生物技术药物分析(收集5篇)

生物技术药物分析篇1

[关键词]核磁共振技术；药物分析鉴定；应用；联用技术

中图分类号：R917；O657.2文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）22-0394-01

引言

核磁共振技术（NMR）在临床中普遍应用于疾病的检测，因为该种方法不会对人体造成损害，同时疾病的诊断和检测率较高。在药学领域中，核磁共振技术能够对药物进行准确的分析以及鉴定，这取决于它的结构解析能力。

1核磁共振技术在药物分析鉴定中的优势

样品制备方法简单，NMR样品预处理环节少，便于质控，因而制样成本低样品污染和丢失的风险小；鉴定和检测的同步性，在一些常规药物分析检测过程中物质的鉴定和定量检测是两个分立的环节，而NMR实验可以同时提供物质结构和含量信息，制备一个样品（甚至一个实验）即能完成对样品中物质的鉴别和含量的测定，因而核磁共振技术是一种高效快速的检测手段；有机物的普适性，核磁共振实验是一种无偏向性的测试方法，可以实现混合物中多个组分的同时鉴定分析，为定量分析中基准物的选择提供了较为宽松的空间；异构体分析能力强，核磁共振对异构体独特的识别能力是许多测试技术（如色谱和质谱）所不能比拟的。此外，作为一种“无损伤”和低消耗的检测技术，核磁共振测试过程中除了样品制备试剂之外，几乎不需要其它额外耗材，且样品可以无损回收，因而核磁共振属经济型和环境友好型检测技术。

2核磁共振技术在药物分析鉴定中的应用

2.1高聚物类药物

高聚物类药物的检测受到其高分子质量以及标准品难于获得的限制，常规色谱技术很难用于鉴定该类药物，而NMR法却完全不受其影响仍然可以用来定性、定量研究。肝素和硫酸软骨素都是动物来源的粘多糖类药物，其化学组成因动物种类的不同而有很大差异，NMR可以区分从猪、牛及鳖鱼中提取的硫酸软骨素，而且可以确定各组分的含量。对于肝素中混杂的多硫酸化硫酸软骨素杂质可以通过二维NMR来表征鉴定。肝素钠原料经不同工艺的制备流程所获得的最终产品在末端结构上仍然存在细微的差异，末端环化程度、乙酞化程度及含量等都是质量控制的标准。

2.2糖疫苗

纯多糖疫苗口前应用于多种疾病的预防，包括伤寒、脑膜炎及肺炎等，由于临床可能出现免疫耐受和低反应等问题，人们开始研制糖复合物类疫苗。将细菌病原体表面的糖链连接到载体蛋白表而激活人体免疫应答是口前糖疫苗应用的主要依据，然而其有效的生物检测手段还没有建立起来。疫苗的质量控制是确保所用多糖的结构、含量的准确性以及纯度，目前药典中使用的常规检测方法主要是多种比色法的联合应用，用来鉴定疫苗中糖醛酸、氨基糖等的存在及含量。但是该方法对多糖疫苗的活性及结构不能完全表征。目前国际卫生组织已经将核磁共振技术列入糖疫苗的检测的候选方案中，NMR是目前最为有效的提供糖疫苗鉴定和质量控制的手段之一。NMR通过提供的糖链指纹图谱可以精细到区分单一糖环组成的差异，对30多种CPS型糖疫苗的NMR检测表明，NMR谱图对单一血清型疫苗在O―乙酞化及取代度、取代位置的差异都尤为灵敏，而且NMR可以同时检测疫苗生产各环节中可能引入的所有可能的杂质，以及糖链与载体蛋白间的比例等。

2.3多肤类药物

欧洲药典中对合成的多肤类药物鉴定的常规分析方法主要包括薄层色谱、红外光谱、电泳及液相色谱。氨基酸分析（AAA）法也从起初的检验部分逐步转移到鉴定部分，AAA法可以确定氨基酸的组成及相对含量。EDQM已经开始尝试利用NMR方法作为另一种可选的鉴定技术来代替AAA法。NMR法不需要预先水解多肤，而且可以区分Glu/Gln、Asp/Asn的差异性，而且可以检测到易水解或氧化的Trp、Cys氨基酸的存在，而AAA法通常无法完成这些更加细微的结构信息。NMR谱图主要依赖于多肤的氨基酸序列，很少受溶剂、pH值、温度等的影响，通常只要在相同条件下采谱并与标准品对照即可。不同来源的胰岛素（人、猪、牛）的51个氨基酸中存在1-4个氨基酸的差异，这些都可以利用NMR来鉴定。

2.4药剂品质的评价检测

NMR通常用于纯度很高的单一组分的结构解析，但是其中某些技术手段（如DOSY）同样适用于混合物的分析，这一技术的应用为直接检测各种剂型的药物以及鉴定药剂品质、是否存在劣质产品提供了有效的手段。药剂本身多为有效活性成分附加多种辅料配制而成，DOSY不需要预先分离提纯活性成分而直接对其进行品质的检测。

3核磁共振联用技术发展

随着现代药学、生化技术及其他相关技术的飞速发展，对药物分析技术提出越来越高的要求。这就要求现代分析技术能连续化、自动化、快速而高效地客观分析药物，从单一的分析手段到联用技术更成为一种发展趋势液相色谱一核磁共振（LC-NMR）联用技术自1978年出现，已经成为快速分离、确定结构的强有力的药物分析手段。典型的LC-NMR联用装置是由白动进样器、泵、色谱柱和紫外检测器组成LC系统，洗脱液从检测器进入用于中问存储LC峰的聚四氟乙烯管环路的LC-NMR接口，从接口出来引至带流通池的NMR探头或废液收集器。LC-NMR联用技术包括连续流动（on-line）和停止流动（off-line）两种模式。随着对药品分析要求的提高，LC-NMR又与质谱（MS）等技术联合，发展成了LC-SPE-NMR联用、LC-MS-NMR联用等，而且各具优点。现已广泛应用于药物分析的领域有：有机小分了药物的鉴别、定量，生物大分了类生化药物的结构研究；对药物的体外评价与研究、对体内药物的监控与研究等。

结语

核磁共振技术不断发展，具有灵活的定量分析功能，，试方法多种多样，使用核磁共振技术对药品进行分析以及鉴定，具有较高的准确性，同时鉴定时间很短，可以判断药物是否按照规定生产，因此要加大对其研发与应用，还要强化与其它技术进行联合应用，为药物以及食品安全提供更多的保障。

参考文献

[1]李鹤，于瑶，王化同，王洪莹.药物分析鉴定中核磁共振技术的应用探讨[J].世界最新医学信息文摘，2015，（68）：253+237.

生物技术药物分析篇2

【关键词】医药生物技术研究所；成果转化；情况分析

我国高校科技成果转化率不到10%[2]，而医药科技成果的转化率不足8%[3]。医学院校是医学科技成果产生的主体。因此，对医学院校科技成果转化中存在的问题进行探讨和研究，并寻求新的思路和对策，促进这些来之不易的科技成果及时地转化为生产力，对推动科技、经济和社会的全面发展，都具有十分重要的意义。

1科技成果转化的现状和存在问题

医药研发具有周期长、投入高、不确定因素多、淘汰率高等特点。随着科学技术的不断发展，研究领域相互渗透、学科间相互交叉已成为科学发展的潮流，而目前科研经费筹集难、科研队伍整合难、科研资源共享难仍在一定程度上制约着科技成果的进程，突出表现为如下几点：

⑴成果本身的问题研发的成果多停留在实验室阶段，成熟的不多，离中试扩大成为可上市产品还有一定距离。另外，成果转化为产品的周期长、投入多，也在一定程度上影响了成果转化。

⑵科研人员的观念问题科研人员选题时往往考虑的是能否发表文章，科研活动也以获奖为终点，并不热心于把成果做成产品，或把实验室成果主动转让给外单位。科研偏重于科学理论，没有把科研作为产品开发的前沿。科研选题时不考虑市场需要，设计工艺路线也不顾生产的可行性，待成果出来后无法与生产衔接。

⑶缺乏资金由于经费不足，造成有些好项目得不到有力的及时的支持，或进展缓慢，或束之高阁。研发经费投资渠道单一，仅仅依赖于企业自身的投资，缺乏风险投资基金机制。

2我所管理部门在科技成果转化中的一些尝试

⑴管理部门组织本所科研人员参加国内外各种形式的博览会、交易会、成果会为了能更好的宣传研究所的科研成果并将其推广，以实现科技成果转化与产业化，最终获得很好的经济社会效益，在管理部门精心准备了研究所科研成果的各种宣传材料、参展样品、制作科技成果展板的基础上，组织科研人员参加国内外各种形式的博览会、交易会、成果会，这是最直接的宣传形式。一方面，可以更好地将本所的科研成果介绍给参会企业，甚至可以当场形成各种合作意向、签订协议以至合同；另一方面，可以使参会的本所科研人员开阔视野，了解市场需求，同时还可了解到企业急需攻克的技术难题，以便更好地开展今后的科研工作。

⑵管理部门组织研究所科研人员汇集科研项目，自己召开科研成果交流会，搭建科研交流平台研究所作为一个培养高级人才的科研机构，在某一专业领域集中着大量的专家、教授，人才优势是无法比拟的，我所充分利用这天然的优势搭建科研交流平台，邀请全国各地的制药企业参会，为科研人员与企业之间搭建了一座桥梁。科技成果转化是一项高风险、高投入、高收益且周期长的活动，对企业来说，面对承担高风险的巨大压力，往往对很多高新技术成果望而却步。而这种面对面的交流方式，科研人员可以对其面临的风险，提供资料、信息，在科研和开发上进行讲解和引导，让企业做到心中有数。通过这种方式，我所已经成功的与几家企业签订了合同，管理部门的桥梁作用卓有成效。

3管理部门在科技成果转化中需要改善和加强的方面

生物技术药物分析篇3

关键词：食品农药残留检测技术

食品中农药残留的危害性已引起了世界各国的广泛重视并纷纷出台了各种规章措施，制定了农药使用规范同时限定其最大残留量以达到限制和控制农药的使用的目的，在这种情况下，相应的检测技术也就应运而生。本文就食品农药污染现状、食品农药残留检测技术的发展情况及具体方法并结合我国实际情况和目前存在的一系列问题展开论述。

一、食品农药污染现状

为了保证农业丰收，确保粮食产量及其它农副产品的生产效益，数以百万吨的各种农药施用于田间地头，虽然农业部门制定了“农药合理使用准则”和“农药安全使用标准”等规章制度，但是在具体的实施过程中，这些标准并未得到切实有效的执行。

另外，在农药生产方面，随意生产、销售使用及管理问题严重，导致农药质量得不到保障，甚至国家明令禁止的一些农药仍在市场销售。导致在农业部门组织的采样检测中农药残留量超标严重，有的甚至达到50%以上，由食品安全引发的急性中毒乃至死亡等问题屡见不鲜。由此可见，农药使用的混乱及食品中农药残留的危害对广大人们群众的身体健康造成了极大的威胁。这就迫切需要高度重视对食品中农药残留的检测，不合格或超标的食品严禁进入市场，从根本上杜绝其危害，保障食品安全。

二、食品中农药残留的检测技术现状及发展方向

随着生活水平的提高，由农药残留引发的食品安全问题也越来越受到人们的关注和重视，而食品中农药残留的检测手段和技术也得到了长足发展。目前，农药残留检测技术主要有气相色谱、高效液相色谱、免疫分析、亲和色谱技术、电化学分析、酶抑制法及蛋白质组分析技术等方法。

这些方法各有其特点，在实际的操作使用中，人们更注重的是在保证准确性的基础上检测技术的快速及易用性。气相色谱、薄层分析、高效液相色谱等方法前处理较复杂，需要配备昂贵的仪器设备和较高熟练程度的技术人员，时间跨度长，仅适用于单个样本的检测。因此在实际操作过程中，简单快速的检测技术更为人们所青睐。现介绍如下：

（一）气相色谱法

气相色谱是一种新型仪器方法，其是在柱层析的基础上发展起来的，在色谱发展中堪称最为成熟的技术手段。主要特点是操作简便、速度快、分离效能及灵敏度较高，应用范围也广。很多早期不能检测出的微量农药及其代谢物、降解物都能成功检出，提高了农药残留量的检测水平。

（二）高效液相色谱法

众所周知，目前农药都为有机化合物，其特点主要有挥发性低及分子量大、热不稳定和极性较强。而气相色谱分析法对于受热易分解或活性缺失的物质检测效能较低，明显不适用，液相色谱法因此应运而生。高效液相色谱法的作用机理是利用固定相和流动相在分配系数上的差异实现分离，其主要特点与气相色谱法相似，但更具整理性。

此方法几乎可以分析所有化合物，尤其对气相色谱法的缺陷起到了良好的补充和完善作用，不过灵敏度不高检测种类不多不如前者，目前超高效液相色谱法可以在这些方面实现突破。

（三）免疫分析法

鉴于农药残留检测主要是通过微量和痕量分析等手段实现检测目的，因此，高灵敏度的检测技术能更准确的对农药残留进行定性和定量，同时可以实现由单一品种农药检测向多品种农药残留成分同时检测发展的目标，提高效能。免疫分析法就是基于这样的考虑逐渐应用于农药残留检测。

免疫分析法具有灵敏度高、分析容量及成本低、安全可靠的特点，是以抗体作为检测器对有机化合物、酶等物质实现定性定量分析的一种超微量测定技术。进入新世纪以来，免疫分析法在检测农药的残留分析上得到迅速发展，并得到世界粮农组织的认可和推广。与色谱法相比它不需要贵重的仪器，能有效简化操作过程，非常适用于现场分析，已经成为农药残留检测领域的较有发展潜力的分析技术之一。当然，免疫分析法提供的信息量不大，在多残留分析方面应用有所不足，同时其开发时间较长，费用较高。

（四）免疫亲和色谱技术的发展

由于免疫分析方法有其固有的局限性（重要是信息量偏小），因此，一种将免疫分析与色谱技术相结合的技术就受到广大技术人员的重视，免疫亲和色谱法就是这样一种分析方法。它基于免疫分析的原理利用色谱分析的差速迁移理论实现分离样品的一种净化方法。高度的选择性是其重要特点。液相色谱技术与免疫分析法结合起来使用其主要优势是可使整个分析方法简化从而进一步提高农药残留检测效率。与此同时，两种方法的联用还可以减少结构相似的农药及其代谢产物的交叉反应，从而使假阳性的发生率大大降低。

（五）电化学分析方法

顾名思义，电化学分析方法能进行快速有效、灵敏准确的微量和痕量分析。其理论基础是利用在电化学池中的电化学反应将被测定物质的浓度转化为一种电学参量来加以测量和分析。其大大提高了分析的范围，具有较大的潜力和优越性。

（六）酶抑制法

酶抑制法的应用范围主要是测定有机磷和氨基甲酸酯等化合物的农药残留，从其杀虫机理上实现检测目的。由于这两类农药属于乙酰胆碱酯酶抑制物，当样品提取液中酶活性受到抑制就说明存在一定量的有机磷类或氨基甲酸酯类的农药残留，可以起到定性并快速检测的目的。

（七）蛋白质组分析技术

这种分析技术主要是在蛋白质组水平上找出转基因植物与非转基因植物的差异，然后再利用质谱技术进行分析，这样就能获知差异蛋白的相关数据，另外对于转基因植物外源基因来说，其非预期效应的安全性评价也是食品安全监控的重要组成部分之一。

三、总结

我们可以看到，农药残留的检测是一项复杂且技术要求较高的活动，不同的检测手段只能起到有限的检测目的，只有多种手段结合同时大力发展农药残留检测的新技术，力争在这一领域实现突破，真正实现农药残留的全方位无死角检测，才能从根本上保证食品安全，保障人民的身心健康和经济社会的可持续发展。

参考文献：

[1]王一茹.应重视和支持食品中农药残留检测[J].Agroenviron.andDevelop.1996/13（1）

[2]郑晓东何丹.食品中农药残留免疫检测技术的研究进展[J].中国食品学报.2004（06）

生物技术药物分析篇4

随着组学技术的发展完善,系统生物学[5]及多向药理学[6]已广泛应用于多种疾病及药理、毒理等研究。2007年,Hopkins[7-8]率先提出并系统地阐述了网络药理学(networkpharmacology)的概念,网络药理学是基于系统生物学的理论,对生物系统的网络分析,选取特定信号节点进行多靶点药物分基金项目:国家自然科学基金面上项目(81073134);国家中医药管理局重点学科项目(国中医药〔2012〕62号);上海市教委重点学科项目(J50301);上海市科委项目(12401900401)通讯作者:苏式兵,E-mail:shibingsu07@163.com子设计的新学科,是建立在高通量组学数据分析、计算机虚拟计算及网络数据库检索基础上的生物信息网络构建及网络拓扑结构分析策略和技术基础上的科学思想和研究策略。与传统药理学的最大区别在于,网络药理学是从系统生物学和生物网络平衡的角度阐释疾病的发生发展过程、从改善或恢复生物网络平衡的整体观角度认识药物与机体的相互作用并指导新药发现,强调对信号通路的多途径调节,提高药物的治疗效果,降低毒副作用[9]。

多数情况下,疾病发生的分子机制是细胞内调控网络的异常所致,复杂性疾病是由多基因、多功能蛋白相互作用紊乱而形成的疾病网络[10]。新药研发的策略应是发现如何干预疾病的病理网络,需要对多种基因及其调节蛋白的干扰才能影响疾病网络[11]。研究发现,在肿瘤、精神疾病和抗感染等治疗过程中,具有多靶点药理作用的药物比单靶点药物具有更好的疗效[12]。2网络药理学的研究思路

目前,网络药理学的研究思路通常可分为两类:一是根据公共数据库和公开发表的已有数据,建立特定药物作用机制网络预测模型,预测药物作用靶点,并从生物网络平衡的角度解析药物作用机制。如GuJ等[13]运用虚拟筛选和网络预测技术对大黄二蒽酮A、大黄二蒽酮C、番泻苷C等几种从未报道过具有抗2型糖尿病作用的成分进行预测并获得成功,YanJ等[14]也成功利用该技术对麻黄汤新药理作用进行了预测。二是利用各种组学技术以及高内涵和高通量技术,采用生物信息学的手段分析和构建药物-靶点-疾病网络,建立预测模型,进而解析所研究药物的网络药理学机制。如运用网络靶标预测中药方剂六味地黄丸适于治疗的疾病和机制[15],以及对复方丹参方的网络药理学研究[16]。3网络药理学的研究技术3.1数据的获取和验证

网络药理学研究中与实验相关的环节有两个[17]:一是基于实验结果构建网络所需基本数据的获取,二是对所建立的网络预测模型进行实验验证,这两个环节涉及的技术均应具有高通量、可定量、灵敏、快速、简便、可靠地获取大量数据的特点。目前,网络药理学研究所涉及的相关技术除了组学(基因组、蛋白质组、代谢组和元基因组等)技术外,主要包括高通量和高内涵技术、双高通量基因表达检测技术和分子相互作用技术。3.1.1高通量/高内涵技术该技术是指在保持细胞、组织或整体动物结构和功能完整性的前提下,一次性检测成百上千个处理且同时检测被筛样品对活细胞、组织或整体动物多个表型的作用,具有均质、多维表型检测、实时动态监测和可视化的特点。3.1.2双高通量基因表达检测技术该技术是指应用具有检测样品高通量、检测目标基因高通量的双高通量技术,具有对所需基础数据和网络模型进行验证的作用。Fakhari等[18]在2002年提出的聚合酶链式反应(PCR)芯片技术,具有操作流程简单、定量结果无需后期验证、特异性强、灵敏度高及重复性好等特点。3.1.3分子相互作用技术该技术是指从网络药理学角度揭示药物作用原理,或对所构建的药物作用网络或预测模型进行验证,用来揭示药物分子与机体生物大分子之间的相互作用关系。主要包括3种技术:基于表面等离子共振的检测技术[19]、基于生物膜层干涉的检测技术[20]、纳米液相层析-质谱分析技术[21]。这3种技术均具有高通量、高精度、无标记且实时检测的特点。3.2网络可视化技术

该技术是指应用可视化工具,将联系表反映成一张相互联系的可视网络的过程[22]。一般分为2个阶段:①丰富网络属性,通过增添网络本身、节点及连接的属性,使节点联系表扩展为包含丰富信息的网络;②网络描述,通过丰富的特征描述手段,使网络表现更加直观。目前,大部分网络药理学研究中的可视化可以通过Cytoscape[23]、GUESS[24]、Pajek[25]等专业工具来实现。3.3网络分析技术

该技术是指采用相应技术对构建得到的网络进行分析,从中提取出有用信息。主要分为3类:①网络拓扑学信息计算,可以得到网络本身的统计属性,反映网络中的隐藏信息[26];②随机网络生成和比较,用来对现有网络进行可靠性验证[27];③网络分层和聚类,简化网络复杂度的重要算法,也是寻找网络潜在信息的方法[28]。4网络药理学在中药研究中的应用

生物技术药物分析篇5

[关键词]痰热清注射液；近红外光谱；过程分析技术；全程质量控制

中药现代化和国际化的首要问题是提高制造水平，生产出稳定、安全、有效的中药产品。但在目前的中药生产过程中，存在着原料药材质量波动大、生产工艺相对粗放、产品质量过度依靠事后的检验等问题，尚无法满足现代制药业的要求。现代制药的主要特点包括生产的自动化、过程的可视化、工艺的可控性等，中药产品质量水平的提升，首要的问题是增强对制药过程的监控，以此提高对关键工艺过程的理解，在实现过程可视化的基础上提高过程的可控性，从而确保中药生产全程在受控状态下平稳运行，从而生产出质量一致的产品。

2004年，美国食品药品监督管理局（USFDA）了过程分析技术（processanalyticaltechnology，PAT）指南[1]，将PAT定义为一个用于设计、分析和控制生产过程的系统，他通过及时测量原料、生产过程中的物料及过程的关键质量和性能指标，实现确保最终新产品质量的目的。认为通过在药品生产过程中使用该技术，可以提高对药品生产过程的理解，增强对药品生产过程的控制，确保生产沿着设计的方式运行，从而提高产品的质量。过程分析技术在化学药和生物药的生产上已得到较为广泛的应用，如化学反应过程、结晶过程、干燥过程、混料过程、制粒过程的监测与控制等。虽然中药制药过程与其有所不同，但以上研究仍有借鉴意义。中药生产的各个环节中，物料以某些状态的存在时间相对较短，不允许进行复杂耗时的常规分析，必须采用快速分析方法对多个环节的样品进行分析。中药生产的工艺过程一般较为复杂，需要对多个工艺过程进行快速的监测控制。以上工作的开展，必将有助于提高中药生产过程的可控性，从而改善产品质量。

近年来，应用快速分析技术，尤其是近红外（NIR）光谱分析技术，对各类中药物料和工艺过程进行分析成为研究的热点。中药物料包括各种原料药材、中间体、以及最终的中成药产品。以原料药材为例，利用NIR光谱分析技术不仅可对药材中药效成分的含量进行定量测定，而且可以实现对其基源、产地、生长方式、真伪以及相似度的定性鉴别。中药注射剂的生产一般要经过煎煮浓缩、分离纯化、提取物干燥、配液等过程，对这些过程的研究表明在中药注射剂生产上进行过程质量控制具有可行性。但将以上技术集成起来，对特定中药品种的生产全程进行过程质量控制还鲜有报道。

痰热清注射液是一种比较有代表性的中药注射剂品种，它是一种复方制剂，君臣佐使一应俱全，其中既包括动物药，又有植物药；药效成分中包括甾体、酚酸、黄酮、糖苷等多种大类化合物；生产过程则包括醇沉、萃取、结晶、过滤、酸碱沉淀等多种纯化工艺。该品种疗效显著，是一种应用前景较好的中药注射剂，但仍有质量提升的空间。为进一步提高其质量，可在该品种的生产全程进行过程质量控制，对其原料、中间体和成品进行对指标的快速测定，对其生产过程中的关键工艺环节进行重点研究，从而对其进行更为严格的控制，以提高其安全性、有效性和稳定性。这些研究不仅有助于提高该品种的产品质量，同时，由于该品种具有很好的代表性，研究成果也可为其他中药注射剂品种过程质量控制提供借鉴。

1技术体系的构建

采用近红外光谱对痰热清注射液生产全程进行质量控制，需要发展一系列的技术，概括起来说，主要包括4个方面，一是对从原料药材到各种中间体、提取物，直到最终产品进行快速的定量分析；二是对多种物料进行定性分析，其中既包括不同原料药材之间存在的原始差异，也包括由于操作工艺波动导致的差异；三是工艺过程数据的处理方法，其中既包括各工艺的终点判断方法，也包括工艺一致性的评价方法；四是在工艺理解的基础上对其进行优化，以近红外光谱反映每个工艺的原料性质，借助多变量数据分析技术寻找相应的最优工艺，从而实现“变化的原料+适配的工艺=稳定的产品”这一理念。

1.1定量分析

痰热清注射液原料药材种类较多，生产工艺复杂，流程较长，成品内控指标较多。因此，相关物料的定量分析贯穿从原料药材到最终产品的全部流程。近红外光谱信息丰富，可对物料的多种物理化学参数进行准确预测。

本项研究对黄芩、金银花2种原料药材进行了定量分析，分别测定了其中的4种黄酮类化合物[2]和6种有机酸类化合物[3]，并建立了掺伪熊胆中掺伪比例[4]、连翘药材中青翘和黄翘的比例的定量校正模型[5]，所建方法相比于原有的原料药材质控方法，质控指标更多、分析速度更快，对于原料药材的采购和投料前检验具有较高的实用价值。

痰热清注射液采用提取物配液的方法制得，5种原料药材的提取物是痰热清注射液生产过程中最为重要的一类中间体。本项研究分别建立了熊胆粉提取物中熊去氧胆酸UDCA和鹅去氧胆酸（CDCA）的定量校正模型[6]、山羊角提取物中12种氨基酸的定量校正模型、金银花提取物中6种有机酸的定量校正模型[7]。水分含量是表征中药提取物质量的一个重要参数。水分含量的高低不仅影响药效成分的含量，而且过高的水分含量还可能导致提取物变质，考虑到这一点，本项研究还建立了5种中药提取物中水分含量的测定模型[8]。所建方法不仅可以实现对中药提取物中多种指标性成分的同时测定，还可以用来管理利用历史色谱数据，提高历史数据的利用率，并可更好地反映提取物批次之间的质量波动。

针对痰热清注射液成品检验时存在的分析复杂耗时，难以实现高通量样品检测的问题，提出采用NIRS技术对痰热清注射液成品进行检测的方法。利用自行研制的仪器配件建立了对痰热清注射液成品进行不开瓶检验的方法[9]。还采用自配的不同浓度的痰热清注射液增加了校正集样品的代表性，以获得更为满意的建模效果[10]。所建方法可实现对痰热清注射液快速无损的多指标同时测定，与传统的液相分析方法相比，既可大大节省成本和耗费，又可以适当增加抽样数量，为痰热清注射液提供了更为严格的质量控制方法。

1.2定性分析

中药制药过程中各种物料批次之间的差异则可能有两方面原因造成，一是原料导致的差异，一是生产过程导致的差异。近红外光谱信息全面，能够反映物料的整体状态，相比于其他分析技术，NIRS分析技术的一个突出优势就是能够对物料进行准确的聚类分析或判别分析。

导致原料药材的质量差异原因很多，主要包括基源、产地、生长方式（种植或野生）、采收时节不同，以及人工掺伪等因素，具体到痰热清注射液的5种原料药材则各具特点。其中黄芩药材有产地差异和生长方式差异；熊胆粉药材属于贵重药材，有产地差异和掺伪问题；连翘药材有产地差异和采收时节差异；金银花药材有产地差异，和山银花药材具有类似的外观和药效，难以区分；山羊角药材则存在着品种差异和采收时节差异。本项研究充分利用近红外光谱技术的优势，利用PCA-DA，PLS-DA，SIMCA等方法建立了不同药材的判别模型。本研究还建立了基于NIRS技术的原料药材指纹图谱相似度匹配模型，目前NIRS指纹图谱相似度已被一些企业接受作为原料药材的内控指标，成为一种保证原料的批次一致性的手段，效果满意。

1.3过程监测

痰热清注射液工艺过程繁多，但过程的监测体系尚未完善，本项研究针对提取过程和提取物配液过程的监控方法进行了研究，实现了过程的可视化，增强了对过程的理解，为实施过程控制提供了依据。

熊胆粉提取过程实质上是一个水解反应，条件剧烈，耗时较长，但由于缺少过程监测和终点判断方法，在一定程度上造成了严重的浪费。为此，本项研究建立了基于近红外光谱技术的熊胆粉水解过程检测方法，建立了熊胆粉水解过程中牛磺熊去氧胆酸（TUDCA），牛磺鹅去氧胆酸（TCDCA），UDCA，CDCA4种胆汁酸类化合物含量的快速分析方法，并将近红外光谱分析技术与移动窗口标准偏差法（MBSD）相结合，提出了一种快速有效的熊胆粉水解过程终点判断方法，为实现该过程的可视化和科学判断过程终点提供了技术手段[11]。

提取物配液过程操作工艺参数较多，对最终产品质量影响较大，需要进行批次一致性的监控，本研究采用多变量统计过程控制方法，对熊胆粉提取物配液过程和总混过程[12-15]进行了研究，采用主成分得分，HotellingT2，DModX等统计量实现了过程的监控，准确区分了正常批次和原料用量异常、加热温度异常、碱用量异常、搅拌终止等异常批次。

1.4工艺优化

中药生产过程中，存在着原料质量一致性较差的特点，生产中为了提高原料的利用率，保证产品的安全有效，必须根据原料的具体特点，选用最为合适的工艺参数。本项研究以熊胆粉粗提物的洗涤过程为例，探索以NIRS反映原料差异，对工艺参数进行设计，将光谱数据的前8个主成分的得分值和乙酸乙酯的用量作为变量，分别采用PLS方法对产物的纯度和收率进行回归，建立根据原料性质和工艺参数预测产品质量的模型，可为熊胆粉粗提物的洗涤过程提供指导，并可为类似过程提供参考[16]。本项研究还对痰热清注射液配液过程中影响最终产品质量的因素进行了初步识别。采集了24个实际生产批次的5种中药提取物原料的近红外漫反射光谱，记录了配液过程中的31种操作参数和最终产品的总含固量和灯检合格率，利用偏最小二乘方法建立了定量校正模型，得到了自变量和因变量之间的相关系数。利用相关系数图初步筛选出4个与总含固量和8个与灯检合格率相关性较强的因素，并对其实际意义进行了分析[17]。

2相关思考

建立痰热清注射液生产过程全程质量控制的技术体系，目前仍有一些问题需要进行更为深入的研究。在项目实施的过程中，项目组成员发现了阻碍对中药生产进行过程分析的一些共性问题，并进行了深入思考，通过本文提出，希望能够得到本领域相关科研人员的关注，并共同研究解决方案。

2.1必须针对中药近红外质量控制技术的一些基础问题开展研究

2.1.1关于近红外的检测限问题传统上认为，近红外光谱分析技术的检测限是0.1%。在实际的研究中发现，中药中大多数成分的含量低于0.1%，但仍可建立较为满意的模型，进行较为准确的测定。笔者认为，所谓NIRS的检测限，只是一个经验值，并非一成不变。具体到某个指标能否用近红外光谱分析技术测定，取决于目标化合物的吸收特点和基体性质。这一点在中药复杂体系的分析中尤为明显，其原因可能是中药中各种成分之间存在的相关性。这种现象提示，中药制药企业在确定在特定中药品种的全程质量控制中是否适合采用NIRS技术，需要做一定的前期研究，确定是否具有可行性。而非仅仅依靠近红外光谱分析技术的检测限是0.1%这一说法而进行武断决策。

2.1.2关于中药近红外分析方法的规范化问题真正将其应用于中药质量控制及中药制药过程分析，尚需解决规范化问题。只有通过对具体对象的研究和分析，才能解决该项技术在应用过程中的一些关键问题，比如NIR光谱分析技术中建模样品的代表性及模型的可扩展性问题、NIR光谱采集条件及建模参数的优化问题、异常样品光谱的剔除原则问题、模型的评价方法问题等。只有这些关键问题获得解决，并经过验证，形成规范，才能充分发挥NIR光谱技术的优势，使之真正起到质量控制和过程监测的作用，在中药行业得到更为广泛的应用。

2.1.3模型的更新和转移问题近红外模型的建立不是一劳永逸的，为解决模型的长期有效性和普遍适用性问题，必须进行模型的更新和转移方法研究。中药作为一类特殊的样品有其自身特点，须通过对具体对象的研究，总结出中药样品NIRS分析模型的更新和转移的一般规律，以延长模型的使用时间，扩大模型的使用范围，从而提高模型的使用效率，使得NIRS分析技术在中药质量控制及过程分析领域得到更为广泛的应用。

2.1.4基于近红外光谱技术的中药指纹图谱技术相对于传统的色谱指纹图谱技术，近红外光谱信息更为全面，稳定性更好，能够以更为综合的方式反映中药物料的整体信息，在中成药原料药材的采购和投料前检验方面有应用前景和推广价值。针对具体中成药品种的原料药材建立近红外指纹图谱控制方法时，必须根据生产的实际情况确定标准库的组成、指纹图谱相似度计算方法和相似度阈值的确定方法。

2.2必须倍加重视近红外过程分析方案中的设备问题

2.2.1关于提取过程样品预处理设备的问题由于中药样品一般具有物质复杂、不均一、黏稠的特点，因此必须对样品进行预处理后才能进行光谱采集。在本项目的研究中体会到，样品预处理设备问题是一个必须解决的瓶颈问题，为此，研发了具有通道切换和在线清洗功能的预处理设备，在一定程度上解决了这个问题。

值得一提的是，某些中药的提取过程由于具体原因，如强酸强碱、高温高压、黏度极大、以及周期特长等原因，不适合进行在线分析，可考虑采用离线分析（offline），或现场分析（atline）的方法，而不必强求过程分析具体的实现形式。

2.2.2关于近红外仪器及相关仪器的配备问题笔者认为，有意向引入近红外全程质控系统的中药生产企业，必须有足够的资金支持和人员投入。这一系统前期投入较大，且必须通过长期的使用，才能起到提高产品质量的功用，难以在短期内产生经济效益。对于中成药原料药材、成品及生产过程中物料的静态分析，最好采用离线近红外仪器在分析小屋或化验室内进行分析，以达到较好的分析效果。由于近红外分析技术属于二次分析方法，因此必须配备标准值测定的仪器和设备，目前整理的做法是采用质量部门的化验室内进行测定，笔者在项目实施的过程中发现，这样不利于项目的推进。因为近红外全程质控系统介于生产部门和质保部门之间，相对独立，最好有专门的仪器和人员配备，特别是常用的HPLC设备，这也是一些国际制药企业，如拜耳、辉瑞等公司整理的做法。

2.3关于近红外全程质量控制方法的管理问题

2.3.1过程分析团队同生产、质保部门的结合陆婉珍院士指出，近红外光谱分析技术的实际应用，需要一个包括软硬件维护的团队，通过大量数据的积累和对计算模型的不断修正，以实现长期的成功应用[18]。近红外光谱测定结果的可靠性在很大程度上取决于建模样品的代表性，因而必须注重数据的累积。近红外技术的一个显著优势就是可以进行历史数据的管理和挖掘，将历史数据加入到各类模型中，不断优化、完善模型，提高模型的预测能力。充分发挥近红外技术的优势，必须将过程分析团队同生产、质保部门结合起来，增强部门之间的协调。生产中存在的实际问题是过程分析技术的目标，解决生产上的问题需要确定合适的质控目标。因此，过程分析既是保证生产平稳运行的手段，也是沟通生产和质保部门的关键环节。

2.3.2应用领域的拓展技术的开发与应用过程分析团队与研发部门的结合有助于解决大量生产中存在的现实问题，对于提高仪器的使用效率，改善质控手段有着重要意义，这要引起相关部门的重视。

2.3.3过程分析技术人才的培养过程分析和全程质量控制不仅仅是一种技术，而是一个理论和应用体系，从某种意义上说是一个系统工程。但目前的药学高等教育尚缺少合适的教材和专业的师资力量，相对于石油化工和化学、生物制药领域，中药领域的过程分析技术人员更是急缺。从事过程分析技术研发和工业上进行全程质量控制的人员必须同时具备分析化学、数据处理、制药工程工艺、中药学等多个学科的基础知识，希望引起国内开设制药工程专业的高校的重视。

3前景展望

本文报道了NIR光谱分析技术在痰热清注射液生产过程质量控制体系中的应用，为NIR光谱技术在其他中药注射液品种上的应用提供了借鉴。将该项技术推广到其他中成药品种的全程质量控制中尚需解决一些技术、设备、管理方面的问题，本课题组目前仍在对这一技术体系进行完善，进一步提高生产全程的可控性。

[参考文献]

[1]FoodandDrugAdministration（FDA）.GuidanceforIndustryPAT-Aframeworkforinnovativepharmaceuticaldevelopment，manufacturingandqualityassurance[S].2004.

[2]LiW，XingL，CaiY，etal.ClassificationandquantificationanalysisofRadixscutellariaefromdifferentoriginswithnearinfrareddiffusereflectionspectroscopy[J].VibSpectrosc，2011，55：58.

[3]LiW，ChengZ，WangY，etal.Qualitycontrolofloniceraejaponicaeflosusingnearinfraredspectroscopyandchemometrics[J].JPharmBiomed，2012，72：33.

[4]李文龙，邢丽红，薛东升，等.一种基于近红外光谱技术的熊胆粉鉴别方法[J].光谱学与光谱分析，2011，31（3）：673.

[5]刘绍勇，薛东升，张文明，等.基于近红外光谱技术的连翘药材质量控制方法研究[J].药物分析杂志，2014，34（4）：121.

[6]李文龙，刘绍勇，薛东升，等.近红外漫反射光谱法快速测定熊胆粉提取物中熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸的含量[J].中国药学杂志，2010，45（19）：1500.

[7]LiW，WangY，QuH.Nearinfraredspectroscopyasatoolfortherapidanalysisofthehoneysuckleextracts[J].VibSpectrosc，2012，62：159.

[8]李文龙，徐金钟，刘绍勇，等.近红外漫反射光谱法测定5种中药提取物中水分含量的研究[J]，药物分析杂志，2009，29（10）：1602.

[9]LiW，ChengZ，WangY，etal.Feasibilityresearchonnoninvasiveanalysisoftanreqinginjectionwithnearinfraredspectroscopy[J].JNearInfraredSpec，2012，20：67.

[10]LiW，ChengZ，WangY，etal.AstudyontheuseofNear-infraredspectroscopyfortherapidquantificationofmajorcompoundsinTanreqinginjection[J].SpectrochimActaA，2013，101：1.

[11]李文龙，程志伟，刘绍勇，等.熊胆粉水解过程的近红外定量监测和终点判断方法研究[C].北京：2013中国国际过程分析与控制学术会议，2013.

[12]李文龙，薛东升，刘绍勇，等.近红外光谱法用于痰热清注射液总混中间体的快速判别[J].中成药，2010，12（32）：112.

[13]LiW，XingL，FangL，etal.ApplicationofnearinfraredspectroscopyforrapidanalysisofintermediatesofTanreqinginjection[J].JPharmaceutBiomed，2010，53：350.

[14]李文龙，程志伟，刘绍勇，等.熊胆粉提取物配液过程近红外在线监控方法研究[C].北京：2013中国国际过程分析与控制学术会议，2013.

[15]LiW，HanH，QuH.MonitoringBatch-to-BatchreproducibilityofTCMproductionprocessusingin-linenirspectroscopycombinedwithmspcmethod[C].SanFrancisco：2013AIChE（AmericanInstituteofChemicalEngineers），2013.

[16]李文龙，刘绍勇，薛东升，等.一种基于近红外光谱技术的熊胆粉粗提物洗涤工艺优化方法[J].中国中药杂志，2014，39（1）：75.

[17]李文龙，刘绍勇，薛东升，等.痰热清注射液配液过程中关键影响因素辨识方法初探[C].南宁：2013年中国药学大会暨第十三届中国药师周，2013.

[18]陆婉珍.近红外光谱分析技术在实际应用中的课题[C].上海：全国第三届近红外光谱学术会议，2010.

NIRS-basedtotalqualitycontrolsystemconstructionof

Tanreqinginjectionandrelativethinking

LIWen-long1，LIUShao-yong2，XUEDong-sheng2，QUHai-bin1*

（1.PharmaceuticalInformaticsInstitute，ZhejiangUniversity，Hangzhou310058，China；

2.KaibaoPharmacyCo.，Ltd.，Shanghai201401，China）

[Abstract]Inthispaper，NIRS（nearinfraredspectroscopy）-basedtotalqualitycontrolsystemfortheTanreqinginjectionwasintroducedbriefly.Byanalyzingandsummingupthesignificanceanddifficulties，severalimportantproblemsofthepracticalapplicationswhichneedurgentsolutionsareproposed.AndalsotheapplicationprospectofNIRSisfullydiscussedandputforwardintheend.