红外色谱检测

近几年，“指纹图谱”被作为中药现代化的一个代表，炒作得热闹非常。内行人都知道，色谱、光谱、波谱这三种方法均可用于获取中药指纹图谱。但不知为何，现在大家所说的“中药指纹图谱”似乎就成了色谱一种方法。有专家说，“光谱中的紫外和红外光谱所提供的信息较少，不能充分反映供试品的成分变化”，也许这就是红外光谱至今未被药典采用的原因？那么，红外光谱到底能不能作为中药的检测标准呢？ 1、让我们先来看看红外光谱技术与色谱技术有何不同。 以药材为例，采用清华大学孙素琴教授所创立的“红外宏观指纹谱图鉴定法”测定中药的红外光谱，不需要提取分离，只需将药材研磨成粉末，经典压片法压片，即可直接测试，将所得红外光谱或其导数谱等宏观指纹谱与公认的、药效稳定的药材、成药相应的标准图谱作对照，反映的是药材的整体信息。采用色谱方法测定中药指纹图谱，一般需要通过不同的分离手段与色谱条件将成分分类，测定主成分的色谱指纹谱，采用对照品或化合物进行对照鉴定，最后通过若干张图反映药材相对完整的信息。 可见，红外指纹图谱法最大的优势是“直接、快速、无损”。这一点，国家中医药管理局在资助“中药材光谱法快速检测系统”项目之时就体会到了。350余种配方颗粒，仅在两个星期内全部完成了红外光谱实验的测定。这让他们感到非常吃惊，从来还没见过这么快拿出结果的分析方法。 指纹图谱必须重复性好，谁做都应该是一样的。孙素琴等在起草制定《中药红外光谱分析方法通则》国家标准方法时，按照规程，需要4家实验室交叉验证，每家200个样品，每个样品重复3～5遍。验证结果显示，4家实验室的谱图对照，误差非常小，重现性非常好。 2、可能就是因为方法、观念的不同，缺乏相互间的交流和沟通，专家对红外指纹图谱法在学术上、认识上也有一些争议。有专家认为，红外光谱不能定量，且谱图是叠加谱，没有用。还有人认为，红外光谱法直接测定中药，反映的是混合物的信息，测出的成分不是有效成分。只有分离提取、获取指标成分的信息才能说得清楚。但也有专家说，这种方法更符合中医药的整体、宏观理论。 孙素琴说，单纯用指标成分作为中药的检测标准，这是西药的方法。我们主张用红外光谱做宏观质控，用指标成分佐证进行双控，以此作为中药的标准。我们需要接受各个学科的先进技术、理念，制定一个独特的、能真正体现中药理论的标准。现在有些药连定性问题都没解决好，我们制定标准，达到的首要目的应该是净化市场。 红外指纹图谱可直接解决中药宏观质量控制中的一个首要问题——中药的真伪鉴定。因为红外指纹图谱说不的，就一定有问题。她说，我们从红外很容易就能分辨的东西，为什么一定要采用更精密的方法，这不等于用万分之一的天平称萝卜白菜吗？现在中药质控的方法粗的(指用人工)太粗、细的(指用色谱)太细，中间缺少一个过渡的方法。红外是分子光谱仪器，更科学、更容易被国际上认可。红外在中药质控方面不是万能的，但离开它是万万不能的。因此，如果将红外光谱与色谱这两种方法的各自优势结合起来，互为补充，应该是中药质量控制的最佳选择。 孙素琴呼吁，以红外宏观指纹为主要手段，尽快建立起较完整的系统，先行鉴定起来，再由色谱法所获得的有效、指标成分的信息作补充或修正，两者互相佐证，从而真正建立起不违背中医药原则的中国特色的检测方法与系统。 孙教授还说，红外指纹图谱其实也并不难掌握，解谱有一定的规律性，只要掌握了规律，非常容易，大部分技术人员都会分析。 3、业内采用过红外指纹图谱的企业对此有何评价？ 首创大地有限公司质检部主任付静告诉记者，他们希望有一种方法能对生产工艺过程实行在线控制。因为其他方法都很麻烦，需要时间长，影响生产进度，有的问题还发现不了。用这种方法可以对关键工序、关键点进行控制，目前他们已用于生产一年多了，解决了许多问题。从原料、半成品到成品，400余种配方颗粒全部应用；还将其作为企业质量管理的一种内控方法，进行药品定性的在线鉴别，解决了很多问题。比如有的药材按药典和经验鉴别为同一种药，但其红外图谱与地道药材却相差很大，药典上也没有规定相应的鉴别项目；有的药材是沉积货，肉眼根本看不出来，红外光谱却一目了然。 付主任说，这种方法在产品定性方面有积极作用，比如白芍过去测含量只是测一个芍药苷，现在可以监测它的所有成分。不太放心时我们再多做个红外图谱看看，心里就塌实多了，对产品的质量和稳定性，信心更强了。她认为这种方法快速，操作简单、但需要有一个熟练的过程。红外光谱不能包罗万象，但可以与其他鉴别方法互为补充。 同仁堂中药所的一位科研人员这样评价，用这个方法，药材入库检测含量快捷；生产过程可随时进行在线控制；成药鉴别有优势，不需打开包装，固体的都可检测。鉴别不同品种、不同产地、不同采收季节的药材意义更大。比如六味地黄丸，其他方法只能提供部分信息，不能区分人为加入的化学成分，红外光谱法缺味都能看得出。红外方法操作容易，操作误差小；图谱可识别，解析图谱研究人员容易掌握。随着仪器的发展、完善，红外方法可以用于中药的质量标准。他说，今年他们已经就为“近红外技术在中药质量方面的应用”研究立了项。 但由于药典缺乏规定没有收入，更多的企业是在期待。他们说，只要能上药典，我们就用。 4、孙素琴教授带领的课题组从1998年起钻研中药红外指纹图谱，两次立题，7年来陆续得到国家中医药管理局和科技部110万元的经费资助，发表相关论文60多篇，出版一本专著。她说，我们人手不多，工作量极大，既要搞技术，又要申报项目，真的很困难。现在，方法刚刚建立，也已初步建起了中药红外指纹图谱数据库，但还需要做更大量、更仔细的实验研究，我们迫切需要国家支持建立更完整的数据标准库。 据记者了解，2000年国家药典委员开始组织全国各方面的专家开展中药注射剂指纹图谱研究工作；随后，国家药品监督管理局也制定了中药注射剂2004年底必须实行指纹图谱标准管理的法规，计划2004年内完成74个中药注射剂指纹图谱的研究工作。而近期药典会召开的一次注射剂指纹图谱论证会上，中药注射剂指纹图谱(色谱法)的研究进展并不令人满意，只有5个系列的19个品种进行了情况汇报。在处方统一、工艺统一、药材地区限制、质量标准统一的基础上，其指纹图谱只能做到0.8的相似度。专家提出，注射剂指纹图谱是很重要的指标，但不是惟一控制质量的标准，应与其他活性成分的含量测定相结合。此外，成本高，不易普及。 由此可见，色谱指纹法目前离中药材的分析鉴定也还有漫长的路要走。而寻找快速鉴别中药的标准方法以及实现中药质量的可控性，建立具有我国独立知识产权的中药质量检验标准体系，是实现中医药标准化、现代化、进入国际市场必须解决的关键性问题，解决这一难题，我们是不是也该学学肖培根院士对待中药红外指纹图谱的态度，百花齐放，百家争鸣。如果能用简单的方法解决这个难题，应该也是中药现代化的一大进步。

红外光谱能否成为中药检测标准 近几年，“指纹图谱”被作为中药现代化的一个代表，炒作得热闹非常。内行人都知道，色谱、光谱、波谱这三种方法均可用于获取中药指纹图谱。但不知为何，现在大家所说的“中药指纹图谱”似乎就成了色谱一种方法。有专家说，“光谱中的紫外和红外光谱所提供的信息较少，不能充分反映供试品的成分变化”，也许这就是红外光谱至今未被药典采用的原因？那么，红外光谱到底能不能作为中药的检测标准呢？1、让我们先来看看红外光谱技术与色谱技术有何不同。以药材为例，采用清华大学孙素琴教授所创立的“红外宏观指纹谱图鉴定法”测定中药的红外光谱，不需要提取分离，只需将药材研磨成粉末，经典压片法压片，即可直接测试，将所得红外光谱或其导数谱等宏观指纹谱与公认的、药效稳定的药材、成药相应的标准图谱作对照，反映的是药材的整体信息。采用色谱方法测定中药指纹图谱，一般需要通过不同的分离手段与色谱条件将成分分类，测定主成分的色谱指纹谱，采用对照品或化合物进行对照鉴定，最后通过若干张图反映药材相对完整的信息。可见，红外指纹图谱法最大的优势是“直接、快速、无损”。这一点，国家中医药管理局在资助“中药材光谱法快速检测系统”项目之时就体会到了。350余种配方颗粒，仅在两个星期内全部完成了红外光谱实验的测定。这让他们感到非常吃惊，从来还没见过这么快拿出结果的分析方法。指纹图谱必须重复性好，谁做都应该是一样的。孙素琴等在起草制定《中药红外光谱分析方法通则》国家标准方法时，按照规程，需要4家实验室交叉验证，每家200个样品，每个样品重复3～5遍。验证结果显示，4家实验室的谱图对照，误差非常小，重现性非常好。2、可能就是因为方法、观念的不同，缺乏相互间的交流和沟通，专家对红外指纹图谱法在学术上、认识上也有一些争议。有专家认为，红外光谱不能定量，且谱图是叠加谱，没有用。还有人认为，红外光谱法直接测定中药，反映的是混合物的信息，测出的成分不是有效成分。只有分离提取、获取指标成分的信息才能说得清楚。但也有专家说，这种方法更符合中医药的整体、宏观理论。孙素琴说，单纯用指标成分作为中药的检测标准，这是西药的方法。我们主张用红外光谱做宏观质控，用指标成分佐证进行双控，以此作为中药的标准。我们需要接受各个学科的先进技术、理念，制定一个独特的、能真正体现中药理论的标准。现在有些药连定性问题都没解决好，我们制定标准，达到的首要目的应该是净化市场。红外指纹图谱可直接解决中药宏观质量控制中的一个首要问题——中药的真伪鉴定。因为红外指纹图谱说不的，就一定有问题。她说，我们从红外很容易就能分辨的东西，为什么一定要采用更精密的方法，这不等于用万分之一的天平称萝卜白菜吗？现在中药质控的方法粗的(指用人工)太粗、细的(指用色谱)太细，中间缺少一个过渡的方法。红外是分子光谱仪器，更科学、更容易被国际上认可。红外在中药质控方面不是万能的，但离开它是万万不能的。因此，如果将红外光谱与色谱这两种方法的各自优势结合起来，互为补充，应该是中药质量控制的最佳选择。孙素琴呼吁，以红外宏观指纹为主要手段，尽快建立起较完整的系统，先行鉴定起来，再由色谱法所获得的有效、指标成分的信息作补充或修正，两者互相佐证，从而真正建立起不违背中医药原则的中国特色的检测方法与系统。孙教授还说，红外指纹图谱其实也并不难掌握，解谱有一定的规律性，只要掌握了规律，非常容易，大部分技术人员都会分析。3、业内采用过红外指纹图谱的企业对此有何评价？首创大地有限公司质检部主任付静告诉记者，他们希望有一种方法能对生产工艺过程实行在线控制。因为其他方法都很麻烦，需要时间长，影响生产进度，有的问题还发现不了。用这种方法可以对关键工序、关键点进行控制，目前他们已用于生产一年多了，解决了许多问题。从原料、半成品到成品，400余种配方颗粒全部应用；还将其作为企业质量管理的一种内控方法，进行药品定性的在线鉴别，解决了很多问题。比如有的药材按药典和经验鉴别为同一种药，但其红外图谱与地道药材却相差很大，药典上也没有规定相应的鉴别项目；有的药材是沉积货，肉眼根本看不出来，红外光谱却一目了然。付主任说，这种方法在产品定性方面有积极作用，比如白芍过去测含量只是测一个芍药苷，现在可以监测它的所有成分。不太放心时我们再多做个红外图谱看看，心里就塌实多了，对产品的质量和稳定性，信心更强了。她认为这种方法快速，操作简单、但需要有一个熟练的过程。红外光谱不能包罗万象，但可以与其他鉴别方法互为补充。同仁堂中药所的一位科研人员这样评价，用这个方法，药材入库检测含量快捷；生产过程可随时进行在线控制；成药鉴别有优势，不需打开包装，固体的都可检测。鉴别不同品种、不同产地、不同采收季节的药材意义更大。比如六味地黄丸，其他方法只能提供部分信息，不能区分人为加入的化学成分，红外光谱法缺味都能看得出。红外方法操作容易，操作误差小；图谱可识别，解析图谱研究人员容易掌握。随着仪器的发展、完善，红外方法可以用于中药的质量标准。他说，今年他们已经就为“近红外技术在中药质量方面的应用”研究立了项。但由于药典缺乏规定没有收入，更多的企业是在期待。他们说，只要能上药典，我们就用。4、孙素琴教授带领的课题组从1998年起钻研中药红外指纹图谱，两次立题，7年来陆续得到国家中医药管理局和科技部110万元的经费资助，发表相关论文60多篇，出版一本专著。她说，我们人手不多，工作量极大，既要搞技术，又要申报项目，真的很困难。现在，方法刚刚建立，也已初步建起了中药红外指纹图谱数据库，但还需要做更大量、更仔细的实验研究，我们迫切需要国家支持建立更完整的数据标准库。据记者了解，2000年国家药典委员开始组织全国各方面的专家开展中药注射剂指纹图谱研究工作；随后，国家药品监督管理局也制定了中药注射剂2004年底必须实行指纹图谱标准管理的法规，计划2004年内完成74个中药注射剂指纹图谱的研究工作。而近期药典会召开的一次注射剂指纹图谱论证会上，中药注射剂指纹图谱(色谱法)的研究进展并不令人满意，只有5个系列的19个品种进行了情况汇报。在处方统一、工艺统一、药材地区限制、质量标准统一的基础上，其指纹图谱只能做到0.8的相似度。专家提出，注射剂指纹图谱是很重要的指标，但不是惟一控制质量的标准，应与其他活性成分的含量测定相结合。此外，成本高，不易普及。由此可见，色谱指纹法目前离中药材的分析鉴定也还有漫长的路要走。而寻找快速鉴别中药的标准方法以及实现中药质量的可控性，建立具有我国独立知识产权的中药质量检验标准体系，是实现中医药标准化、现代化、进入国际市场必须解决的关键性问题，解决这一难题，我们是不是也该学学肖培根院士对待中药红外指纹图谱的态度，百花齐放，百家争鸣。如果能用简单的方法解决这个难题，应该也是中药现代化的一大进步。采用红外光谱法进行鉴别，在化学领域和合成化合物中已得到广泛的应用，但用于中药的鉴别还不多。因为光谱法具有的加和性，红外光谱法用于成分复杂的中药的鉴别并不专属。目前仅用于冬虫夏草、珍珠、蛤蟆油、五灵脂等中药的鉴别

[font=宋体][font=宋体]由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术具有诸多优点，其技术在食品营养成分、品质、微生物、真实性以及有害物质检测等众多方面得到了广泛的应用，见图[/font][font=Times New Roman]6-[/font][/font][font='Times New Roman']6[/font][font=宋体]所示。[/font][align=center][img=,458,315]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/06/202406261013492017_4580_4070220_3.png!w690x493.jpg[/img][b][font='Times New Roman'] [/font][/b][/align][align=center][font=宋体]图[/font][font='Times New Roman']6-6[/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在食品检测中的应用[/font][/align][b][font='Times New Roman']1. [/font][font=宋体]蛋白质检测[/font][/b][font=宋体]凯氏定氮法是蛋白质检测的常规手段，其实验操作繁琐，耗时较长，需要强腐蚀性化学试剂，是一种破坏性分析手段，检测样品无法进行二次销售。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术具有快速无损的优势，可实现乳品、肉制品等食品中蛋白质的测定。此外，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术还可实现氨基酸态氮的定量检测。氨基酸态氮含量是判定酱油、醋等调味品质量的重要指标之一，常规氨基酸态氮的检测手段有双指示剂法以及电位滴定法，操作复杂且耗时较长，不利于快速无损检测。[/font][b][font='Times New Roman']2. [/font][font=宋体]碳水化合物检测[/font][/b][font=宋体]食品中碳水化合物主要包括淀粉、纤维素、蔗糖、葡萄糖和果糖等，是食品中重要的营养素以及风味物质。通常，食品中不同种类碳水化合物用途不同，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现对不同碳水化合物的定性定量分析。因具有快速无损的优势，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术被广泛用于水果中糖类、大米中淀粉等物质的测定。[/font][b][font='Times New Roman']3. [/font][font=宋体]脂类物质检测[/font][/b][font=宋体]食品中脂类物质的传统检测手段是索氏提取、酸水解法等，存在耗时长，无法同时实现大批量样品检测等弊端。近年来，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术被广泛用于肉制品、大豆、核桃、鸡蛋等食品中脂类物质的快速测定。[/font][b][font='Times New Roman']4. [/font][font=宋体]酸度检测[/font][/b][font=宋体]酸度是食品风味呈现的重要部分之一。食醋是一种历史悠久的酸味调味剂，而有机酸是评价食醋品质的重要指标之一。传统分析手段如滴定法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]法等存在检测时间较长、样品无法二次销售等缺点，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现食品中酸度的快速无损测定，具有较好的预测精度和稳定性。[/font][b][font='Times New Roman']5. [/font][font=宋体]水分检测[/font][/b][font=宋体]水分是食品品质的重要指标之一，如肉的嫩度与水分紧密相关。传统水分分析手段多为直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法以及卡尔费休法等，但实验操作复杂且耗时较长。由于水分对近红外有强吸收，故[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可实现食品中水分含量准确、快速、无损的测定。[/font][b][font='Times New Roman']6. [/font][font=宋体]其他[/font][font=宋体]化学成分检测[/font][/b][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术还可实现酒中酒精度、黄酮、茶叶中的茶多酚和咖啡碱、油脂中的酸价和过氧化值等化学成分和指标的无损检测。[/font][b][font='Times New Roman']7. [/font][font=宋体]食物微生物检测[/font][/b][font=宋体]微生物中的核酸、蛋白质等成分产生的光谱信息不同。因此，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可用于微生物的定性和定量检测，如食品中菌落总数、致病菌、霉菌以及毒素的检测，还可用于微生物发酵过程中活菌数量的在线监测。[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]然而[/font][/font][font=宋体]，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的灵敏度不高，[/font][font='Times New Roman'][font=宋体]较难实现痕量微生物的检测[/font][/font][font=宋体]。[/font][b][font='Times New Roman']8. [/font][font=宋体]食物真实性检测[/font][/b][font=宋体]近年来，假奶粉事件、地沟油事件、假酒事件等不断发生，一系列重大食品安全事件严重危害到广大人民的身体健康。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术因其快速、无损、简单、高效的优点，被广泛用于食品真实性检测，如乳制品的品种产地鉴别以及肉类、酒类和饮料掺假鉴别等。通过建立鉴伪模型，可以快速获得检测对象是否掺假、掺假种类及掺假比例等信息。[/font][b][font='Times New Roman']9. [/font][font=宋体]食物污染物检测[/font][/b][font=宋体]现有研究表明，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术可用于乳制品中三聚氰胺、面粉中滑石粉等食品污染物的检测。然而，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术尚较难实现对于低含量的食品污染物如农药与兽药残留的检测，以及无近红外吸收的污染物如重金属等物质的准确定量分析。[/font]