来宝网 2009/1/9点击2918次
现代科技：AOTF近红外光谱在中药混合过程中的应用
当前背景
中药是我国的民族瑰宝，当前，回归自然、崇尚天然药物正成为一种潮流，这为中药的发展提供了前所未有的机遇。伴随着中国加入世界贸易组织（WTO），中国经济加快了融入世界经济的步伐。但长期以来，中药的应用基础研究方法滞后、内容重复，导致中药的科技含量过低，缺乏有效性和安全性的规范和证明，缺乏可控质量标准，难以满足GMP生产的要求，中药研究和生产面临着迫切的现代化和国际化的需要。
颈复康简介
承德颈复康药业集团有限公司是以研究、开发、生产和销售中成药为主的现代制药企业，为国家大二型企业，国家中药五十强企业，河北省高新技术企业. 集团拥有颗粒剂、硬胶囊、片剂、口服液、酊剂、蜜丸、水丸等多种剂型生产线，应用现代科技和工艺生产160余种产品.
承德颈复康药业集团领导一致认为，要提高药品质量，首先要提高药品的质量标准，使其达到或超越国际上同类产品的质量标准。解决中药领域中的中药材一致性差、中间过程的不可控、产品质量均一性差等难题，必须借鉴、引入其他学科和领域的成熟技术。如何继承和发扬我国中医药的优势和特色，充分利用先进的现代科学技术手段与方法，生产出“安全、高效、稳定、可控”的现代中药产品，实现中药现代化及国际化，是我国中药企业面临的重要课题。
行业概况
混合均匀度监测是药品制剂过程中的重要控制步骤, 对成品药的药效有着非常重要的影响,混合时间过长或过短都将造成均匀度不合格。传统的混料评估方法只要求测定活性成分的含量,不考虑赋型剂等辅料的均匀性和物料的物理变化,这种方法对混料的评估是不完全的。由于混料过程是一个连续封闭的过程，对混合均一度的分析也仅限于多点取样再送实验室分析，分析结果严重滞后，制药企业对混料均匀度没有一个标准的检测方法，原料存在的批次性差异也导致每批物料原则上混合时间的不同，目前企业普遍都是采用延长混料时间的方法来确保最终混料的均匀。至于具体的混料验证时间也是根据实验室分析来确定的，以后很少做实验室的均匀度检测，对于在混料时间内的均匀度变化更加无从知晓。结果往往是采用过多时间来进行混料，不仅极大的降低了生产效率，而最后的混料的均匀度也不能得到有效的保证。如何缩短混料时间又能达到比较好的混合均一度，是目前广大制药企业提高工作效率，提升产品质量迫切需要解决的问题.
以腰痛宁胶囊为例，腰痛宁胶囊是颈复康的主导产品，它是根据中医药理论选用马钱子、乳香、没药、全蝎、僵蚕、甘草等十多位中药组成，经现代中药学理论加工制成。诸药配伍，共奏温经通络、祛风散寒、祛湿止痛之功效。如果在生产工艺中特别是混合过程混合不完全或是过混合，都容易造成产品含量不均匀，导致成批产品不合格，特别是由于其中的有效成分含有有毒物质，如果混合不均匀，极易造成危险。传统的避免混合不均匀的方法是在混合过程按经验值进行一段时间后停机，然后在混料罐中物料不同部位取样进行实验室化验分析，如果其中某种成分的含量值一致的话，即认为混料达到均匀。这种方法既费时费力由于该做法的时效性差，所以一般确定混料均匀的时刻后，以后就不再做化验分析，以该时间来进行混料。对混料过程的理解仅凭经验和实验，无法提供精确有效的信息，无法对药物在混料过程中产生的质量问题进行跟踪。
在不断承受与传统方法有关的耗时问题之后，颈复康药业决定采用近红外技术作为节省时间和保证产品质量均一性的目标。
采用NIR 方法则是通过分析包括一切的量化图谱对所有成分进行评估,物料的物理变化也能被显示,所以此种评估是完全的,同时NIR 所提供的是未经处理的样品本身的信息因而更有代表性。
为此，该公司制定出工作的重点：与清华大学及天津大学等高校合作，对目前集团生产的中药产品的质量可控性及安全性、指纹图谱在质量控制方面的应用进行深入研究，并引进近红外在线监控系统，以保证产品质量的均一性，向中药制剂的总成分控制迈进。对多制剂的混合过程实施近红外在线检测，结合药理、毒理及临床数据，研究其指纹图谱质量控制方法。旨在通过控制药材产地、采收季节等方法提高药材质量稳定性.
那么选择什么样的近红外在线监控系统呢？颈复康药业需要一个抗干扰能力比较强，适用性广，能够随混料机一起转动，实时反映混合均匀程度的近红外仪器。
近红外技术的选择
传统的近红外仪器（如滤光片型，光栅型，傅里叶变换等）由于分光器件的限制，对工作环境要求比较高，特别是温度、湿度、灰尘、震动、杂散光等有严格的要求，不适合在线应用；并且这几代技术的产品不能直接安装在混料罐上进行检测，在应用过程中需要对检测物质建立复杂的化学成分模型，不适合作为混合均匀度检测的仪器，颈复康药业一直在关注近红外的发展应用并寻找能满足他们检测需求的近红外光谱仪。
在浙江大学举办的近红外学术交流会上，颈复康药业领导初步接触了被称为九十年代近红外技术最突出进展的的AOTF（声光可调滤光器）近红外技术，并结识了该技术产品的中国总代理-济南金宏利公司的领导及技术工程师，通过详细深入的交流沟通，颈复康药业对AOTF技术有了深入的认识和了解。该技术由于采用TeO2单晶体作为分光器件，构造非常简单，体积小巧，完全不同于其他近红外技术的体积庞大笨重的光谱仪器；最重要的是环境的变化对他的检测没有任何的影响，抗干扰能力特别强；并且可以直接安装在混料罐上通过蓝宝石视窗监测物料，以光谱比对的方式实时反映物料混合情况，不要建立任何的模型；同时还可以拆卸下来进行实验室的检测工作，具有较强适用性。
但是由于国内目前没有该技术应用的成功案例，中药的成分相对西药比较复杂，为慎重起见他们又对AOTF近红外技术国外混合均匀度检测的应用情况进行了相关考察，最终颈复康药业决定与济南金宏利实业有限公司合作，大胆的采用当前近红外技术中先进，最适合在线应用的——AOTF（声光可调）自由空间型号近红外光谱仪，成为国内在近红外混合均匀度检测方面第一个吃螃蟹的中药企业。通过AOTF近红外在线检测技术保证混合均匀度和炮制过程质量控制的客观性与稳定性，提高生产工艺质量控制水平，从而提升产品总体质量，引领企业向中药现代化迈进。
应用AOTF近红外技术的价值
采用AOTF近红外光谱仪进行混料均匀度检测，无须建模，快速高效。仪器直接安装在混料机上，仪器随混料机一起转动，通过蓝宝石视窗对混料的均匀度进行在线实时的检测分析。分析结果以MBSD趋势图和数据表的形式给出，简明、直观，对混料过程中的混料均匀度情况一目了然，大大缩短了混料时间，提高了混料的效率。
AOTF近红外光谱仪对混料过程中的物料均匀度情况进行分析，具有巨大的应用价值：
（1）采用近红外仪器对混料的均匀度进行非接触、无损测量，绿色环保、快速高效。AOTF近红外仪器抗震性好，能够随混料机一起旋转，在线检测混料的均匀度。
（2）快速高效，节省成本，提高产品质量。对均匀度的分析是以光谱比对的方式来实现的，无须取样分析，无须建立数学模型，速度快，实时显示混料的均匀度变化情况。
（3）实时分析，提高工作效率。通过在线观察近红外分析的均匀度趋势线，可以实时知道混料的均匀度情况。一般可提高工作效率4-5倍，而且减少了因人为操作所产生的批次性差异，保证了产品质量的稳定性。
AOTF近红外技术在混合均匀度检测方面的成功应用，使承德颈复康药业的产品有了一个质的飞跃。作为国内外第一个采用近红外技术在线自动检测中药药粉混合均匀度的颈复康药业，开创了重要生产数字化的先河，对各产品实现动态在线全过程监控，使公司产品及技术达到前所未有的国际先进水平，在国内制药行业具有不可忽视的先导地位。