许晓辉，孙陶利，张生萍，秦雯雯，曹恩君

（1兰州市食品药品检验所，甘肃 兰州 730000；2长沙医学院药学院，湖南 长沙 410219；3甘肃省药品检验研究院，甘肃 兰州730070；4庆阳市药品检验检测中心，甘肃庆阳745000）

0 背景

目前，药品的安全性问题已成为人们时刻关注的焦点，保证药品安全性及有效性对于保障广大人民用药安全及维护人民身体健康有着非常重要的意义。因此，开发一种操作简单、准确、无损样品的质量控制快检分析方法成为现代药品检验与监督发展的一个新方向。当前，药品快速检测技术包括近红外光谱学方法、化学快速检测方法、车载HPLC方法、拉曼光谱法等。其中，拉曼光谱法具有高检测灵敏度、无损测试样品、测试样品所需量小以及测定时间短等优点，可实现对样品进行快速、简单、可重复、且无损伤的定性定量分析，拉曼光谱技术在化学药质量控制快检方面有着独特的优势，是化学药快检方法开发的研究热点。本研究对拉曼光谱法在化学药质量控制分析中的优势，在化学药定性与定量分析方面的应用作一综述。

1 拉曼光谱技术在化学药质量控制分析中的优势

拉曼光谱法是基于拉曼散射原理的分子振动光谱，是研究化合物分子受到光照射后所产生的散射光、入射光的能级差与化合物振动频率、转动频率相互关系的分析方法，通过测量拉曼散射光中特定谱成分的相对强弱，可以获得被测分子或者体系的相关信息［1］。拉曼光谱技术较红外光谱技术应用更加广泛，具有红外光谱所没有的优点。拉曼光谱技术无需制备样品，样品可通过光纤探头或者玻璃、石英直接测量。此外，由于水溶液表现出微弱的拉曼散射特征，因此，拉曼光谱是一种理想工具用来研究水溶液中的化学化合物。拉曼光谱可以一次同时覆盖4000～50波数区间，可对有机物化合物进行定性定量分析，所得谱图具有清晰尖锐的谱峰，比较适合通过差异分析来进行定性研究、定量研究以及数据库搜索，由于拉曼光谱仪的激光束的直径在它的聚焦部位通常只有0.2～2 mm，常规拉曼光谱用少量的样品就能够进行分析，这是拉曼光谱相对常规红外光谱在分析应用中的一个很大的优势。同时，拉曼显微物镜可将激光束进一步聚焦至20 μm甚至更小，因此能够分析更小面积的测试样品［2］。目前，拉曼光谱分析技术主要包括傅立叶变换拉曼光谱分析技术、共振拉曼光谱分析技术、单道检测拉曼光谱分析技术、电荷耦合检测器为代表的多通道探测器拉曼光谱分析技术和表面增强效应拉曼分析技术等，在化学药质量控制分析方面，拉曼光谱技术主要应用在化学药的结构分析、晶型分析、药用辅料分析、含量测定以及溶出度测定中。

2 拉曼光谱技术在化学药质量控制中的定性分析

2.1 化学药结构分析 拉曼光谱在化学药结构分析方面主要是用作结构鉴定和分子相互作用的研究，它与红外光谱互为补充，可以鉴别特殊的结构特征或特征基团。陈辉等［3］用拉曼光谱结合随机森林法很好的区分了原研药与仿制药之间差异，为拉曼光谱用于快速区分仿制药和原研药奠定基础，作者选用了1个原研药厂家和6个仿制药厂家生产的卡托普利片作为实验研究对象，经过截取拉曼波长范围、光谱平滑、背景扣除、中心化等预处理，优化参数后，用随机森林法和主成分分析投影判别分别建立分析模型，计算结果表明：随机森林法所建立的分类模型可以区分卡托普利片的原研药与仿制药厂家间的差异性。赵瑜等［4］用拉曼光谱仪对两组复方拉米夫定／齐多夫定／奈韦拉平片进行研究，分别采用谱图观察法、矢量归一化法、一致性模型分析、聚类分析法、相关系数分析等方法对拉曼谱图进行分析比对，谱图分析显示真假药在300～700 cm-1存在差异，此谱区为硫和卤素的特征谱区，该研究为进一步鉴别定性其他化学药真伪提供了重要依据。另外，便携式拉曼光谱仪能够快速鉴别药物，为假药现场鉴别提供了一种新的技术，为药品日常监督提供了一种新的有效手段［5-9］。曾焕俊等［10］使用便携式拉曼光谱仪，扫描范围2350～250 cm-1，激发光源起始波长785 nm，分辨率6 cm-1，对《国家基本药品目录》中部分注射液品种进行了研究，作者取溶液置石英池测试，每品种各扫描6次制备拉曼光谱图谱，研究了注射液拉曼光谱图谱，对难以获得特征性强图谱的品种，选用表面增强拉曼光谱法，获得的拉曼光谱图谱清晰，特征峰强，重复性好，可作为对照图库，能应用于化学药真伪鉴别。冯翠娟等［11］建立了拉曼光谱结合光纤传感技术快速无损鉴别甲硝唑片的方法，所得药物谱图峰形良好、指纹性强、测定结果准确，可瞬间获得甲硝唑片剂的特征图谱，该方法可用于对甲硝唑片进行有效的鉴别。钱晓凡等［12］研究了青霉素类药物的拉曼散射特征，应用该方法可以区分不同种类的青霉素类药物。王玮等［13］利用共焦显微激光拉曼技术对恩诺沙星进行了定性鉴别。王磊等［14］运用表面增强拉曼光谱技术建立了人体尿液中甲基苯丙胺和亚甲基二氧基甲基苯丙胺的低信噪比的定性微量分析方法。另外，保健品非法添加化学药是保健品打假面临的主要问题，拉曼光谱可用于快速分析和筛查保健品中是否非法添加化学药［15-16］。

2.2 化学药晶型分析 多晶型是药物中常见的现象，它直接影响到药物的生物利用度、药效、毒副作用、制剂工艺及稳定性等。晶型的控制是衡量化学药品质量和疗效的一个重要指标，对多晶型化学药物的检测，保证药物有效晶型的一致性，对于提高化学药的安全性及有效性非常重要［17］。目前常用来研究晶型的方法有X射线衍射、红外光谱及热台显微方法和固态核磁共振等［18］，但是X射线衍射通常对样品量要求较大，不利于分析混合物中各组分，操作复杂，价格昂贵。红外光谱方法需要样品制备，尤其在研磨过程中可能导致晶型转换，而且光谱分辨率不高。热台显微方法和固态核磁共振操作复杂、价格昂贵，测定费时。与这些方法相比，拉曼光谱技术具有对测试样品的要求量少、无损、无接触、无需样品制备、可进行1～2 μm的微区分析，且精度和光谱分辨率高，适合用于化学药物晶型快速分析。张慧丽等［19］基于拉曼光谱技术研究了拉米夫定的多晶型现象，该研究为多晶型药物应用拉曼光谱进行质量控制提供了理论依据。杨梁等［20］利用傅里叶变换拉曼光谱法研究了盐酸林可霉素两种晶型，该研究可用于鉴别盐酸林可霉素的不同晶型。

2.3 化学药药用辅料分析 假药对人们身体健康造成的危害更大，其中掺假药用辅料就是假药的重要来源，很多药品质量问题往往出现在药用辅料上。高群等［21］应用拉曼光谱法与相似度法（HQI）相结合对药用辅料掺入有毒物质的检测方法进行了研究，通过模拟三种市面上出现过的药用辅料掺假样品，采用B＆W Tek i-Raman便携式拉曼光谱仪，采集三种掺假样品的拉曼光谱图，利用HQI算法，建立被研究的药用辅料掺假的检测方法，该方法为化学药其他药用辅料掺假检测提供了一定的理论指导。

3 拉曼光谱技术在化学药质量控制中的定量分析

3.1 含量测定 拉曼光谱具有独特的检测特性，可对有机物结构上的基团的振动和转动产生相应的信号，利用该信号可进行相应的定量分析。赖源发等［22-23］建立了拉曼光谱法快速测定盐酸异丙嗪注射液的含量和维生素C片的方法。盐酸异丙嗪注射液的含量测定采用智能激光拉曼光谱仪扫描样品，激发波长780 nm，激光强度 100 MW，光圈 25 μm，光栅400 gr·mm-1，分辨率 2.0 cm-1，曝光时间 50 s，曝光次数2 次，扫描范围100～3 200 cm-1，在 20～200 mg·mL-1范围内与拉曼定量峰面积呈良好的线性关系（r＝0.9982），平均加标回收率为98.13%，RSD 为1.05%（n＝9）。 维生素C含量测定是以拉曼特征位移峰进行定性，以拉曼指标峰面积进行定量，结果显示，在20～250 mg·mL-1范围内线性关系良好，平均回收率为99.53%，RSD为1.12%。姚丹丹等［24］基于拉曼峰信号的强度与溶质分子的浓度成正比的原理，选取样品溶液拉曼光谱中氯膦酸二钠的P＝O基团振动（1079 cm-1）处的强峰作为定量峰，建立拉曼光谱法测定氯膦酸二钠注射液含量的定量分析方法。Okumura等［25］运用傅里叶变换拉曼光谱法建立了一种精确评估吲哚美辛的药物模型化学计量方法，该方法能对吲哚美辛片剂中药物含量进行精确分析。贺艰等［26］基于显微拉曼光谱技术建立了一种快速测定酚磺乙胺注射液的方法，该方法操作简便、快速无损，可作为酚磺乙胺注射液快检的方法。赵瑜等［27］运用化学计量学结合拉曼光谱的方法建立了盐酸哌替啶定性和定量模型。Szostak等［28］基于傅里叶拉曼光谱结合化学计量方法对乙酰氨基酚和双氯芬酸钠栓剂进行了含量测量，这种分析方法可用推广于栓剂的快速定量。贾华等［29］建立了分子印迹复合膜结合拉曼光谱快速检测降糖药二甲双胍、苯乙双胍和格列本脲的分析方法，该方法可以扩展应用到其他化学药定量分析中。

3.2 溶出度测定 溶出度是衡量固体药物制剂质量的重要指标，药典中大多采用紫外光谱法或液相色谱法测定药物溶出度，但是有些化学药品没有紫外吸收，而液相色谱方法又比较繁琐。因此，寻找准确、简便、快速的溶出度测定方法一直是化学药质量控制分析方法研究的重要内容之一。由于拉曼光谱可在水中测定，无损快捷的优点使拉曼光谱有望成为溶出度测定的可选方法之一，美国药典中已收录了拉曼光谱法测定林可霉素溶出度的方法［30］。

4 结语

作为一种快速、无需制样、无损的分析技术，拉曼光谱技术在化学药质量控制中的定性定量分析领域显示出独特的应用前景，便携式的拉曼光谱仪在化学药打假中显现出重要作用，可以现场检测筛选假药劣药，相比实验室检验检测，能够减少资源损耗，降低检验检测成本，缩短检验检测周期，因此无论是在化学药生产领域，还是流通领域，拉曼光谱都是一种比较理想的靶向性筛查的化学药质量控制分析技术。目前，采用拉曼光谱技术快速检测原辅料的方法已被美国FDA写入美国药典，《中国药典》2010年版的附录中增加了拉曼光谱法的指导原则［31］，随着拉曼光谱技术的不断发展，应用的不断深入，其与其他分析技术的结合，使拉曼光谱技术在化学药质量控制分析中作为一种高效、绿色的检验检测技术将发挥更重要的作用。

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