。然而这些 方法均是在样品预处理(分离、纯化、溶液配制等) 基础上进行的定量分析，难以实现同时快速分析 和在线质量控制。本文基于多元校正的偏最小二 乘(PLS)法 ，利用近红外(NIR)光谱技术，在不 经过任何预处理的前提条件下实现了复方对乙酰 氨基酚片三种主要有效成分对 乙酰氨基酚、阿司 匹林和咖啡因含量的同时、快速测定。 1 实验部分 仪器：傅立叶变换 NEXU红外光谱仪(美国 Thermo Electron公司)，配有积分球漫反射采样系 统(PIKE公 司)。药品：对 乙酰氨基酚 (纯度 99．73％)，阿司匹林 (纯度 100．28％)，咖啡因 (纯度 99．38％)；辅料：柠檬酸、硫脲和淀粉均为 药用规格。所有药品均由苏州第一制药厂提供。 图 1 30个样本的 NIR漫反射光谱 Fig．1 The NIR diffusion spectra for the 30 simples 按厂家该片剂处方和法定标准对该类片剂均 匀性的要求，以三种有效成分含量范围分别为对 乙酰 氨 基 酚 25．91％ ～58．29％、阿 司 匹 林 16．O5％ ～28．45％和咖啡因3．59％ ～6．38％制备 了3O个实验样本，其中样本辅料完全按处方配比 制备。分别将其粉末样品直接装入普通的青霉素 玻璃瓶中，利用积分球漫反射技术测定 NIR光谱， 以三次测定的平均光谱为样本光谱 (参见图 1)， 其中光谱采集条件为：扫描 64次、分辨率 8cm～、 光谱范围 10000cm～～4000cm～、以金薄为光谱 扫描背景。在 TQ analyst 6．2智能分析软件 和 MATLAB(Ver．6．0)平台 自行研究的软件上共 同完成数据处理工作和 PLS法计算。 2 结果与讨论 2．1 粉末样品混合均匀程度与堆积紧密程度以 及样品玻璃瓶对谱图的影响 本文参考文献 ’ 的方法，对 3O个样本分别研 收稿日期：2007-01-25；修回日期：2007-04-26 资金项目：化学生物传感与计量学国家重点实验室开放基金(2003—16)资助项目；苏州大学优秀中青年学术带头人基金(R2317043)资助项目 联系人简介：谢洪平(1964一)，男，教授 ，主要从事药物分析与质量控制方面的研究。Email：hp~e@suda．edu．cn 维普资讯 http://www.cqvip.com 1256 化 学 研 究 与 应 用 第 19卷 究了粉末样品的混合均匀程度和堆积紧密程度， 其光谱相关系数均在 100％附近，以此样本作为光 谱测定样本。同时基于文献 方法对装样的普通 青霉素玻璃瓶的 NIR光谱差异性进行了研究。结 果明：样品瓶的光学不均匀性对该类样本光谱 测定不构成准确度的影响，可以将样品粉末直接 装入此类瓶中测定。 2．2 光谱预处理 从原始光谱(图 1)的无信息光谱区间可以发 现其光谱明显发生了漂移，本文用多元散射校正 (Mulitiplicative Scatter Correction，i．e．MSC)法对 光谱进行了预处理，结果表明该方法可以有效地 消除光谱的漂移。在建模的过程中本文还采用了 均值中心化技术，有效地消除了因样本浓度的绝 对值的差异性对模型预测能力影响的不均等性。 对光谱进行平滑和求导等数学处理将可达到 滤除噪音、提高信噪比的目的(参见表 1)。从表 l 可知：阿司匹林和对乙酰氨基酚两个组分由一阶 微分光谱建立的模型均具有较强的预测能力，而 咖啡因的原始光谱所建立模 型的预测能力却 较强 。 表 1 不同光谱类型建立的 PLS模型的 预测均方差(RMSEP) Table 1 RMSEP—S for the PLS models built by the different spectral forms 在一阶导数 光谱处 理 的同时，对光谱 进行 了 Norris 平滑。 2．3 选择光谱富信息区域 由于物质结构的差异性使其具有特定的光谱 响应敏感区域，该区域为光谱富信息区域，它具有 较高的信噪比，有利于提高定量分析校正模型的 准确性及预测能力。基于相关分析，本文对三种 有效成分的光谱区域进行了研究，确定了它们的 高信 噪 比区域，即阿司 匹林 7450．00 cm～ ～ 7250．00 cm一和 8980．00cm～ ～8600,O0 cm～、对 乙酰氨基 酚 5915．00 cm～ ～5765．00 cm 和 6415．00 cm～ ～6110．00 cm 和咖啡因 9620．O0 cm ～ ～7940．00 cm ～。 2．4 基于 PLS法建立定量分析模型 在 30个样本中除去 1个奇异样本后按样本 组分含量均匀分布为，其中22个样本构成校 正集。基于2．2和 2．3节的研究，对原始光谱以 MSC法消除漂移，阿司匹林采用其一阶导数光谱、 对乙酰氨基酚用经 Norris平滑后的一阶导数光 谱，而咖啡因则直接采用原始光谱分别建立 PLS 模型，其中建模所用的光谱富信息区域即为 2．3 确定之谱段，三个组分相应的模型参数参见图2、 图 3和图4。 图2 阿司匹林的PLS模型表达图 Fig．2 The graphic expression of the PLS model for asipilin 图3 对乙酰氨基酚的 PLS模型表达图 Fig．3 Th e~aphic expression of the PLS model for paracetamol 图4 咖啡 因的 PLs模型表达 图 Fig．4 The gl~ ic expression ofthe PLS model for caffeine 由图2、图3和图4可见：本文所建立的复方 对乙酰氨基酚片的三个有效组分的 NIR光谱定量 分析多元校正模型对校正集样本具有较高的相关 性和较小的拟合残差，表明模型能够正确地反映 校正集样本中三种有效成分的光谱信息与浓度信 维普资讯 http://www.cqvip.com 第11期 蒋雪等：近红外光谱测定复方对乙酰氨基酚片的有效成分 1257 息之间的关联性；对于预测集样本 ，它们均表现出 了较小的预测误差。然而，咖啡因的预测能力相 对较差，可能与该组分在此制剂中的相对含量较 低有关，当然它们也完全能够满足制剂分析的要 求。由此可见，本文所建立的分析方法能够实现 对该制剂三种有效成分阿司匹林、对乙酰氨基酚 和咖啡因等的同时、快速和无损伤准确分析。 4 结 论 本文基于 PLS方法，利用近红外漫反射光谱 分析技术建立了复方对乙酰氨基酚片剂中阿司匹 林、对乙酰氨基酚和咖啡因等 3种有效成分含量 的快速、简单、不经任何预处理过程的同时测定方 法。结果表明，该方法准确可靠，模型具有较强的 预测能力，能够满足该制剂分析的要求。 参考文献 ： [1]国家药典委员会 ．中华人民共和国药典，二部[M]． 2001，14(1)：62． 北京：化学工业出版社，2005． [5]包占华，会书钧，韩峰．HPLC法测定复方对乙酰氨基 [2]王巧荣，宋志超，冯明霞．永停滴定法测定复方对乙酰 酚片含量[J]．内蒙古医学杂志，2004，36(3)：211 氨基酚片中对乙酰氨基酚的含量[J]．中国新医药杂 一212． 志，2003，2(5)：94—95． [6]梁逸曾，俞汝勤．化学计量学[M]．北京：高等教育出 [3]丁洪亮，邵德佳，赵俊．反相离子对 HPLC法测定复方 版社，2003． 对乙酰氨基酚片含量[J]．江苏药学与临床研究， [7]张经硕，徐乃玉，陈雨，等．近红外光谱快速测定复方 1996，4(2)：18—20． 磺胺甲嗯唑药效成分[J]．化学研究与应用，2006，18 [4]颜会兰，刘丽敏 ．HPLC法测定复方对乙酰氨基酚片 (7)：788—790． 中对乙酰氨基酚和咖啡因含量[J]．数理医药学杂志， Determinations of the effective components in compound paracetamol based on near infrared spectroscopy JIANG Xue ，CHEN Ze—qin ，GUO Jia—Wei ，XIE Hong—pingh (1．College of Pharmaceutical Sciences，Sooehow University，Suzhou 215123，China； 2．College of Chemistry and Chemical Engineering，China West Normal University，Nangehong 637000，China) Abstract：Based on the near infrared diffuse reflectance spectroscopy，the analytical methods of the fast and simultaneous determinations for asipilin，paraeetamol and caffeine contained in the compound paraeetamol have been built by the partial least squares method．For the three drug Components asipilin，paraeetamol and caff eine，the correlation coefficients 0．9994，0．9903 and 0、9994 have been obtained，the root mean square errors(RMSE)ofthe calibration samples were 0．313，0．520 and 0．0301，and the RMSE一8 of the prediction samples were 1．07，0．464 and 0．309，respectively． Key words：!compound paraeetamol； near infrared diffuse reflectance spectroscopy； partial least squares； asipilin paraeetam ol；caff eine (责任编辑 李方) 维普资讯 http://www.cqvip.com