專利名稱：紅外光譜檢驗(yàn)中藥摻雜化學(xué)藥品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外光譜檢驗(yàn)中藥摻雜化學(xué)藥品的方法，屬紅外光譜分析的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中藥中摻雜化學(xué)藥品的現(xiàn)象由來已久，且有愈演愈烈之勢。由于摻入的化學(xué)藥品的種類、數(shù)量、毒性等信息不為人所知，該藥物的安全性根本無法保證，嚴(yán)重危害人民健康，且擾亂了藥品市場的正當(dāng)有序競爭，最終將影響到中藥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
中藥摻雜化學(xué)藥物樣品的主流檢測方法是色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，但由于它們的購置與運(yùn)行成本昂貴、操作技術(shù)要求高等原因，普及性存在一定問題。出于基層打假經(jīng)常性的大范圍篩查樣品的需求，需要有一些準(zhǔn)確、快速、簡便的方法。中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所等單位聯(lián)合申請的專利《用紅外光譜檢測中藥中化學(xué)藥物的方法》(公開號1487280，
公開日2004.04.07)，就是按此需求發(fā)明的。該方法不經(jīng)化學(xué)提取分離，直接利用紅外光譜法進(jìn)行中藥摻雜化合物的判別。該方法的數(shù)學(xué)本質(zhì)是紅外光譜差譜—導(dǎo)數(shù)光譜最小值法，該方法的前提假設(shè)是純中藥樣品的紅外光譜比較平緩，屬緩變信息，而摻入的化學(xué)藥物的紅外光譜比較尖銳，快變信息。分析檢驗(yàn)完全符合這個(gè)前提假設(shè)的樣品時(shí)，獲得了較準(zhǔn)確的判別結(jié)果。
盡管如此，該方法的缺點(diǎn)也是非常明顯的，計(jì)有(1)該方法的“純中藥樣品的紅外光譜比較平緩”的假設(shè)存在一定的問題，因此在某些樣品的分析檢驗(yàn)中存在較大的誤差。尤其許多中藥都是藥材提取物入藥，其中的許多成分都已經(jīng)達(dá)到一定量，如至少千分之幾或百分之幾甚至更多，因此很多情況下純中藥樣品的紅外光譜未必平緩，摻雜物的許多特征峰都是與這些并不平緩的中藥的藥材提取物峰重疊的，而且因?yàn)闆]有陰性對照樣品，在哪里發(fā)生峰位重疊也是未知的，這使該方法的根本前提假設(shè)受到動搖。尤其是當(dāng)藥物中還摻有一定量的非中藥的化學(xué)藥物時(shí)，這種重疊現(xiàn)象就更為嚴(yán)重，分析檢驗(yàn)的精密度就更差了。
(2)理論上應(yīng)該選擇紅外光譜的緩變譜段，放棄快變譜段才能使該方法的基本假設(shè)得到滿足，才能得到較理想的分析檢驗(yàn)結(jié)果，但該方法卻采用全譜段計(jì)算，未能也無法對紅外光譜譜段進(jìn)行合理選擇，因此計(jì)算得到的含量因子值是所有緩變、快變譜段的折衷值，而偏離真值的方向和幅度皆不可知，通常偏離真值的幅度較大。
(3)摻雜中藥T2與化學(xué)藥物T1的紅外光譜峰的導(dǎo)數(shù)光譜值是有正有負(fù)的，從摻雜中藥T2中局部減去化學(xué)藥物T1的正的導(dǎo)數(shù)值固然使導(dǎo)數(shù)光譜求和值S降低，但減去化學(xué)藥物T1的負(fù)導(dǎo)數(shù)值的效果卻是使導(dǎo)數(shù)光譜求和值S值增大，因此方法最終得到的導(dǎo)數(shù)光譜求和值S的最小值其實(shí)包含了一些導(dǎo)數(shù)光譜求和值S值的增大(偏移)效應(yīng)，而不是純粹意義的導(dǎo)數(shù)光譜求和值S的最小值。這種效應(yīng)在摻入量較大時(shí)可以忽略，但當(dāng)摻入量較少時(shí)，忽略則帶來了較大的誤差，甚至導(dǎo)致誤判。越來越多的實(shí)際情況恰恰就是少量摻入。
正因?yàn)榇嬖谏鲜龅娜毕荩乖摲椒ㄎ茨茉诖蚣俟ぷ髦械玫酱蠓秶茝V。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是推出一種紅外光譜檢驗(yàn)中藥摻雜化學(xué)藥品的方法。該方法克服了背景技術(shù)的缺點(diǎn)，降低了誤判率和漏判率，實(shí)現(xiàn)了較準(zhǔn)確的判別。
為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是利用計(jì)算紅外光譜差譜的局部直線性的方法，從所有差譜譜段中篩選出局部平緩的譜段進(jìn)行計(jì)算，而且差減終點(diǎn)的計(jì)算方法，即摻雜含量的計(jì)算方法不存在偏移效應(yīng)。
現(xiàn)詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。一種紅外光譜檢驗(yàn)中藥摻雜化學(xué)藥品的方法，需在傅立葉變換紅外光譜儀內(nèi)實(shí)施，紅外光譜儀通過接口與計(jì)算機(jī)連接在一起，計(jì)算機(jī)的ROM中存儲有控制和指揮CPU執(zhí)行以下操作的程序記錄待測中藥和與待檢中藥有相似功能的化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A1和A2、對化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A2進(jìn)行標(biāo)峰處理、對化學(xué)藥品的每一個(gè)吸收峰進(jìn)行差譜直線擬合回歸系數(shù)計(jì)算、含量因子逐步遞增計(jì)算、∑Abs(r)最大值計(jì)算、求出待測中藥樣品中化學(xué)藥品的預(yù)測含量百分比zp值，其特征在于，具體步驟如下第一步將待測中藥研磨形成細(xì)小粉末，再將這些細(xì)小粉末約3mg與KBr粉末約300mg均勻混合，將混合粉末以10噸壓力壓片，形成薄片樣品，同法制得與待檢中藥有相似功能的化學(xué)藥品的薄片樣品，利用傅立葉變換紅外光譜儀對上述樣品進(jìn)行常規(guī)的紅外透射光譜測量，進(jìn)而分別轉(zhuǎn)換成待測中藥和化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A1和A2；第二步對化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A2進(jìn)行標(biāo)峰處理，選擇強(qiáng)度大于最強(qiáng)峰10％的吸收峰進(jìn)行后續(xù)計(jì)算；第三步對化學(xué)藥品的每一個(gè)吸收峰進(jìn)行下述計(jì)算r＝correl(A1-zA2)其中z為含量因子，r為該吸收峰位處紅外吸收光譜差譜的直線擬合回歸系數(shù)；第四步設(shè)置z取值范圍為0％～100％，按0.01％的間隔逐步遞增，計(jì)算所有含量因子下每個(gè)吸收峰的r值；第五步取所有Abs(r)＞0.999的吸收峰的含量因子，計(jì)算這些峰的∑Abs(r)最大值，對應(yīng)的含量因子zp即為預(yù)測含量百分比；第六步如果zp＜0.5％，該值已低于紅外光譜法的檢測限，則可判定待測中藥中未摻雜化學(xué)藥品，如果zp＞1％，則可判定待測中藥中摻雜化學(xué)藥品，如果0.5％＜zp＜1％，則可判定待測中藥中可能摻雜化學(xué)藥品，需進(jìn)行樣品提取后再行測定或采用其他方法進(jìn)行確證。
上述技術(shù)方案的工作原理基于以下事實(shí)任何純中藥的紅外光譜中存在許多局部直線段。由于紅外光譜的加和性，如化學(xué)藥品在這些局部直線段有吸收峰的話，必然使這些局部直線段的線性降低。此時(shí)將化學(xué)藥品的信息扣除，就能使這些局部線段回復(fù)到直線水平。對于純中藥的紅外光譜不是直線的局部譜段，化學(xué)藥品信息的加入理論上也能使其線性發(fā)生變化，但按上述步驟計(jì)算得到的含量因子z會隨著這些非直線段的曲率不同而離散地分布，偏高或偏低于實(shí)際的含量百分比。只有那些原本為直線的局部直線段，計(jì)算得到的含量因子z會相對地集中于真實(shí)的含量百分比，即∑Abs(r)最大值對應(yīng)的含量因子z附近，即為預(yù)測含量百分比zp值。
與背景技術(shù)相比，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、不再基于“純中藥的紅外光譜都是平緩的”這樣一個(gè)與實(shí)際不甚相符的假設(shè)，而是尋找局部直線段。不論是中藥材提取物入藥，還是其中含有其他化學(xué)藥品，局部直線段都是大量存在的，所需的只是尋找出這些局部直線段。
2、計(jì)算差譜直線性從而尋找出局部直線段以后，由于本方法是對各個(gè)吸收峰單獨(dú)處置而不是全譜段計(jì)算，即不再是所有緩變譜段、快變譜段的折衷值，也不是所有直線段、非直線段的折衷值，因此預(yù)測結(jié)果更接近真值，即使有少許的偏離，偏離的方向、幅度等也是可知和可控的。
3、計(jì)算局部直線段回歸系數(shù)的方法，不存在背景技術(shù)中差減導(dǎo)數(shù)光譜值有正有負(fù)的原因而導(dǎo)致的偏差，∑Abs(r)最大值是真正意義上的最大值，相應(yīng)的預(yù)測結(jié)果更準(zhǔn)確。尤其是當(dāng)摻雜量很少或未摻雜時(shí)，這種準(zhǔn)確性可以大大降低漏判率和誤判率。
4、各種化學(xué)藥品有各自的紅外光譜特征峰，除少量重疊或交叉外，絕大部分吸收峰的位置與強(qiáng)度及其組合信息都是專屬于該種化合物的，因此通過各自的局部直線段的篩選，可以實(shí)現(xiàn)多種懷疑摻雜化學(xué)藥品的同時(shí)檢出，即“一譜多檢”，檢測效率高。


圖1是鹽酸芬氟拉明(上)和鹽酸西布曲明(下)的紅外透射光譜圖。
圖2是摻雜藥物(上)和未摻雜藥物(下)的紅外透射光譜圖。
具體實(shí)施例方式
下面以3種減肥類中藥為實(shí)施例，結(jié)合附圖進(jìn)一步對本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1待測中藥為一種減肥類中藥將待測中藥研磨形成細(xì)小粉末，再將這些細(xì)小粉末3mg與Kbr粉末300mg均勻混合，將混合后的粉末以10噸壓力壓片，形成薄片樣品；同法分別制得減肥類化學(xué)藥品鹽酸芬氟拉明(HF)、鹽酸西布曲明(HS)的薄片樣品。利用傅立葉變換紅外光譜儀對上述樣品進(jìn)行常規(guī)的紅外透射光譜測量，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成吸收光譜A1、A2(HF)、A2(HS)。
對照上面的操作步驟，依次經(jīng)過標(biāo)峰處理、差譜直線擬合回歸系數(shù)計(jì)算、含量因子逐步遞增計(jì)算、∑Abs(r)最大值計(jì)算，最終分別得到樣品中鹽酸芬氟拉明、鹽酸西布曲明的預(yù)測含量百分比zp值。鹽酸芬氟拉明的zp值為0.0020(即0.20％)，判別結(jié)果為“該樣品未摻雜鹽酸芬氟拉明”；鹽酸西布曲明的zp值為0.0994(即9.94％)，判別結(jié)果為“該樣品摻雜了9.94％的鹽酸西布曲明”。兩個(gè)結(jié)論與標(biāo)準(zhǔn)測量方法的檢驗(yàn)結(jié)果一致，如表1所示。
背景技術(shù)：
得到的結(jié)果為鹽酸西布曲明的含量因子為0.0884(即8.84％)，與標(biāo)準(zhǔn)測量方法的檢驗(yàn)結(jié)果基本一致；鹽酸芬氟拉明的含量因子為0.0112(即1.12％)，導(dǎo)致誤判。
實(shí)施例2待測中藥為第二種減肥類中藥操作步驟與實(shí)施例1完全相同，結(jié)果見表1。鹽酸芬氟拉明的zp值為0.0026(即0.26％)，判別結(jié)果為“該樣品未摻雜鹽酸芬氟拉明”；鹽酸西布曲明的zp值為0.0089(即0.89％)，判別結(jié)果為“該樣品摻雜了0.89％的鹽酸西布曲明”。兩個(gè)結(jié)論與標(biāo)準(zhǔn)測量方法的檢驗(yàn)結(jié)果一致。
背景技術(shù)：
得到的結(jié)果為鹽酸西布曲明的含量因子為10-5(即小于萬分之一)，導(dǎo)致漏判；鹽酸芬氟拉明的含量因子為0.0163(即1.63％)，導(dǎo)致誤判。
實(shí)施例3待測中藥為第三種減肥類中藥操作步驟與實(shí)施例1完全相同，結(jié)果見表1。鹽酸芬氟拉明的zp值為0.0021(即0.21％)，判別結(jié)果為“該樣品未摻雜鹽酸芬氟拉明”；鹽酸西布曲明的zp值為10-5(即小于萬分之一)，判別結(jié)果為“該樣品未摻雜鹽酸西布曲明”。兩個(gè)結(jié)論與標(biāo)準(zhǔn)測量方法的檢驗(yàn)結(jié)果一致。
背景技術(shù)：
得到的結(jié)果為鹽酸西布曲明的含量因子為0.0156(即1.56％)，鹽酸芬氟拉明的含量因子為0.0061(即0.61％)，均導(dǎo)致誤判。
由此可見，采用本發(fā)明的方法對3種減肥類中藥進(jìn)行了是否摻雜鹽酸芬氟拉明、鹽酸西布曲明的測量，陽性樣品計(jì)算得到的含量因子zp與標(biāo)準(zhǔn)方法的結(jié)果很接近，即使含量百分比低至約1％，而陰性樣品計(jì)算得到的含量因子zp均小于0.005，可以正確地得到未摻雜的結(jié)論。而背景技術(shù)在樣品中的化學(xué)藥品摻雜量較大時(shí)，也可以得到較好的預(yù)測結(jié)果，但當(dāng)摻雜量較小時(shí)，預(yù)測結(jié)果相對較差，存在一定的誤判與漏判。通過本發(fā)明的方法，很短時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)主流的色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)需要較長時(shí)間、較高成本才能得到的結(jié)果是基本一致的，且更經(jīng)濟(jì)、簡便，表明了本發(fā)明方法的可行性和實(shí)用性。
表1、采用本方法、背景技術(shù)方法和標(biāo)準(zhǔn)測量方法對3種減肥類中藥的測量和分析結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種紅外光譜檢驗(yàn)中藥摻雜化學(xué)藥品的方法，需在傅立葉變換紅外光譜儀內(nèi)實(shí)施，紅外光譜儀通過接口與計(jì)算機(jī)連接在一起，計(jì)算機(jī)的ROM中存儲有控制和指揮CPU執(zhí)行以下操作的程序記錄待測中藥和與待檢中藥有相似功能的化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A1和A2、對化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A2進(jìn)行標(biāo)峰處理、對化學(xué)藥品的每一個(gè)吸收峰進(jìn)行差譜直線擬合回歸系數(shù)計(jì)算、含量因子逐步遞增計(jì)算、∑Abs(r)最大值計(jì)算、求出待測中藥樣品中化學(xué)藥品的預(yù)測含量百分比zp值，其特征在于，具體步驟如下第一步 將待測中藥研磨形成細(xì)小粉末，再將這些細(xì)小粉末約3mg與KBr粉末約300mg均勻混合，將混合粉末以10噸壓力壓片，形成薄片樣品，同法制得與待檢中藥有相似功能的化學(xué)藥品的薄片樣品，利用傅立葉變換紅外光譜儀對上述樣品進(jìn)行常規(guī)的紅外透射光譜測量，進(jìn)而分別轉(zhuǎn)換成待測中藥和化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A1和A2；第二步 對化學(xué)藥品的紅外吸收光譜A2進(jìn)行標(biāo)峰處理，選擇強(qiáng)度大于最強(qiáng)峰10％的吸收峰進(jìn)行后續(xù)計(jì)算；第三步 對化學(xué)藥品的每一個(gè)吸收峰進(jìn)行下述計(jì)算r＝correl(A1-zA2)其中z為含量因子，r為該吸收峰位處紅外吸收光譜差譜的直線擬合回歸系數(shù)；第四步設(shè)置z取值范圍為0％～100％，按0.01％的間隔逐步遞增，計(jì)算所有含量因子下每個(gè)吸收峰的r值；第五步取所有Abs(r)＞0.999的吸收峰的含量因子，計(jì)算這些峰的∑Abs(r)最大值，對應(yīng)的含量因子zp即為預(yù)測含量百分比；第六步如果zp＜0.5％，該值已低于紅外光譜法的檢測限，則可判定待測中藥中未摻雜化學(xué)藥品，如果zp＞1％，則可判定待測中藥中摻雜化學(xué)藥品，如果0.5％＜zp＜1％，則可判定待測中藥中可能摻雜化學(xué)藥品，需進(jìn)行樣品提取后再行測定或采用其他方法進(jìn)行確證。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用紅外光譜檢驗(yàn)中藥摻雜化學(xué)藥品的方法。該方法利用待檢中藥與功能相似化學(xué)藥品的紅外光譜特征，從其組合后的紅外吸收光譜差譜中篩選局部直線，由計(jì)算機(jī)自動分析給出含量特征值，便可判別檢驗(yàn)中藥中是否摻雜懷疑的化學(xué)藥品，并可給出其含量值。它適合于中藥材粉末或提取物入藥，或含有其他化學(xué)藥品等各種復(fù)雜基質(zhì)中摻入化學(xué)藥品的情況，即使摻入量較低，也可快速簡便地給出化學(xué)藥品的含量，還可以實(shí)現(xiàn)多種懷疑摻雜化學(xué)藥品的同時(shí)檢出，從而大大簡化復(fù)雜中藥基質(zhì)中化學(xué)藥品的檢驗(yàn)步驟，縮短檢驗(yàn)周期，便于提高其普及性。該發(fā)明介紹了樣品制備、光譜測量、預(yù)測含量百分比計(jì)算、降低誤判率和漏判率的方法以及判據(jù)。
文檔編號G06F17/00GK1877299SQ200610028849
公開日2006年12月13日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者陸峰, 李樹, 陳桂良, 樂健, 曹巖, 柴逸峰, 吳玉田 申請人:中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué), 上海市藥品檢驗(yàn)所