近红外漫反射光谱-偏最小二乘法非破坏测定复方氨酚烷胺片

近红外漫反射光谱-偏最小二乘法非破坏测定复方氨酚烷胺片 近红外漫反射光谱-偏最小二乘法非破坏测 定复方氨酚烷胺片 <中国医药研究)第3卷第3期(总第1O期)2005年6月药磷舞 近红外漫反射光谱一偏最小二乘法非破坏 测定复方氨酚烷胺片 窦英,王鑫,葛立本,任玉林- 摘要本文应用偏最小二乘法(PLS)同近红外漫反射光谱相结合,对复方氨酚烷胺 片进行了无损非破坏定量,以样品中 对乙酰氨基酚和盐酸金刚烷胺为活性成分建立了最佳的数学校正模型.分别讨论 了常规光谱和二阶导数光谱中主成分数对PLS 定量预测能力的影响.预测了未知样品. 关键词偏最小二乘法近红外漫反射光谱复方氨酚烷胺片 中图分类号R917文献标识码A文章编号1729—9306l2005)03—0201—02 AIlaIysisofo0mpllllndparacetamolandamantadinehydrocholridetabletsbyuseofPLSandnear—infraredspectroscopyDOUYing, WANCXin,GELi-ben,RENYu-lin"(1.CollegeofChemistry,JilinUniversity,Changchun130021,China;2.TheSecondHos— pitalofJilinUniversity) AbstractThepplicationofPartialLeastSquares(PLS)andliar— infraredspectroscopyforCompoundparacetamolandamanta— dinehydrocholridetabletsnon— destructivequantitativeanalysiswasinvestigatedandthebestmathematiccalibrationmodelsofthetwo activecomponentswerebuiltsimultaneously.Furthermoretheconventionalspectrawerecomparedwiththesecondderivationspectra. TheeffectsofnumberofprincipalcomponentsonthepredictionabilityofPLSwerediscussedandthevalidationsetwaspredicted. Keywoldsnear— infraredspectroscopyPartialLeastSquaresCompoundparacetamolandamantadinehydroc holridetablets 近红外漫反射光谱位于1100,2500nm区间. 有机化合物在该区均有吸收.样品不需处理就可测 量,易于实现固态样品的非破坏定量分析.这种 具有速度快,操作简单,所需样品少等特点,能够实现 样品分析的时间同步,地点同步及无损非破坏分 析[1.2]. 本文研究了近红外漫反射光谱同偏最小二乘法 (PLS)相结合定量分析复方氨酚烷胺片.讨论了主 成分数对预测样品中对乙酰氨基酚和盐酸金刚烷胺 含量的影响,建立了最佳的数学校正模型.分别建立 了复方氨酚烷胺片的常规光谱,二阶导数光谱的最佳 PLS数学校正模型,并做了比较,分别预测了校正集 和预测集中两个成分的含量. 1实验 1.1仪器和试剂 岛津uv一3100型紫外可见近红外分光光度计 及附件积分球.微机通过接口同分光光度计连接,自 动传输,采集光谱数据.所用药品均符合中国药典 (2000版)规定. 1.2样品制备 购进复方氨酚烷胺片26个批次,随机分成两组, 作者单位1.吉林大学化学学院,长春130021 2.吉林大学第二临床医院放疗科,长春130021 *通讯作者 Qdn啭MedtdneSVoi3,No.3(smNo.10)June2005 一 组为校正集(Thecalibrationset,21个),另一组为 预测集(Thevalidationset,5个).26个样品浓度参 考值的测定:取复方氨酚烷胺片称量,溶解,滴定,按 照国家药品监督管理局国家药品标准[]方法测定,计 算出对乙酰氨基酚和盐酸金刚烷胺的含量. 1.3测定条件 片剂药品装于积分球样品槽中的适当位置.光 谱带宽12nm,波长扫描范围1100,2500rim.每个样 品扫描4次,取平均值. 1.4数据处理 用交互校验法确定最佳主成分数,详细原理与算 法见文献J.所用PLS软件为TQAanlyst6.1.1软 件包(美国ThermoNicolet公司),其它辅助软件自行 编制.评价定量分析结果的误差采用校正集样本的 标准偏差SEC和预测集样本的标准偏差SEP[5J: /.(c预一c参) sEc(%)=?j×100% SEP(%)=×100% 其中c预是PLS预报浓度值;c参是依据国家药品 标准测得浓度值;//,为样本数;m在此为1. ? 201? 药物研究'中国医药研究)第3卷第3期(总第l0期)2005年6月 2实验结果与讨论 2.1样品在前两个主成分上的得分 多元校正方法适当设计校正集样品,以测得 较好的预测结果.21个校正集和5个预测集样品的 常规光谱数据在第一主成分和第二主成分上的得分 分布见图1. 0? 萤艘 .0O4 .0? .0? - (34-(33-(32-(3100O1n20304 Score1 图1前两个组分的得分图 a.校正集:b.预测集 2.2最佳主成分数的选择 使用PLS方法建立校正模型,其中最困难的问 就是如何确定建立模型所使用的主成分数.要找 到恰当的主成分数来保证既能避免不充分拟合,又能 避免过度拟合情况的出现.最常见的方法是采用预 测残差平方和【6J(PredictionResidualErrorSumof SqHare,缩写为PRESS)作为评价标准.PRESS的数 学达式为: nd PRESS=善(rp.一)lIJI.' 式中:n_校正集中样品数目;d一建立模型使用 主成分数目;一样品的预测值;rq一样品的参考值. PRESS值最小,说明建模的预测能力最好.本文分别 讨论了校正集样本的两种光谱在不同主成分数时对 PRESS的影响.图2表明了不同主成分数对PRESS 的影响,当常规光谱的主成分数为6,导数光谱为5时, 模型均有最小的PRESS,之后PRESS明显增大,说明 样品的最佳主成分数均为6和5. 020 016 46810 Numbdfactor 最佳主成分数的选择 a.原始光谱校正集;b.原始光谱预测集; c.二阶导敷校正集;d.二阶导敷预测集 2.3PLS模型的可靠性评价 预报用的数学校正模型建立后,预报校正集和预 测集样本的浓度,所得到的预测值浓度值和参考值对 应关系的有关参数列于表1,结果令人满意. 表1优化模型的可靠性评价 3结论 PLS法同近红外漫反射光谱法结合,无损非破坏 定量分析复方氨酚烷胺片是可行的,同常规测定方法 相比,速度快而简便.导数光谱的应用可一定程度地 降低误差,因此用导数光谱定量分析效果更好. 作者简介:窦英,36岁,博士研究生,从事化学计量学和药物分 析研究. 参考文献 【1]AEustsquio,PGraham,RDJ?,et.Analyst,1998,123:23幔I [2]相秉仁,李睿,昊拥军.计算机与应用化学,1999,16:327 [33国家药品监督管理局,国家药品标准.2OO2,WS1一xG一015—2OO2 [4][5][6]陆婉珍,袁洪福,徐广通.现代近红外先谱分析技术.北京: 中国石化出版社,2000,141,170 [收稿日期2005—04—20] a-ine辑MedId雎S缸dbrVol3,No.3(mNo.10)June2005