常見藥品包裝材料對拉曼光譜用于注射液無損檢測影響的初步探討

甘勇強，尹利輝，施曉光 （廣西壯族自治區食品藥品檢驗所，南寧 53002； 中國食品藥品檢定研究院）

1 簡介

近年來，以光譜技術為核心的無損快檢方法在藥品的篩查、打假方面得到廣泛應用[1－3]；在固體劑型，如片劑和膠囊的假藥快速無損篩查方面，近紅外光譜已經證明是非常有效的方法[4－6]。但是，近紅外光譜是吸收光譜，對于澄清的液體通常以透射或者透反射方式測量；在無損檢測時，測量的光程取決于注射液包裝瓶的直徑，通常由于注射液包裝瓶較大 （從1mL到100mL），導致測量的光程太大而不能獲得需要的近紅外光譜。

拉曼光譜是一種散射技術，拉曼測試的采樣點位于激光束的焦點，使用不同的光學設計，聚焦長度能夠在幾毫米或者更長的范圍內變化，因此可以選擇合適焦長的光纖探頭，無損地獲得盛放在安瓿瓶、玻璃瓶或者聚合物等包裝材料內的注射液的拉曼光譜；同時，拉曼光譜也能對固體劑型藥物進行無損檢測，例如采用藥用PVC包裝的片劑等。與近紅外光譜不同的是，拉曼光譜具有明顯的特征譜帶，可以直接對待測樣品進行指認和對比，但由于包裝材料本身也會產生拉曼散射，對測試結果產生干擾，因此必須在對光譜進行分析時加以考慮。曾煥俊等曾對幾種注射液包裝的拉曼光譜進行測試[7]，但目前沒有針對包裝材料在拉曼無損檢測中產生影響的詳細研究。本文對幾種常用于注射液的藥物包裝材料進行拉曼光譜測試，研究了包裝材料對拉曼無損檢測的影響，有助于拉曼光譜在藥品快檢方面的推廣應用[8－16]。

2 材料與方法

2.1 樣品

鹽酸多巴酚丁胺注射液，廣州白云山明興制藥有限公司，2mL：20mg，安瓿瓶包裝；膦甲酸鈉氯化鈉注射液，杭州民生藥業有限公司，250mL：膦甲酸鈉3.0g與氯化鈉，玻璃瓶包裝；膦甲酸鈉氯化鈉注射液，青島華仁藥業股份有限公司，100mL：膦甲酸鈉2.4g與氯化鈉0.3g，非PVC軟袋包裝。

2.2 方法

采用英國Metage公司生產的OPAL 3000型便攜式拉曼光譜儀 （激發功率：400mW，激發光為785nm，分辨率：4.5cm－1），光纖探頭對樣品及包裝進行拉曼測量。

3 結果與討論

3.1 考察安瓿瓶、玻璃瓶的拉曼光譜及對注射液的影響

安瓿瓶是最為常用的注射液包裝材料，為玻璃燒制。按照材質主要分為中性硼硅玻璃、低硼硅玻璃；按顏色分為透明玻璃安瓿和棕色玻璃安瓿。

圖1是不同材質及顏色的空安瓿瓶的拉曼光譜，測試時保證安瓿瓶外壁與探頭距離一致，所有測量條件一致。透明安瓿瓶的拉曼信號明顯強于棕色安瓿瓶；而且透明低硼硅安瓿瓶的拉曼信號比透明中性硼硅安瓿瓶的拉曼信號強很多 [為了便于比較，圖中曲線 （a）為實際測得的光譜強度整體除以6得到]。兩種棕色安瓿瓶的拉曼信號基本一致，因此可以得出如下結論：透明安瓿瓶對拉曼光譜測試的影響較大，棕色安瓿瓶的影響很??；并且對于透明安瓿瓶，低硼硅安瓿瓶的干擾比中性硼硅安瓿瓶的干擾大。

圖1 不同材質及顏色的空安瓿瓶的拉曼光譜（積分時間60s，掃描1次）

以鹽酸多巴酚丁胺注射液為例，研究了安瓿瓶的影響。鹽酸多巴酚丁胺注射液采用低硼硅玻璃安瓿包裝，規格為2mL：20mg，濃度約為1%。圖2中曲線 （a）為透過安瓿瓶直接測試得到的注射液拉曼光譜，曲線 （b）為空安瓿瓶的拉曼光譜。對比發現，透過安瓿測試的注射液拉曼光譜中，在2000～1000cm－1范圍內出現了非常明顯的空安瓿瓶的散射峰，而在1000～500cm－1范圍內仍然能夠出現來源于鹽酸多巴酚丁胺溶液的散射峰。將曲線（a）與曲線 （b）進行譜圖差減，扣除來源于空安瓿瓶的拉曼信號，如圖2中曲線 （d）；曲線 （c）為將注射液倒出并盛放在石英比色皿內測試光譜，由于石英比色皿的拉曼信號很弱，因此可以直接反映出注射液本身的拉曼信號。對比曲線 （d）與（c）可以發現，在1000～500cm－1范圍內，由于安瓿瓶沒有拉曼信號，因此對注射液光譜產生的干擾很??；但是在1800～1150cm－1范圍內，由于安瓿瓶很強的散射信號干擾，差減后的光譜噪聲較大，不過仍然能夠分辨出主要的特征峰 [如曲線 （c）中箭頭標記]。

測試的注射液采用透明低硼硅玻璃安瓿包裝，安瓿瓶本身的拉曼信號很強，不過對于濃度在1%左右的注射液，仍然可以通過光譜差減的方法獲得扣除安瓿瓶信號后的拉曼光譜。

玻璃瓶常用于50、100或250mL等大輸液的包裝，瓶壁較厚，對光散射影響較大。圖3是250mL玻璃瓶包裝的膦甲酸鈉氯化鈉注射液的拉曼光譜，規格為250mL∶3g，濃度約為1.2%。圖3中曲線 （a）是透過玻璃瓶測試的注射液光譜，（b）是空玻璃瓶的光譜。采用差減方法，從曲線（a）中減掉曲線 （b），得到注射液本身的光譜，見圖3中曲線 （d）；與直接測試的注射液光譜圖3中曲線 （c）相比較，可以看出，歸屬于膦甲酸鈉的拉曼峰在經過差減的光譜中仍然能夠被清晰地辨認。

圖2 鹽酸多巴酚丁胺注射液拉曼光譜

圖3 膦甲酸鈉氯化鈉注射液拉曼光譜

3.2 透明聚合物包裝的拉曼光譜及對注射液的影響

圖4是采用100mL非－PVC共擠膜包裝的膦甲酸鈉氯化鈉注射液的拉曼光譜，規格100mL∶2.4g膦甲酸鈉，濃度約為2.4%。曲線 （a）是透過包裝袋測試的注射液拉曼光譜，曲線 （b）是將注射液倒出直接測試的拉曼光譜，曲線 （c）是單獨測試空包裝袋的拉曼光譜。從圖4可知，非－PVC共擠膜本身具有很強的拉曼信號，但是在透過包裝袋檢測時，包裝袋對注射液拉曼信號的影響極為微小，只在1460、1430、1330及1150cm－1處出現了非常微弱的包裝袋的拉曼信號。這是因為在單獨測試空包裝袋時，激光焦點位于包裝材料上，因此包裝袋材料的信號較強；而在透過包裝袋測試藥品時，激光焦點位于內部樣品，包裝材料對拉曼信號的貢獻非常微弱。

圖4 100mL非－PVC共擠膜包裝的膦甲酸鈉氯化鈉注射液的拉曼光譜

4 結論

本試驗對安瓿瓶、玻璃瓶、聚合物包裝等幾種常用的藥物包裝材料的拉曼光譜和對內部樣品無損檢測的影響進行了研究，發現安瓿瓶和玻璃瓶干擾較大；聚合物包裝的影響取決于包裝類型，袋裝包裝膜通常較薄，因此影響很小，能夠獲得內部樣品的拉曼信號。

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