白宗利樂智勇車海燕武拉斌董婧婧,3

1 康美（北京）藥物研究院有限公司 （北京 102629）2 康美藥業(yè)股份有限公司 （廣東 普寧 515300）3 廣東康美藥物研究院有限公司 （廣東 廣州 510000）

聲光可調(diào)濾光器-近紅外光譜分析技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用

白宗利1＊樂智勇1,2車海燕1武拉斌1董婧婧1,3

1 康美（北京）藥物研究院有限公司 （北京 102629）2 康美藥業(yè)股份有限公司 （廣東 普寧 515300）3 廣東康美藥物研究院有限公司 （廣東 廣州 510000）

本文介紹了聲光可調(diào)濾光器-近紅外光譜分析技術(shù)的原理及在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用。該技術(shù)適于中成藥的快速鑒別、快速分析，能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的在線檢測，在中藥領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

聲光可調(diào)濾光器 近紅外光譜 快速鑒別 快速分析 在線檢測

Abstract: The acousto-optic tunable filter near infrared spectroscopy (AOTF) is introduced here for its principles and applications in the TCM field. As usable in rapid identification and analysis, the near-infrared spectroscopy is a contributing factor in the TCM field.

Key words: AOTF, NIR, rapid identification, rapid analysis, on-line detection

聲光可調(diào)濾光器（Acousto-Optic Tunable Filter，AOTF）-近紅外光譜技術(shù)是最先進(jìn)的一代近紅外技術(shù)，美國FDA已把該項(xiàng)技術(shù)作為一種標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法。本文對AOTF-近紅外光譜技術(shù)的原理進(jìn)行介紹，同時(shí)對該技術(shù)在中藥領(lǐng)域鑒別、有效成分測定、生產(chǎn)過程控制等方面進(jìn)行綜述。

1.AOTF近紅外技術(shù)原理

AOTF是一種電光調(diào)制器件，其工作原理主要是利用聲波在各向異性介質(zhì)中傳播時(shí)對入射到傳播介質(zhì)中的光的布拉格衍射作用。AOTF由單軸雙折射晶體，粘合在單軸晶體一側(cè)的壓電換能器，以及作用于壓電換能器的高頓信號源組成。當(dāng)輸入一定頻率的射頻信號時(shí)，AOTF會(huì)對入射多色光進(jìn)行衍射，從中選出波長為λ的單色光。單色光的波長λ與射頻頻率f有一一對應(yīng)的關(guān)系，只要通過電信號的調(diào)諧即可快速、隨機(jī)改變輸出光的波長。

2.AOTF-近紅外光譜分析在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 鑒別方面

王寧等[1]應(yīng)用AOTF-近紅外光譜技術(shù)，用主成分分析法分別建立2種口服液的定性分析模型，所建立的銀黃口服液和雙黃連口服液定性分析模型可相互正確予以鑒別，該方法可用于2種口服液的快速鑒別。同時(shí)，王寧等[2]采用主成分分析法，建立的雙黃連口服液定性分析模型可正確判斷雙黃連口服液、心通和銀黃等10種口服液被雙黃連性分析模型排除，該方法可用于雙黃連口服液的快速定性鑒別。此外，王寧等[3]應(yīng)用AOTF-近紅外光譜技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立用于六味地黃丸快速定性分析的新方法。另外，采用主成分分析法建立復(fù)方丹參片的定性分析模型，能準(zhǔn)確鑒別復(fù)方丹參片及相近的中成藥和陰性對照品[4]。

2.2 有效成分測定方面

王寧等[5]以HPLC測定復(fù)方丹參片中丹參酮ⅡA和丹酚酸B的含量為參照，采用偏最小二乘法和交叉-驗(yàn)證法建立模型，可對復(fù)方丹參片中丹參酮ⅡA和丹酚酸B的含量結(jié)果進(jìn)行較好的預(yù)測。武衛(wèi)紅等[6]收集56個(gè)廠家215個(gè)批號復(fù)方丹參片為樣本，選用便攜式AOTF-NIR光譜儀采集光譜，利用偏最小二乘法實(shí)現(xiàn)復(fù)方丹參片中丹酚酸B、丹參酮ⅡA、水浸出物、醇浸出物4個(gè)指標(biāo)的同時(shí)、快速定量分析，建立復(fù)方丹參片整體質(zhì)量控制方法。王寧等[7]應(yīng)用AOTF-近紅外光譜技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立一種快速測定心通口服液中葛根素含量的新方法，以HPLC測定其葛根素的含量，運(yùn)用偏最小二乘法建立定量模型，葛根素的近紅外光譜預(yù)測值與HPLC分析值之間相關(guān)性良好，可用于心通口服液的快速定量分析。王寧等[8]收集7個(gè)廠家58個(gè)不同批號雙黃連口服液為樣本，應(yīng)用AOTF-近紅外光譜技術(shù)，利用偏最小二乘法對雙黃連口服液中黃芩苷、綠原酸和連翹苷3個(gè)指標(biāo)成分分別建立的定量分析模型，具有較好的預(yù)測能力。李中文等[9]以HPLC測定鹽酸小檗堿的含量，運(yùn)用偏最小二乘法建立校正模型，可用于桂林西瓜霜噴劑中鹽酸小檗堿快速含量測定。

2.3 生產(chǎn)過程控制方面

蔡紹松等[10]用AOTF-NIRS對濃縮過程的黃芪水提液進(jìn)行在線分析，用偏最小二乘法建立的校正模型可較準(zhǔn)確地預(yù)測黃芪濃縮液密度和黃芪甲苷的含量，能夠?qū)崿F(xiàn)對濃縮終點(diǎn)的過程判定。武衛(wèi)紅等[11]使用AOTF-近紅外光譜儀測定丹參提取過程中丹參酮ⅡA含量的方法，初步解決了丹參提取過程中主要成分丹參酮ⅡA的動(dòng)態(tài)分析問題。王木蘭等[12]用AOTF-近紅外光譜法在線分析杏香兔耳風(fēng)提取過程中綠原酸成分含量，建立的校正模型能較準(zhǔn)確預(yù)測樣品綠原酸的含量，該方法可用于杏香兔耳風(fēng)提取過程的在線分析。屈戰(zhàn)果等[13]用AOTF-近紅外光譜法在線分析中藥女金膠囊提取濃縮過程黃芩苷含量，通過在線收集提取濃縮樣品，用偏最小二乘法建立近紅外光譜與黃芩苷含量數(shù)據(jù)之間的校正模型，并對在線過程中收集的預(yù)測集樣品進(jìn)行含量預(yù)測來驗(yàn)證所建模型，該方法可用于女金膠囊回流提取和濃縮過程黃芩苷含量的快速分析。胡浩武等[14]建立AOTF-近紅外光譜技術(shù)在線分析腎寶合劑滲漉液密度及淫羊藿苷的含量。耿炤等[15]用AOTF-近紅外光譜法在線分析中藥新藥川紅活血膠囊提取過程中芍藥苷的含量，用偏最小二乘法分別建立的校正模型能夠?qū)崿F(xiàn)川紅活血膠囊提取液芍藥苷含量現(xiàn)場快速分析。許定州等[16]采用紫外分光光度法離線檢測總黃酮含量，通過一階微分PLS算法建立校正模型，實(shí)現(xiàn)淫羊藿提取過程的在線檢測和質(zhì)量控制。

3.討論

我國的中藥飲片生產(chǎn)缺乏有效的在線監(jiān)測技術(shù)，生產(chǎn)過程主要憑經(jīng)驗(yàn)來判定炮制程度，與現(xiàn)代質(zhì)量控制要求存在較大差距。有必要將AOTF-近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于飲片炮制，實(shí)現(xiàn)中藥飲片生產(chǎn)全過程質(zhì)量控制。

[1] 王寧,孫岱,董海平.聲光可調(diào)濾光器-近紅外主成分分析法快速鑒別銀黃口服液和雙黃連口服液[J].中國藥房,2009,20(30):2355-2357.

[2] 王寧,蔡紹松,李中文,等.一種基于聲光可調(diào)-近紅外光譜的雙黃連口服液快速定性分析方法[J].中成藥,2008,30(5):688-692.

[3] 王寧,陳雷,武衛(wèi)紅.基于聲光可調(diào)濾光器-近紅外光譜技術(shù)對六味地黃丸快速鑒別分析方法的研究[J].藥物分析雜志,2010,30(8):1467-1471.

[4] 王寧,蔡紹松,武衛(wèi)紅,等.一種基于聲光可調(diào)濾光器-近紅外光譜技術(shù)的復(fù)方丹參片快速定性分析方法[J].中國中藥雜志,2008,33(16):1964-1968.

[5] 王寧,魏紅,蔡紹松,等.聲光可調(diào)-近紅外光譜技術(shù)快速分析復(fù)方丹參片中丹參酮ⅡA和丹酚酸B的新方法[J].中國中藥雜志,2008,33(3):261-264.

[6] 武衛(wèi)紅,王寧,石俊英,等.基于AOTF-近紅外光譜技術(shù)的復(fù)方丹參片快速無損質(zhì)量控制研究[J].中成藥,2010,32(7):1140-1144.

[7] 王寧,魏紅,蔡紹松,等.一種快速測定心通口服液中葛根素含量的新方法[J].中成藥,2009,31(2):228-231.

[8] 王寧,武衛(wèi)紅,李中文,等.基于近紅外光譜技術(shù)對雙黃連口服液中黃芩苷、綠原酸和連翹苷進(jìn)行現(xiàn)場快速定量分析方法的研究[J].藥物分析雜志,2010,30(9):1689-1694.

[9] 李中文,蔡紹松,魏紅,等.桂林西瓜霜噴劑中鹽酸小檗堿快速含量測定方法的研究[J].藥物分析雜志,2009,29(4):659-662.

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[11] 武衛(wèi)紅,王寧,蔡紹松,等.聲光可調(diào)-近紅外光譜技術(shù)用于丹參回流提取過程中丹參酮ⅡA含量的測定[J].中藥材,2009,32(1):118-121.

[12] 王木蘭,耿炤,胡浩武,等.近紅外光譜用于杏香兔耳風(fēng)提取過程含量控制的研究[J].江西中醫(yī)藥,2011,4(24):53-54.

[13] 屈戰(zhàn)果,耿炤,胡浩武,等.近紅外光譜技術(shù)在金女膠囊提取濃縮過程中的應(yīng)用研究[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥,2011,23(10):2555-2557.

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[16] 許定州,李菁,劉翠紅,等.AOTF近紅外光譜技術(shù)在淫羊藿提取過程在線檢測中的應(yīng)用[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥,2014,8(21):4-6.

The AOTF-based NIR Spectrometer and Its Application in Traditional Chinese Medicine Field

BAI Zong-li1＊LE Zhi-yong1,2CHE Hai-yan1WU La-bin1DONG Jing-jing1,3
1 Kangmei(Beijing) Institute of Pharmaceutical Research Co., Ltd. (Beijig 102629)2 Kangmei Pharmaceutical Co., Ltd. (Guangdong Puning 515300)3 Guangdong Kangmei Institute of Pharmaceutical Research Co., Ltd. (Guangdong Guangzhou 510000)

1006-6586(2017)15-0019-02

R927

A

2017-06-09

白宗利，通訊作者，高級工程師，研究方向?yàn)橹兴幣谥乒に嚰百|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

北京市大興區(qū)科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（KT2016000100）；廣東省院線提升計(jì)劃項(xiàng)目（2013B07032007）；2016年省級企業(yè)轉(zhuǎn)型升級專項(xiàng)資金——康美藥業(yè)中央研究院。