簡智手持拉曼快檢儀在制藥行業中的應用

導讀

拉曼光譜屬于分子振動光譜，可以反映分子的特征結構。然而由于拉曼散射本身信號弱，極大的限值其發展，直到1960年后激光技術的發展，才促進拉曼技術在物理、化學、醫藥、工業等各個領域得到廣泛應用。

1拉曼原理

1928年印度科學家C.V.拉曼實驗發現，當光穿過透明介質被分子散射的光發生頻率變化，這一現象稱為拉曼散射。光照射到物質上發生彈性散射和非彈性散射。彈性散射的散射光是與激發光波長相同的成分。非彈性散射的散射光有比激發光波長的和短的成分, 統稱為拉曼效應。

由于拉曼譜線的數目，位移的大小，譜線的長度直接與試樣分子振動或轉動能級有關。因此，與紅外吸收光譜類似，對拉曼光譜的研究，也可以得到有關分子振動或轉動的信息。目前拉曼光譜作為一個分子或復雜分子體系的重要研究方法取得了長足發展，在許多領域均有其應用研究報道。

2拉曼快檢技術特點

在制藥行業的鑒別技術中，常用的鑒別技術包括化學鑒別，色譜鑒別（如液相色譜、薄層色譜）及光譜鑒別（如紅外、紫外、近紅外）等。

拉曼光譜與中紅外、近紅外同屬于分子光譜。與制藥行業常用的中紅外光譜相比，兩者既有相似處，又有許多不同點。

兩者的相似處是均屬于分子光譜，且都是通過價鍵振動獲得譜圖信息。

但與中紅外相比，兩者也存在差異。

首先：兩者的原理不同，拉曼檢測通過光散射，中紅外則通過光吸收。

然后：水的拉曼信號較弱，拉曼光譜不受影響；水在中紅外區有較大的吸收峰。

其次：拉曼光譜可以無損檢測，對于透明包裝，如PE包裝，白色或茶色玻璃瓶盛裝的樣品，可以進行無損檢測，即不拆開包裝進行檢測；而中紅外檢測則需要通過KBr壓片來進行樣品檢測。

再次：拉曼光譜檢測速度快，一般樣品的檢測時間為3~5秒；中紅外檢測的時間（含樣品制備時間）為20分鐘左右。

拉曼光譜與近紅外光譜一般稱為姊妹譜，兩者最大的相似點是均可以進行無損檢測，不受水峰的影響，但又有其各自的局限性。拉曼光譜受熒光影響；近紅外光譜建庫比較繁瑣。

綜上所述，拉曼技術的主要的優點：

其一：樣品不需要進行前處理，對于透明包裝產品，如PE包裝，玻璃瓶等甚至可以進行無損檢測，即不打開包裝進行檢測；同時對于液體也可以進行檢測。

其二：檢測速度快，樣品的檢測速度平均在3-5秒。

其三：儀器操作簡便，建庫簡單，對操作人員沒有較高的技術要求。

但是拉曼技術同時也存在自身的局限性，對于純金屬、單原子離子、復雜的混合物質及易受熒光干擾的樣品，拉曼均不能進行檢測。

3拉曼分析技術在制藥行業快速檢測中的應用

國家衛生部于2010年10月19日發布《藥品生產質量管理規范》，自2011年3月1日起施行。在物料系統這部分的第一百一十條和第一百一十一條明確規定：原材料進廠要按批檢測；投料前則每一包裝均需檢測。拉曼技術是最佳的現場快檢手段，不僅可以應用于原材料的快檢，在線監測，也可以應用于投料前易混淆物料的檢測，通過方法遷移和方法比對還可直接應用于成藥成分的檢測。

拉曼快檢技術更多的應用于化學純品物質的檢測。以下是拉曼在藥物中的典型應用：

3.1 無損檢測

 制藥行業固態原輔料通常為聚乙烯塑料袋包裝，液態則由無色或棕色玻璃瓶包裝。一般認為，聚乙烯塑料袋薄膜不會影響內部拉曼信號的采集，通過聚焦激光即可得到內部樣品較強的拉曼信號，而對于較厚的聚合物容器，盡管在1296cm-1處有容器引入的干擾峰，但也容易扣除

玻璃的拉曼信號較弱，通常采用的玻璃試劑瓶，瓶壁厚在3mm左右，分透明與棕色兩種，透明試劑瓶對拉曼信號的影響不大；棕色玻璃試劑瓶則會產生熒光干擾，但可以通過軟件中算法處理，得到瓶中樣品的拉曼信號。

3.2 簡單組分的定量分析

3.3 結構近似樣品分析

4  結論

從拉曼光譜法在制藥行業應用的文獻可以看出，拉曼光譜在制藥行業原材料快檢、投料前易混淆樣品等方面都有很廣闊的市場，隨著拉曼光譜技術的發展，在制藥行業的研究中必將得到越來越廣泛的應用。