第34卷，第9期 2014年9月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34,No. 9 -pp2391-2396
September, 2014
中药关键质量属性快速评价（1）：NIR光谱解析策略例证
裴斐艳玲，吴志生*，史新元，周璐薇，乔延江
北京中医药大学，国家中医药管理局中药信息工程重点研究室，北京市中药基础与新药研究重点实验室，北京100102 摘要近红外光谱（near infrared spectroscopy，NIR）作为目前中药关键质量属性快速评价热门技术，广泛应用于提取、浓缩、醇流、纯化等中药生产过程质量控制领域。由于谱带严重重登，谱峰较宽，吸收信号弱等特征，NIR需采用化学计量学建立模型。当前，光谱解析是NIR分析的研究热点，结合作者的研究成果，率先综述国内外NIR光谱解析的研究进展及主要方法。其中包括：物质吸收的光谱差异对特征信号提取的主成分分析法；光谱波段筛选，寻找物质特征吸收波段，解析物质结构与特征波段关系的偏最小二乘法；针对扰动（温度、浓度、压力等污起的光谱变化，通过司步、异步光谱相关峰对光谱进行分析，解析引起光谱变化的特征基团的二维相关光谱法；用量子力学方法对物质结构的能量变化进行计算，解析分子能量变化与光谱变化关系的密度泛函理论法。最后，结合实例，考虑中药组分复杂性特点，从单一药效指标成分出发，采用氛代DMSO技术指认不同浓度的绿原酸NIR吸收特征，验证金银花提过程中在线NIR模型绿原酸成分变量筛选的可靠性，阐明间隔偏最小二乘法筛选的特征波段与绿原酸光谱特征吸收的一致性，建立
了一种中药NIR关键质量属性的光谱解析策略，为中药NIR关键质量属性快速准确评价提供支撑，关键词近红外光谱；变量筛选；光谱解析；关键质量属性
中图分类号：0657.3文献标识码：A
引言
DOI: 10, 3964 /j. issn. 1000-0593(2014 )09-2391-06
的光谱技术。美国食品药品管理局（FDA）、欧洲和加拿大药物局已正式采用NR技术取代繁项费时的常规药晶分析方法。近10年来，国内许多学者采用NIR技术，建立了一系列
为了推动中医药较好较快发展，科技部联合其他部委明确提出了中医药现代化。由于中药作用的整体性、成分多样性、多靶点作用特性以及成分间相互作用的难以预测性汀，导致中药质量不能被普遍认同，中药质量控制成为中药现代化、国际化的关键问题之一。
中药过程质量控制是影响中药制剂质量的关键因系之一，其立足于中药生产过程的复杂性和特殊性3，↑，采用快速、无损、可靠、简便的分析技术，建立生产过程关键质量属性和关键工艺参数的实时测量方法，并对生产过程进行反馈和优化控制，提高产品质量，实现中药制剂质量的安全、有效、稳定、均一。中药指标性成分是决定中药药效的关键，对中药指标性成分进行快速检测是中药质量控制的重要部分。
NIR是一项热门的快速、无损、实时的检测技术7-9]。近
年来，由于计算机与化学统计学软件的发展，特别是化学计量学的深人研究和广泛应用，使其成为发展迅速、引人注目
收稿日期：2013-11-05，修订日期：2014-02-18
的中药质量快速评价方法[10-12]。付友珍等[13]用NIR法测定银否叶提取液中总黄酮的含量；司南等用NIR法鉴别怀地黄药材道地性；湖北省食品药品监督研究院采用子集识别法建立了山药鉴别的NIR模型并得到验证，这是药品检验车采用NIR法对中药建模的首次尝试5]，为中药关键质量属性快速评价提供有力支撑。
由于NIR来自于目标分析物基团伸缩振动的倍频以及
组合频吸收，信号产重重登，光谱吸收峰与化学成分之间并不存在一一对应关系，同一组分在不同部位有吸收，不同组分在同一谱区吸收重叠。所以，NIR必须借助化学计量学手段，建立多变量模型，才能得到可靠的分析结果。但是，丹麦哥本哈根大学的Mantanus团队及笔者所在的中药信息工程团队多年的研究结果表明[1513]，仅仅依赖化学计量学分析软件建立模型，得到的结果并不能使人完全信服。人们逐渐认识到光谱解析是NIR技术合理应用驱待解决的关键问题之一，2011年举行的第15届国际NIR光谱会议提出，光谱
基金项目：国家自然科学基金项目(81303218)和教育部博土点基金项目(20130013120006)资职作者简介：裴艳玲，女，1988年生，北京中医药大学硕士研究生
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*通讯联系人e-mail:wzs@bucm,edu.cn；yjqiao@263.net