拉曼光谱仪在医药领域应用如何？

2019-07-241648

引言

目前，药品的安全性问题已经成为了人们时刻关注的焦点，保证药品质量对保障广大人民用药的安全、有效和维护人民身体健康有着重要的意义。传统的药物分析法主要有色谱法、容量分析法、光谱分析法等，这些方法的共同缺点是样品前处理复杂、耗时耗试剂、有机试剂污染等。因此，研究一种操作简洁、快速准确且无损伤的鉴别手段已成为现代药品分析方法发展的一个新的方向[1-5]。拉曼光谱是一种简单、灵敏的研究分子结构的重要工具，不仅在药物研究领域具有越来越重要的应用，在医药工业领域也逐渐被认可，拉曼光谱技术被用于过程监测和过程控制、鉴别药物和药物释放实验以及检测大批量的原料药和单态物质的结晶过程观察等。
本文利用拉曼光谱法对感冒止痛常用药-对乙酰氨基酚片进行定性鉴别，深入研究拉曼光谱在药物研究领域应用的可行性。

原理

对乙酰氨基酚(acetaminophen，药物名扑热息痛，简称APAP)，是一种解热镇痛药物，其解热作用持久而缓慢，有良好的耐受性。但是，若过量服用则会导致面色苍白、恶心、呕吐、厌食[4]和腹痛等症状，严重者可致肝昏迷及死亡。在美国，羟考酮和对乙酰氨基酚组成固定制剂的药物[1]，常见的固定组方是5mg羟考酮加325mg对乙酰氨基酚(商品名为泰勒宁)，已使用30多年。
在我国作为非类药，许多药店营业员和患者对其安全性的认识存在误解，因而在销售和使用方面存在较大随意性，过量或同时服用2-3种含该成分的药品，易发生一系列不良反应。其中，不容忽视的是药物对肝、肾的损伤，严重者会引发肝肾功能衰竭，危及生命[3]。因此，有效判别药物是否含有对乙酰氨基酚可有效警惕患者慎重服药。
拉曼光谱具有很强的分辨相似分子（药物及其代谢物）的能力，在医学和药学上的应用主要有以下几个方面：1)利用拉曼光谱进行体内和体外的医学诊断；2)研究人体内部的和由外部吸收的外部试剂，其中包括有意摄入的（如药物和探测物）和无意感染的（如病毒和污染物）物质与人体的相互作用；3)药物成分和结构鉴定。在本文中，我们将对乙酰氨基酚的拉曼光谱的理论计算值与实验得到的常规拉曼散射光谱相比，对其光谱性质进行了对比分析，并结合相关的文献对其部分振动模式归属进行了指认[4]。

实验仪器

“Finder One”微区激光拉曼光谱仪（北京卓立汉光仪器有限公司）；激光光源为532nm，激光功率为10mw；采用点扫描方式，光栅为1800g/mm，分辨率2cm-1；采用100倍显微物镜采集信号，积分时间为3s，累计次数3次。
药品：泰诺，酚麻美敏片。

数据分析

对乙酰氨基酚的结构图和拉曼光谱图分别如图1、2所示：
图1对乙酰氨基酚结构式.png

图1对乙酰氨基酚结构式

图2对乙酰氨基酚的拉曼光谱图.png

图2对乙酰氨基酚的拉曼光谱图

根据理论计算结果可知，468cm-1为苯环-OH摇摆振动，518cm-1为N-H摇摆振动，652cm-1为对位取代苯环振动，860cm-1为对位二取代苯环呼吸振动；；1000~1100 cm-1波段，为苯环的呼吸振动峰，1105cm-1为苯环C-H面内弯曲振动，1169cm-1为C-N-对称伸缩振动，1238 cm-1处对位二取代苯环呼吸振动，在1279 cm-1处C-N伸缩振动；在1650 cm-1处酰胺中C=O伸缩振动峰；在3050~3300cm-1波段，为苯环C-H伸缩振动，N-H伸缩振动[3,4]。与理论值对比确认该药品主成分为对乙酰氨基酚，实验结果与理论值基本相符。通过本实验可以为利用光谱学方法研究对乙酰氨基酚各种物理化学性质提供一定的实验基础。

结论

2004年美国药典增加了拉曼光谱法并用于盐酸林可霉素胶囊溶出度的测定，ZG药典2010版S次增加了拉曼光谱法指导原则，其检测准确快速、无损性、高选择性、分析混合物时不需分离等特点使之在药物分析领域具有更为广阔的发展前景。将拉曼光谱与偏*小二乘法等算法相结合可以实现对药品的无损定量分析，且无需样品前处理等复杂操作，方便快捷，具有很大的应用前景。本文为利用光谱学方法研究对乙酰氨基酚各种物理、化学和药理性质提供一定的实验基础，对以后在药物检测、痕量分析等方面提供了先期的实验准备工作。

参考文献

[1] 颜江柱.羟考酮/对乙酰氨基酚的药理机制与临床应用进展[J].ZG新药杂志，2014, 23(14): 1685-1664.
[2] 王玮,钱佩佩,曹凯等.对乙酰氨基酚包合物拉曼光谱和红外光谱研究[J].光散射学报, 2011, 23(1): 66-69.
[3] 杜雨蒙,丁劲松.对乙酰氨基酚肝肾毒性及其药物的研究进展[J].中南药学, 2013, 11(2): 112-116.
[4] 张俊吉,刘彩云,张敬来等.对乙酰氨基酚的拉曼光谱和红外光谱研究[J].光散射学报, 2008, 20(1): 81-85.

[5] 曹倩.拉曼光谱用于对乙酰氨基酚无损定量的研究[D].河南大学, 2013.

（来源：北京卓立汉光仪器有限公司）