便攜式拉曼光譜儀無(wú)損測(cè)定玻璃瓶裝液體制劑的影響因素探討

陳海林

[摘 要]目的 便攜式拉曼光譜儀主要是用來(lái)無(wú)損測(cè)定玻璃瓶裝液體制劑的影響因素。方法 應(yīng)用OPAL-3000型拉曼光譜儀測(cè)定環(huán)境的光、水和玻璃的拉曼信號(hào)，加之信息化軟件的處理功能，分析出環(huán)境的光、水和玻璃的拉曼信號(hào)對(duì)測(cè)試的影響，利用拉曼光譜儀無(wú)損測(cè)定左旋奧硝唑注射液樣品。結(jié)果 環(huán)境光、水、玻璃的拉曼信號(hào)能夠影響到玻璃瓶裝液體制劑的拉曼光譜無(wú)損測(cè)定因素。通過(guò)合理的運(yùn)用信息化軟件，可以扣除環(huán)境光、水、玻璃等拉曼信號(hào)的影響，結(jié)合左旋奧硝唑注射液的實(shí)驗(yàn)證明，發(fā)現(xiàn)拉曼光譜儀能夠達(dá)到無(wú)損測(cè)定玻璃瓶裝液體制劑的目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]拉曼光譜；便攜式檢測(cè)儀；無(wú)損檢測(cè)；液體制劑；左旋奧硝唑

中圖分類號(hào)：R927 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）21-0098-01

當(dāng)一束波長(zhǎng)為λ0的單色光照射到物質(zhì)上，除了吸收、透射外，還有少量入射光子與分子發(fā)生碰撞后向各個(gè)方向散射，形成散射光。當(dāng)原來(lái)處于基態(tài)的分子受到入射光激發(fā)而躍遷到一個(gè)受激虛態(tài)，然后又輻射躍遷到基態(tài)的過(guò)程對(duì)應(yīng)于彈性碰撞，散射光與入射光的波長(zhǎng)相同，為瑞利散射。除此之外，還有極少數(shù)光子與分子發(fā)生能量交換為非彈性碰撞，此時(shí)光子的一部分能量傳遞給分子，或者分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量傳遞給光子，散射光波長(zhǎng)與入射光波長(zhǎng)不同，這種散射稱為拉曼散射[1-2]。拉曼散射又分為斯托克斯線和反斯托克斯線。由于反斯托克斯線信號(hào)很弱，通常拉曼光譜系指斯托克斯線。拉曼光譜中常出現(xiàn)一些尖銳的峰，為試樣中某些特定分子的特征，且拉曼光譜的峰強(qiáng)度與相應(yīng)分子的濃度成正比，因此拉曼光譜可用于定性和定量分析[3]?，F(xiàn)在近紅外快檢技術(shù)可以簡(jiǎn)便、迅速、無(wú)損地進(jìn)行藥品初篩[4-6]，但由于水對(duì)近紅外有較強(qiáng)吸收，近紅外光譜測(cè)定水溶性液體制劑有一定難度。而水對(duì)拉曼光譜干擾較小[6]，因此研究拉曼光譜對(duì)玻璃瓶裝液體制劑測(cè)定方法[1]，達(dá)到無(wú)損檢驗(yàn)?zāi)康?，從而與近紅外快檢技術(shù)形成互補(bǔ)[5]。便攜式拉曼光譜測(cè)定儀要達(dá)到無(wú)損檢驗(yàn)，需要考慮水、環(huán)境光、容器材質(zhì)（玻璃）對(duì)液體制劑拉曼光譜的影響[3]。

1 儀器與試藥

拉曼光譜儀、信息化軟件、石英池、純化水、透明低硼硅安瓿、棕色低硼硅安瓿、透明中硼硅安瓿瓶、透明鈉鈣玻璃瓶、透明中性玻璃瓶、左旋奧硝唑注射液。

2 方法

在固定拉曼光譜儀激光能量的前提之下，需要測(cè)定出空白石英池、裝水之后、空白玻璃瓶等具體的情況，在室內(nèi)關(guān)燈和暗室的情況下，利用拉曼光譜儀，通過(guò)信息化軟件進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)對(duì)水、環(huán)境光、玻璃和瓶裝液體制劑的拉曼光譜測(cè)定的影響，分析左旋奧硝唑注射液拉曼光譜，經(jīng)過(guò)相關(guān)軟件扣除環(huán)境光、水、玻璃的影響，適當(dāng)?shù)尿?yàn)證出拉曼光譜儀無(wú)損測(cè)定玻璃瓶裝液體制劑的可行性[6]。

3 結(jié)果

3.1 水、環(huán)境光對(duì)拉曼光譜的影響

環(huán)境光在室內(nèi)非暗室關(guān)燈的情況下，測(cè)定出存在著明顯的信號(hào)，所以出現(xiàn)了尖銳倒峰，在500-2000cm-1波數(shù)處出現(xiàn)較強(qiáng)的信號(hào)[5]。在暗室的狀態(tài)之下，水的拉曼信號(hào)維持在1500-1700cm-1的范圍之內(nèi)出現(xiàn)了一個(gè)微弱的信號(hào)，在0-500cm-1處存在著較強(qiáng)的信號(hào)，其他的波段則沒(méi)有信號(hào)出現(xiàn)。石英池在暗室的狀態(tài)之下，測(cè)定出無(wú)信號(hào)的情況（圖1）。

3.2 玻璃影響

通過(guò)選取不同規(guī)格和材質(zhì)的玻璃瓶進(jìn)行拉曼光譜測(cè)試，拉曼光譜測(cè)定能量固定，時(shí)間維持在10秒，針對(duì)每一個(gè)條件下的10張光譜計(jì)算出平均光譜并加以分析。對(duì)結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)玻璃在1000-2000cm-1的地方存在著一個(gè)非常強(qiáng)的信號(hào)。對(duì)比分析暗室和非暗室光譜發(fā)現(xiàn)，在暗室的狀態(tài)之下，測(cè)定圖譜的信號(hào)強(qiáng)度弱于非暗室狀態(tài)之下的測(cè)定強(qiáng)度，并且不會(huì)出現(xiàn)倒峰的情況。此外，利用比較圖譜的方式，發(fā)現(xiàn)玻璃厚度不同，所以產(chǎn)生的拉曼強(qiáng)度不一。玻璃厚度在達(dá)到了一定程度的時(shí)候，拉曼信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)出明顯增強(qiáng)的趨勢(shì)[4]。

3.3 拉曼光譜儀測(cè)定左旋奧硝唑注射液

左旋奧硝唑注射液分別采用了石英池盛裝和原包裝無(wú)損測(cè)定相應(yīng)的拉曼信號(hào)，原包裝無(wú)損測(cè)定得到的拉曼譜圖扣除環(huán)境光、水和玻璃的影響之后采用了石英池盛裝測(cè)定所得到的拉曼譜圖非常接近，也就是證明了對(duì)玻璃瓶裝液體制劑拉曼光譜無(wú)損測(cè)定的成果。

4 討論

4.1 拉曼光譜測(cè)定條件的選擇

對(duì)水、環(huán)境光等進(jìn)行了拉曼光譜影響的測(cè)試，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)水的拉曼光譜僅僅是1500-1700cm-1范圍內(nèi)存在著一個(gè)微弱的信號(hào)，盡管是0-500cm-1波段處存在著信號(hào)，但是拉曼測(cè)定制劑往往更加關(guān)注的是500cm-1波數(shù)之后的峰，所以受到水的影響比較小，和近紅外光譜相比分析，拉曼光譜在測(cè)定液體制劑的過(guò)程中體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。環(huán)境光在500-2000cm-1波數(shù)處的地方出現(xiàn)了較大的拉曼信號(hào)，同時(shí)出現(xiàn)了尖銳倒峰，在非暗室避光的條件之下的拉曼光譜峰掩蓋了多數(shù)的信號(hào)峰，所以拉曼光譜儀測(cè)定之間需要在暗室的條件下進(jìn)行測(cè)定，由此消除環(huán)境光的干擾和影響[2]。

4.2 拉曼光譜測(cè)定位置的選擇

通過(guò)分析收集到的不同材質(zhì)和不同規(guī)格型號(hào)的玻璃瓶，了解所有玻璃瓶都存在著拉曼信號(hào)。在玻璃厚度相對(duì)單薄的情況下，光線對(duì)拉曼信號(hào)的影響較大[3]。當(dāng)玻璃的厚度達(dá)到了相應(yīng)的程度，玻璃的拉曼信號(hào)會(huì)出現(xiàn)急劇增加的情況，因此會(huì)對(duì)拉曼光譜測(cè)定產(chǎn)生較大的影響[1]。由于不同規(guī)格玻璃瓶瓶側(cè)壁不同位置的厚度基本上相同，為了更好的達(dá)到拉曼光譜測(cè)量液體制劑的一致性，在測(cè)定玻璃瓶裝液體制劑的時(shí)候需要選擇瓶側(cè)壁的位置[5]。

4.3 液體制劑測(cè)定結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析左旋奧硝唑注射液在石英池內(nèi)部測(cè)定拉曼譜圖和無(wú)損測(cè)定并扣除環(huán)境光、水和玻璃等影響因素的拉曼譜圖，發(fā)現(xiàn)兩者之間更加接近，表明了玻璃瓶裝液體制劑能夠進(jìn)行拉曼光譜無(wú)損測(cè)定。玻璃瓶裝液體制劑拉曼光譜與液體制劑的濃度、輔料拉曼信號(hào)的影響，以及涵蓋的物質(zhì)性質(zhì)等存在著密切的聯(lián)系，因此需要更深入的展開(kāi)分析與研究。激光照射是否會(huì)對(duì)藥品的質(zhì)量產(chǎn)生影響，還是需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和研究，才能更好的驗(yàn)證其具體的情況[4]。

綜上所述，將樣品放置于暗室進(jìn)行測(cè)定，并且運(yùn)用高科技軟件扣除玻璃因素的影響，發(fā)現(xiàn)部分液體制劑能夠運(yùn)用拉曼光譜儀進(jìn)行測(cè)定，從而達(dá)到無(wú)損、簡(jiǎn)潔快速的目的，同時(shí)也可以和近紅外快檢技術(shù)形成良好的互補(bǔ)[6]。

參考文獻(xiàn)

[1] 高延甲，尹利輝，焦建東，紀(jì)南，趙瑜，朱俐，張學(xué)博.便攜式拉曼光譜儀無(wú)損測(cè)定玻璃瓶裝液體制劑的影響因素探討[J].藥物分析雜志，2017，02：358-361.

[2] 師昆景，段夕志.影響液體酶制劑后噴涂效果的幾個(gè)因素及解決辦法[J].飼料廣角，2012，12：28-29.

[3] 邵晟宇，張琳，曹丙慶，溫紅宇，郭騰霄，穆寧，張根偉.便攜式拉曼光譜儀的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及展望[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，2013，01：28-32.