手持拉曼光谱仪在药物原辅料快速检测中的应用

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研究背景

原材料鉴定（RMID）或包装标签验证是制药行业常见的质量控制实践。供应链的全球足迹不断扩大，以及受污染或贴错标签的材料导致的公共卫生问题，促使许多监管机构要求检查每批用于药品的材料。药物原辅料检测的背景是基于药品安全性和有效性的考虑，各国根据良好作业规范（GMP）的要求，建立了原辅料接收、鉴别、储存、搬运、操作、取样、测试、批准或者拒收的详细标准。在药物生产过程中，原辅料对最终产品质量起着至关重要的作用，是药物安全性和有效性的前提和基础。传统上，制药原材料鉴定（RMID）依赖于基于实验室的分析技术，例如色谱、湿化学和滴定等。这些技术大多具有破坏性、耗时且劳动强度大，因此在大量处理并分析具有挑战性。

图1. 2020~2027年中国药用辅料市场规模及预测

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手持拉曼光谱仪的原理

拉曼光谱技术是一种非破坏性的分析方法，它能够提供关于药物原辅料的分子振动信息，因此在药物分析领域得到了广泛的应用。这项技术可以用来进行化学物质结构分析、晶型分析、中药材真伪鉴别、成分分析以及药物剂型的快速鉴别。在药物原辅料检测中，拉曼光谱可以用于快速鉴别和确认原辅料的身份，这对于确保药品质量和防止假药流入市场至关重要。拉曼光谱技术的优势在于其快速、准确、灵敏，并且测量时通常不需要破坏样品。此外，手持拉曼光谱仪集成了激光器、光学系统、检测器及数据处理软件于一体，体积小巧，便于携带至生产现场或实验室外进行即时检测，使得现场检测变得方便。使用的EVA6000手持式拉曼光谱仪，由于其能够穿透透明和不透明的包装容器来鉴别原辅料，这大大简化了检测流程，提高了效率。

图2. 拉曼散射原理

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产品应用优势

1、快速无损检测

药物生产是一项质量要求极为严格的生产任务，GMP第110条规定“应当制定相应的操作规程，采取核对或检验等适当措施，确认每一包装内的原辅料正确无误。” 传统的方法红外、色谱等方法都需要采样制样，且检测结果需要长时间等待。而拉曼光谱技术能够穿过透明半透明的包装，直接对来料进行定性分析识别，给出物质的内源性信息，且整个过程不超过10s，满足实现GMP原料、原辅药最小包装检的需求。

图3 现行方法和手持拉曼快速无损检测对比

2、现场适用性与灵活性

EVA6000手持拉曼光谱仪体积小巧，重量轻，便于携带至生产现场、仓库、甚至户外环境中进行即时检测。且不受实验室环境限制，可在各种环境下进行工作，适应性强，适用于多种场景的快速检测需求。EVA6000小巧轻便设计使其可以在任何需要的地点和时间进行检测，无需复杂的样品制备过程。这种便携性使得现场快速筛查成为可能，极大简化了鉴定流程。

图4 手持拉曼检测方法优势

3、高度特异性与准确性

拉曼光谱能够提供丰富的分子振动和转动信息，作为物质的“指纹”，对药品原辅料的成分识别具有高度的特异性和准确性。通过比对光谱数据库中的标准光谱，能够准确识别样品成分，减少人为判断误差，提高检测结果的可靠性。

4、多组分分析能力

除了主要成分外，EVA6000手持拉曼光谱仪还能检测微量杂质和添加剂，有助于全面评估原辅料的质量。多组分分析能力确保了检测的全面性和准确性，避免了因漏检而导致的潜在风险。

5、数据库支持与智能化

EVA6000手持拉曼光谱仪配备有强大的光谱数据库，支持自动化匹配和识别，减少了人工比对的工作量。支持智能化分析功能，能够根据光谱数据自动判断样品成分和纯度，提高检测效率和准确性。

6、智能化操作

EVA6000手持拉曼光谱仪通常配备有直观易用的操作界面，非专业人员经过简短培训后即可上手操作。内置的智能分析软件简化了检测过程，支持一键式检测，自动采集和分析光谱数据，降低了操作难度和复杂度，用户只需按一个键即可在几秒钟内得到明确的鉴定结果。

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实验部分

1.仪器及参数

实验采用由上海科技有限公司生产的EVA6000手持式拉曼光谱仪，其主要技术指标：光谱范围:200～3100 cm-1,线宽＜0.08 nm,激发波长785±0.5 nm,输出功率:0-500 mW软件可调,工作距离7.5 mm,波长分辨率~8cm-1@25 um,内置1600万像素摄像头,5.72寸工业级电容触控屏,支持湿手指及手套操作。

2.检测方法

3. 各种原辅料拉曼光谱

一些常见制药原辅料拉曼光谱图如下所示：

（1）羟丙甲纤维素（2910）取代型（有包装）。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：7s

（2）羟甲淀粉钠(有包装)。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：4s

（3）泊洛沙姆（有包装）。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：4s

（4）硬脂酸镁（有包装）。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：3s

（5）滑石粉（有包装）。激发波长：785nm，激光功率：350mW，积分时间：1.5s

（6）糊精。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：2s

（7）国产乳糖。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：2s

（8）羟丙甲纤维素 K4M。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：5s

（9）醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：2s

（10）硫酸羟氯喹。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：1.5s

（11）蔗糖。激发波长：785nm，激光功率：500mW，积分时间：1s

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结论

手持拉曼光谱仪以其快速、无损、便携、易操作等优势，在药品原辅料的快速检测中展现出巨大潜力。它不仅提升了药品生产的质量控制水平，还促进了药品监管的智能化和高效化。随着技术的不断发展和成本的进一步降低，手持拉曼光谱仪有望成为未来药品生产和质量控制领域不可或缺的工具，为保障公众用药安全贡献力量。