一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法，属于太赫兹时域光谱 检测技术领域。
【背景技术】
[0002] 联合用药是指为了达到治疗目的而将两种或两种以上药物同时或先后应用的方 法。它目前已广泛应用于临床治疗中。联合用药在提高治愈效果的同时，可以避免单独使 用时因某一药物产生耐药性。而使用联合药物时，根据患者不同病情，可选用不同含量比的 联合药物。
[0003] 以下以吡嗪酰胺和异烟肼为例进行说明。吡嗪酰胺和异烟肼作为临床上得到广泛 应用的口服类抗结核病一线药物，这两者既可以单独使用，也可以联合用药。而近年来，假 冒伪劣药物层出不穷，不良事件接连不断，严重危害人民健康。且吡嗪酰胺由于毒性反应 大，对肝脏损害较严重。因此，在保证吡嗪酰胺质量安全的情况下，应严格控制吡嗪酰胺用 量。因此，严格控制抗结核药物的用药安全，保证抗结核药物的质量具有十分重要的意义。 国家药典（标准）中吡嗪酰胺的定量检测方法是紫外可见分光光度法。现有针对吡嗪酰 胺含量的检测主要有高效液相色谱法、浊点萃取-反相高效液相色谱法等液相色谱法以及 表面增强拉曼光谱、近红外光谱法。色谱方法普遍存在样品制备、衍生物分析、专业技术要 求高、仪器昂贵的缺点，但表面增强拉曼光谱需要增强基底物质，该基底可能与吡嗪酰胺相 互反应，而近红外波段的吡嗪酰胺振动吸收较弱，检出极限较低。因此需要探索一种具有无 损、快速光谱检测方法检测混合样品中吡嗪酰胺的含量。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有检测方法的不足，提供一种测定混合药物中的药物成分 的含量的方法，以无损、快速地检测混合药物中的药物成分的含量。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
[0006] 在本发明测定混合药物中药物成分的含量的方法中，所述混合药物由第一药物与 第二药物混合组成，包括如下步骤：
[0007] (1)配制由第一药物、第二药物组成的一组标准样品，各标准样品中的第一药物的 质量百分含量互不相同；其中，所述第一药物的质量百分含量为0~100%，所述第二药物 的质量百分含量为0~100% ;
[0008] (2)采集各标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并分别转换为太赫兹频域 谱，然后根据菲涅尔公式分别获得各标准样品在太赫兹波段的吸收系数和折射率，并将各 标准样品所对应的空气的太赫兹频域谱分别转化为在太赫兹波段的吸收系数；
[0009] (3)确定各个标准样品的太赫兹波段置信区间，其中，各标准样品的太赫兹波段置 信区间的上限为该标准样品的吸收系数与对应的空气的吸收系数相等时所在的太赫兹频 率；将所有标准样品的太赫兹波段置信区间中上限的最小值作为测试模型的太赫兹波段置 信区间的上限值，将所有标准样品的太赫兹波段置信区间中下限的最大值作为测试模型的 太赫兹波段置信区间的下限值；
[0010] (4)选取各个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数作为 有效光学参数并构成相应的有效光学参数矩阵；所述光学参数为吸收系数或折射率；
[0011] (5)利用各标准样品中的第一药物的质量百分含量和各标准样品的有效光学参数 矩阵，建立标准样品的第一药物的质量百分含量与有效光学参数之间的对应关系的测试模 型；
[0012] (6)采集待测混合药物样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并分别转换为太赫兹 频域谱，然后根据菲涅尔公式获得待测混合药物样品在太赫兹波段的光学参数；选取待测 混合药物样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数而形成有效光学参数 矩阵；将待测混合药物样品的有效光学参数矩阵输入到所述测试模型中而得到所述待测混 合药物样品中的第一药物的含量。
[0013] 需要说明的是，如果步骤（4)中的光学参数为吸收系数，那么，在步骤（5)中建立 的测试模型则是标准样品中第一药物的含量与标准样品的吸收系数之间的对应关系的测 试模型，并且，在步骤(6)中所获取的待测混合药物样品的有效光学参数矩阵亦是指吸收 系数矩阵。如果步骤（4)中的光学参数为折射率，那么，在步骤（5)中建立的测试模型则是 标准样品中第一药物的含量与标准样品的折射率之间的对应关系的测试模型，并且，在步 骤（6)中所获取的待测混合药物样品的有效光学参数矩阵亦是指吸折射率矩阵。
[0014] 进一步地，本发明所述第一药物为吡嗪酰胺，第二药物为异烟肼。
[0015] 进一步地，本发明所述太赫兹时域光谱采用透射方法采集。
[0016] 进一步地，本发明采集标准样品和/或待测混合药物样品的太赫兹时域光谱时， 光谱扫描范围为0. 10~3. OOTHz，优选0. 20~3. OOTHz。
[0017] 进一步地，本发明将标准样品在其太赫兹波段置信区间的下限值所在的频率进行 太赫兹时域光谱扫描时不存在FP干涉效应（法布里-珀罗干涉效应（Fabry - P6rot))。
[0018] 进一步地，本发明所述各标准样品的太赫兹波段置信区间的下限值为0. 20THz。
[0019] 进一步地，本发明采集得到的各所述标准样品的太赫兹时域光谱是对标准样品进 行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值，采集得到的空气的太赫兹时域光 谱是对空气进行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值，采集得到的所述待 测混合药物样品的太赫兹时域光谱为是对待测混合药物样品进行多次扫描测量而得到的 太赫兹时域信号的算术平均值。
[0020] 进一步地，本发明所述质量百分含量替换为摩尔百分含量。
[0021] 与现有技术相比，本发明方法使用太赫兹时域光谱技术能够快速、无损、简单、准 确的检测混合药物中吡嗪酰胺的含量。具体如下：
[0022] (1)指纹峰：太赫兹（THz)波段的频率位于0· 1~IOTHz (ITHz = IO12Hz)，其光子 能量与大部分有机分子及分子团的振动和转动能级之间跃迀的能量大致相当，因此，物质 的THz谱包含了丰富的物理和化学信息，例如实施例1和实施例2中的吡嗪酰胺和异烟肼 在太赫兹波段有明显不同的指纹峰，且指纹峰都位于太赫兹波段置信区间内，因此在太赫 兹波段中可以明显区分两者。
[0023] (2)折射率：太赫兹时域光谱检测技术不仅能够得到被检测对象的吸收系数，还 同时能够获得被检测对象的折射率，为定量分析提供更多的数据及准确性。
[0024] (3)无损：THz波的光子能量很小（只有毫电子伏特量级），可以避免测试过程中 对样品造成有害电离，对物质进行无损检测。
[0025] (4)快速：太赫兹时域光谱检测技术是光谱检测的一种，具有光谱检测快速的优 点。
[0026] (5)多成分同时测量：吡嗪酰胺与异烟肼在太赫兹波段的吸收系数和折射率都差 异明显，可以利用折射率或吸收系数测量混合样品中的吡嗪酰胺的含量。
【附图说明】
[0027] 图1是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为50. 11%的标准样品的 太赫兹波段置信区间的选取；
[0028] 图2是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为100%的标准样品的太 赫兹波段置信区间的选取；
[0029] 图3是实施例1和实施例2中，啦嗪酰胺的质量百分含量为0%的标准样品的太赫 兹波段置信区间的选取；
[0030] 图4是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为50. 11%的标准样品在 测试模型的太赫兹波段置信区间的太赫兹波段吸收谱和折射率谱；
[0031] 图5是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为100%的标准样品在测 试模型的太赫兹波段置信区间的太赫兹波段吸收谱和折射率谱；
[0032] 图6是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为0%的标准样品在测试 模型的太赫兹波段置信区间的太赫兹波段吸收谱和折射率谱；
[0033] 图7是实施例1中，利用THz-TDS系统透射测得作为校正集的11个标准样品在测 试模型的太赫兹波段置信区间的不同太赫兹波段的吸收谱；其中，图7(1)的太赫兹波段为 0· 20-0. 90THz，图 7 (2)的太赫兹波段为 0· 90-1. 40THz ;
[0034] 图8是实施例1中，利用THz-TDS系统透射测得的作为验证集的5个标准样品在 测试模型的太赫兹波段置信区间的不同太赫兹波段的吸收谱；其中图8(1)的太赫兹波段 为 0. 20-0. 90THz，图 8 (2)的太赫兹波段为 0. 90-1. 40THz ;
[0035] 图9是实施例1中，以吸收系数为光学参数的测试模型检测得到的标准样品中的 吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比图；
[0036] 图10是实施例2中，利用THz-TDS系统透射测得的作为校正集的12个标准样品 在测试模型的太赫兹波段置信区间的折射率谱；
[0037] 图11是实施例2中，利用THz-TDS系统透射测得的作为验证集的4个标准样品在 测试模型的太赫兹波段置信区间的折射率谱；
[0038] 图12是实施例2中，以折射率为光学参数的测试模型检测得到的标准样品中的吡 嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比图。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图对本发明的方法作进一步的说明。
[0040] -、本发明测定两种药物混合的样品中的药物成分的含量的方法的步骤如下：
[0041] (1)建立测试模型
[0042] 采用数学方法建立混合药物中的第一药物的含量与混合药物的光学参数之间的 对应关系的测试模型。采用的数学方法可以为偏最小二乘回归、线性回归、多元线性回归、 人工神经网络、人工智能等。
[0043] 本发明中，所述测试模型通过以下方法建立：
[0044] a.配制标准样品
[0045] 将已知质量配比关系的第一药物和第二药物混合均匀，制成第一药物的含量不等 的多个标准样品。各标准样品中的第一药物占混合药物的含量均为已知，亦是标准样品中 的第一药物的含量的实际值。需要说明的是，标准样品和待测混合药物中的第一药物的含 量除了可采用第一药物在混合样品中的质量百分含量外，还可以采用第一药物在混合样品 中的摩尔百分含量等。
[0046] b.采集各标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱
[0047] 采集各个标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱，光谱的扫描范围可为 0. 10~3. OOTHz。