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近红外傅里叶拉曼光谱快速测量盐酸地尔硫卓片

摘要：

之所以进行这项研究，是为了建立一种快速可靠地用来测定盐酸地尔硫卓片中药物含量的分析方法。高效液相色谱原理是目前最受欢迎的测量方法，但是它需要实验者提前完成大量的样品准备工作，所以需要花费很多的准备时间。拉曼光谱分析法可以用来测量市场上销售的盐酸地尔硫卓片（合心爽）与在实验室中使用的的盐酸地尔硫卓片剂。通过归一化计算在1625/cm和1560/cm之间的光谱波段的总峰面积，测定每片盐酸地尔硫片中的有效药物所占百分比。在这个光谱段内没有发现来自药片辅料的光谱干涉。我们使用拉曼光谱分析法分析样品之后，可以与在美国药典24中对这一样品根据高效液相色谱分析测得描述进行比较。使用傅里叶拉曼光谱分析测量的方法得到的药物剂量与使用高效液相色谱分析所得到的结果非常的接近，测得的结果为市场出售的药片（高效液相色谱法测得：63.576plusmn;0.13毫克；拉曼光谱分析法测得：63.28plusmn;60.26毫克）实验用药片（高效液相色谱法测得：181.026plusmn;0.25毫克；拉曼光谱分析法测得181.226plusmn;0.35毫克）。拉曼光谱分析法是一种可靠的用于替代高效液相色谱法定量分析盐酸地尔硫卓片药品含量的方法。使用拉曼光谱法分析更加的快捷，因为它避免了前期的样品处理过程。除此之外，拉曼光谱分析法还有一个优点，它并不需要将药品溶解在溶液中。2002 Elsevier科学有限公司保留所有权利。

关键字：傅里叶变换拉曼光谱；高效液相色谱法；药片

1介绍

近年来，参数释放的概念的产生和过程分析方法的发展，使得人们迫切的需要快速的、可靠的非破坏性分析工具来进行物质的开发与研究。光谱技术使得这一需求的实现成为了可能，如近红外分析方法已经在制药行业得到了人们的认同（麦克唐纳德和普雷布尔，1993；Buchanan et al，1996；eustaquio et al.，1998；布兰科et al.，2000；Herkertet al.，2001）。傅里叶拉曼光谱测量方法作为一种分析固态的药物晶体的工具也越来越受到人们的欢迎，（jalsovszky et al.，1995；芬德利，1998；Breitenbach et al.，1999；泰勒，2000）同时傅里叶拉曼光谱测量法也可以实现定量分析（Watts et al., 1991; Tudor et al., 1993; Hendra et al., 1995; Kontoyannis, 1995; Wang et al., 1997; Neubert et al., 1997; Taylor and Zografi, 1998; Bell et al., 2000）。人们通过拉曼光谱分析和红外分析来获得分子结构信息，这两种技术相结合来使人们获得完整的分子振动信息。除此之外，拉曼光谱分析(基于激光照射分子的散射光，以及电子的一个更高的振动或旋转状态的激发所放出的散射光)有一些使我们感兴趣的特性:(a)它提供了化合物的分子结构的直接探测方法;（b）样品制备非常简单，因为通常情况下我们可以在包装内（玻璃瓶、塑料容器、泡罩包装）测量记录样品的拉曼光谱，而包装不会对测量有明显干扰。(c)分析操作人可以分析水环境中的物质的拉曼光谱，因为水是一个弱的拉曼散射体，而水通常会抑制红外光谱的光谱特性。这项研究的目的是评估傅里叶拉曼光谱作为一种定量和非破坏性的工具进行测量的效果，采用高效液相色谱法对每片市场售卖的盐酸地尔硫卓片(合心爽)和实验用的药片片剂的药物含量进行分析，然后与傅里叶拉曼光谱测量的药物含量比较，测定傅里叶拉曼光谱测量的准确性。

2，材料与方法

2.1材料

从西格玛(圣路易斯，美国)购买盐酸地尔硫卓片。从帕拉特(海地)购买石蜡，，从比利时布鲁塞尔购买蓖麻油和镁硬脂。从比利时布鲁塞尔购买聚乙二醇，从荷兰的费赫尔购买一水合物，从英国的肯特获得部分预胶化淀粉。

2.2商用和实验用盐酸地尔硫卓片

这两种系列的药片要分析其物质含量：市售盐酸地尔硫卓片（合心爽60毫克，含有约30%药物）和实验用盐酸地尔硫卓片（含有约60%药物成分）和石蜡/淀粉（蜡/淀粉比例为1:1）混合物。

使用拉曼光谱测量一系列已知药品含量的市场销售的盐酸地尔硫卓片药片与实验用药片来制定测定校准曲线，已知药品含量的盐酸地尔硫卓片药物含量范围从0到100%，增量为10%。为了避免基质对拉曼光谱中的的干扰导致出现误差，要进行两组待测量药片与已知药物含量药片（校准片）的制备：一组（模拟实验片）含有药物，石蜡和淀粉（蜡/淀粉比例为1:1），第二套（用于计算合心爽片的药物含量）是药物和乳糖一水二元（市售盐酸地尔硫卓片主要成分）的混合物。

实验校准片要进行以下处理：使用液压单冲压片机采用10千牛压力，进行5秒的压缩，一片校准片重300毫克，直径为10毫米，液压单冲压缩机购自德国斯图加特。

2.3光谱条件

使用布鲁克傅里叶拉曼光谱仪55号（Bruker Optik，埃特林根，德国）进行测量，这套仪器配备FRA 106拉曼模块，安装使用灵敏度高的锗探测器d418-t。实验中的激光光波是从激光二极管泵浦掺钕的钇铝石榴石激光器发射的1064nm的激光线，激光功率为300毫瓦。数据采集和数据传输均使用Bruker OPUS软件自动处理。拉曼光谱仪可以机动化定位聚焦激光束，使得在样品上获得的拉曼信号强度最大。市场销售的盐酸地尔硫卓片（合心爽）是放在其原有的泡罩包装中进行拉曼光谱分析的，而实验用盐酸地尔硫卓药片也在相同的泡罩包装中进行拉曼光谱分析。由于傅里叶变换拉曼光谱得到的结果是相对量，我们需要对每个片剂进行精确称重，以计算每片盐酸地尔硫卓的药物绝对量。

每个片剂（和校准片剂相比属于未知）被放置在一个泡罩包装中，记录其五个位置（中间，顶部，底部，在片剂的顶部侧左，右部分）的拉曼光谱，以避免由于盐酸地尔硫卓片药物的非均匀分布所引发的测量误差。在每个位置平均进行100次拉曼光谱扫描，最后的频谱（用于计算每片盐酸地尔硫卓含量）是在五个位置记录的光谱的平均值。

我们需要建立一个内部标准，以补偿在实验中的变化的环境一起的误差，我们要求拉曼系统（激光，检测器和光学几何安排）足够稳定。在进行任何未知样品分析之前要是用标准样品进行短期校准（分析标准样品和标度的所有数据需要设定的标准参考值的因素）。拉曼分析准确进行了实际验证，交叉引用数据并计算（使用校准曲线）盐酸地尔硫卓药物含量，已知参考的药物片剂每片样品药物含量分别有10，30，50，70，90%。

2.4高效液相色谱法

实验中我们使用拉曼光谱分析对药片（实验以及商业用盐酸地尔硫卓片）进行了分析，而标准含量是基于在美国药典24描述盐酸地尔硫卓片的高效液相色谱法测的定药物含量。高效液相色谱系统（默克，达姆施塔特，德国）包括一个l-7110型泵，l-7400型紫外检测器，d-7000积分器和反相柱。流动相的流速设置为1.5毫升/分钟，并在室温下进行所有的实验。每个片剂被粉碎，并转移到一个容量为100毫升的烧瓶，加入50毫升甲醇。然后，对样品进行1小时超声处理，用甲醇稀释至液体体积均匀。离心15分钟，取稀释后的上清液2000g（市售药片稀释比例为1:3和实验药片稀释比例为1:10）分别取20毫升试样。每个样品分成一式三份进行分析。画出校准曲线计算盐酸地尔硫卓的含量，对盐酸地尔硫卓浓度进行线性回归后得到浓度的峰面积响应，所有的校准曲线是线性的，在整个浓度范围内（0–0.5毫克/毫升）的平均相关系数为0.9995。

图1 盐酸地尔硫卓（合心爽）片剂辅料和市售盐酸地尔硫卓片的拉曼光谱。

图2盐酸地尔硫卓、石蜡，淀粉（基质成分用于制定实验片）和实验用药片的拉曼光谱。

图3盐酸地尔硫卓拉曼光谱校准片（用来确定含有药物，石蜡的蜡和淀粉实验片的药物含量）光谱。

1. 结果与讨论

傅里叶拉曼光谱的盐酸地尔硫卓（合心爽）药片辅料和市售盐酸地尔硫卓片的拉曼光谱和实验用药片的拉曼光谱如图所示。在整个光谱范围内的盐酸地尔硫卓的频谱非常明显，盐酸地尔硫卓的频带检测最强烈的频谱部分约为1650/cm - 1550/cm处。该谱段没有任何其他化合物的光谱干扰，是纯药物的光谱。因此我们认为商业和实验盐酸地尔硫卓盐酸的光谱带存在于1650/cm - 1550/cm处。

我们必须考虑开发一种定量固相法均匀采样来得到关键参数，这是特别重要的，当使用基于拉曼光谱的方法来进行采样分析的时候，激光只会激发有限的部分的样品（约1毫米的直径）得到这样一个单一的点的表面上的频谱，这个单一点可能不代表整个10毫米直径的片剂样品。所以，我们在测量拉曼光谱可以通过连续几个代表点进行测量，所有样品在五个固定区域扫描，使用Bruker OPUS软件计算拉曼光谱平均峰面积来减小误差。近红外激光辐射的吸收（亨德拉等，1995；泰勒和Langkilde，2000；Pope，欧美地区，1995）可能会加热样品，可能会诱发样品多形性变化，导致拉曼信号变化。但是，在这种情况下，我们可以看到在超过1000毫瓦的激光功率照射下样品被破坏（片剂表面上出现黑点）。在实验激光功率（300毫瓦）情况下，拉曼信号没有显着变化，只会观察到扫描周期延长。

参数的影响形状和拉曼谱带的位置也可能影响一个谱带的强度（skoulika和Georgiou，2000）我们注意到光谱带峰值区域在1625/cm至1560/cm，我们不使用带强度计算谱带的峰面积。为了计算拉曼信号峰面积我们要注意基线的变化和矢量归一化，弥补实验条件的变化（修正激励强度，样品定位和温度变化），这样做会导致校准稳定性增加。盐酸地尔硫卓片的校准片（用于确定片剂中的药物含量）的光谱如图3所示。得到与药物校准片相似的光谱。实验的验证验证证实了拉曼测量技术这种方法作为一个准确的分析工具可以以确定市场销售的以及实验片剂的盐酸地尔硫卓含量。通过拉曼光谱分析计算出的数据可以与高效液相色谱分析合心爽片的过程中获得的结果进行比较，进行药物剂量比较（平均每片药品量：63.576plusmn;0.13毫克（使用高效液相色谱分析测得）、63.286plusmn;0.26毫克（使用拉曼测量））和在实验用药片（平均每片药品量：181.026plusmn;0.25毫克（使用高效液相色谱分析测得）与181.226plusmn;0.35毫克（使用拉曼测量））。傅里叶拉曼分析一片片剂约仅需要10分钟，同时，拉曼分析数据的变化系数非常的低，这表明，我们得到的都是重复性很高的结果，可以通过获得只分析一个单一的点，而不是扫描在这项研究中所设定的的五个位置来缩短分析时间。

从这些结果可以得出结论，拉曼光谱法基于单变量校准，采用测量峰面积来得到药物含量数据，这种方法是准确精确的，可以实现盐酸地尔硫卓片量化分析。和高效液色谱分析法相比拉曼光谱分析法分析时间大大减少，高效液色谱分析需要90分钟准备时间，傅里叶拉曼测量法对样品制备和保持处理的要求很低，可以节约许多时间。

表1

拉曼光谱技术测量在药物和乳糖，药物/蜡/淀粉混合物的浓度：实际的和拉曼分析计算得到的药物浓度

药物/蜡/淀粉片剂 药物/乳糖片剂

表2

随机抽取10个合心爽片（商品制剂）盐酸地尔硫卓含量（mg）：确定使用拉曼分析技术得到每个药片的药物含量，使用高效液相色谱法分析得到每个药片的药物含量