蒋波 周杰通讯作者
（正大天晴药业集团股份有限公司；江苏南京211100）
[摘要]近红外光谱（NIRS）具有许多优点。首先，它方便快捷，可以实现在线检测。可以定性分析也可用于定量分析。其次，检测过程不会对被测样品造成损害，检测成本低，对环境和被测产品无污染。特别适用于化工行业过程控制在工业和食品加工领域，特别是在提高制药行业产品质量控制和生产效率方面，有着重要的帮助。本文介绍了近红外光谱分析，介绍了该技术的发展、检测技术的基本原理和方法，以及该技术在药物分析中的应用。
[关键词]近红外光谱技术；药物分析；应用进展
1.解析方法
常用的分析方法有透射光谱、透射反射光谱和反射光光谱法。在近红外光谱中，720-1100nm最适合通过厚样品（例如种子、浆膜、液体和糊状物）用于透射和反射[1]；1200至1850 nm该部件可用于液体和薄膜的传输，也可用于高含水量样品的传输漫反射测量；1850-2500nm，主要用于地面或固体，可以测量块体材料的漫反射系数。透射反射区在食品分析中尤为重要。之所以受到关注，是因为它适用于测量高水分和高脂肪含量的产品，包括采购产品肉，乳制品，果酱和果酱，面团和面糊。在这个地区工作。其优点是可以使用较长的光路样本池来采集光谱。通常使用10-20毫米光程[2]。而且不需要取样。进一步的样品处理可以扫描粘性和非均质样品。与反射法比较，透射法的主要优点是光谱能代表整个样品的改变点，不仅仅是表面。在反射法中，前1mm占据99%的光谱。由于样品中组分分布不均匀，产生了反射光谱，不能代表整个样品的特征。
近红外光谱分析的原理是将被测样品与已知标准样品的光谱进行比较，在产品模型库的光谱数据之间建立关联。如果被测样品和模型是相同的，样品的成分就会知道，否则，它将通过相关分析，通过数学分析方法[3]，如回归分析，最小二乘法，遗传算法，神经网络或拓扑分析，计算测量样本一个或多个组件的内容。
近红外光谱定性分析可分为判别分析和聚类分析两大类。有判别分析（DA）、主成分分析（PCA）和马氏距离MD和SIMCA。其中，采用判别分析法将样品不同波长的吸收光谱与模型中的光谱进行比较，可以确定与试样最相似的已知材料类别，因此该技术被认为是合适的解决问题方法。主成分分析（PCA）是一种降维技术。减少对某一波长的吸光度的研究较少，只考虑光谱数据，通过将这些多维数据投影到一个低维空间中。马氏距离法（MD）[4]与标准差法相似定量测量了给定谱与中心典型谱的偏差。主要用于检验相关干扰和判断样品，测量的光谱与异常点相匹配进而分辨产品属于或不属于哪个类别。当然，有很多定性分析方法，比如模式识别和人工神经网络。
近红外光谱分析主要用于定量分析、定量分析，包括主成分回归（PCR）、偏最小二乘法（PLS）、逐步回归分析、多元线性回归、人工神经网络等方法（PLS），它可以通过建立定量校准模型来计算和预测多个成分来检测未知样品的含量[5]。主成分回归（PCR）是主成分分析，是线性回归和主成分分析的结合与正交分解。这消除了共线问题并保留了原始数据中存在的所有信息。为了达到缩小尺寸的目的，实现特征波长提取。人工神经网络（ANN）是一种新的分析技术，该方法的优点是抗干扰和噪声，在特殊情况下，检测效果很好。逐步回归分析是选择多个浓度的特征样本作为回归分析，对样品的全谱数据进行回归分析[6]，信号强度较弱，
经过反复操作，可以得到并选择反演的波形。建立了含有最高浓度信息的长点模型，并用该模型预测长点是否具有最高浓度进而了解样本。
2.近红外光谱分析技术在药物制剂分析中的应用
近红外光谱技术近年来在药物制剂分析中得到了广泛的应用。光谱技术的发展和普及，更有利于药物制剂和药物的鉴别[7]。药品制剂的分类，更准确地测定制剂中有效成分的含量，以便准确掌握原粉制备的各种物质。有必要采取措施提高产品质量。
2.1用光谱技术鉴定药物制剂性质和类型
根据现有的参考光谱库，对药物制剂的制备进行了详细的阐述。本研究的目的是确定药物制剂的类型和性质。通过数据计算验证了数据谱库的实用性。它是由不同的制药公司生产的同样的药物，如罗红霉素，可以通过这种光谱分析技术进行鉴定片剂和其他西药片。
2.2采用分光光度法测定活性成分的含量
药物中活性成分的多少是影响药物疗效的重要因素[8]。这种药的疗效取决于有效成分的含量。比如某医药集团制药有限公司正在生产罗红霉素片，近红外光谱（NIRS）可以用来监测药物的活性成分的含量。该药的有效成分含量可根据制药厂的需要进行调整，目的是确保药品符合国家标准。
2.3光谱法测定药物中的水分和原粉制剂的均匀性
近红外光谱（NIRS）可用于中药和抗生素的水分检测，测量快速准确。同时，药物中的主要活性成分可以得到改善。特别是主要活性成分的均匀性、药物生产的疗效影响很大。因此，在药品生产过程中，药厂应确保验证药物的有效性[9]，必须保证药物有效成分的均匀性[10]，尤其是保证多组分中成药生产过程中基本成分的均匀性。北京同仁堂将此技术应用于安宫牛黄丸的生产。
2.4近红外光谱在中药分析中的应用
近红外光谱在药物制剂中有着广泛的应用，利用外光谱分析技术对中药的纯度和所含的有效成分进行分析测定有许多用途。中国的中医药历史悠久，编撰了《本草纲目》，其中记载了大量的中药、药材中药鉴定主要依据药材的形态和外观。在里面由于药材成分复杂，传统的鉴别方法比较困难。化学计量学可以用来快速分类。近红外光谱分析可用于中药材的分类和成分检测，也可用于鉴别假冒中药材假冒伪劣。
3.结论
近年来，近红外光谱技术在我国发展迅速。分析过程应用广泛，包括制药原料、中间体和成品。同时，可以为药品生产提供实时信息，生产线质量控制分析，最大限度提高产品合格率，改进产品的同时，还可以鉴别中药的产地和质量，它也发挥了重要作用。随着远红外分析技术的进一步发展，分析工具将更加方便快捷，其精度将在不久的将来得到检验。该技术也将促进药物分析技术的发展。
参考文献
[1]曾卫国 . 近红外光谱分析技术在聚乙烯醇分析中的应用 [J]. 福建 分析测试 , 2014, 23(02): 52-55.
[2] 杨渊婷 , 高光伟 . 探析近红外光谱分析技术在食品检测中的应用 [J]. 科技资讯 , 2019, 17(13): 75+77.
[3]谢秋韵 . 威廉·赫歇尔的天文学成就在中西方传播之比较研究 [D]. 东华大学 , 2016.
[4]戚淑叶 . 可见 / 近红外光谱检测水果品质时影响因素的研究 [D]. 中国农业大学 , 2016.
[5]张林娜 . 基于可见近红外光谱的非接触血液种属鉴别的研究 [D]. 天津大学 , 2017.
[6]郭志明 . 基于近红外光谱及成像的苹果品质无损检测方法和装置 研究 [D]. 中国农业大学 , 2015.
[7]杨越 . 基于近红外光谱技术的中药生产过程质量控制方法研究 [D]. 浙江大学 , 2018.
[8]王澄林 . 近红外光谱技术在金线莲定性定量分析中的应用研究 [D]. 福建中医药大学 , 2017.
[9]杨岩 , 肖佳妹 , 王韧 , 等 . 人工神经网络在中药相关研究领域的 应用 [J]. 中草药 , 2019, 50(13): 3230-3236.
[10]游士兵 , 严研 . 逐步回归分析法及其应用 [J]. 统计与决策 , 2017, (14): 31-35.