西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
太赫兹波由于其特有的透视性、 安全性及光谱分辨本领高等特点, 为太赫兹时域光谱技术(Terahertz time-domain spectroscopy, THz-TDS)在物质检测、 物质结构辨别、 物质定性及定量分析等方面的应用奠定了基础。 药品, 作为预防和治疗疾病并规定有适应症或者主治功能的物质, 一直跟人们的生活息息相关。 但是, 近年来药品由于质量问题从而危害人们身体健康的新闻屡见不鲜, 迫切需要行之有效的药品检测方法的呼声越来越多。 而太赫兹时域光谱技术作为一种新型的无损检测的光谱技术, 逐步开始被应用到药品检测中。 基于此, 采用太赫兹时域光谱技术研究了对乙酰氨基酚的太赫兹特征谱。 首先, 采用太赫兹时域光谱技术测试了对乙酰氨基酚在0.3~4.5 THz范围的太赫兹光谱, 实验获取了六个特征吸收主峰和一个肩峰, 分别位于1.46, 1.88, 2.11, 2.52, 2.95, 3.48和4.27 THz; 接着, 采用密度泛函理论对光谱进行解析, 基于气态理论的计算结果, 发现实验吸收峰有分子内作用力的贡献, 但由于其未能考虑分子间作用力, 无法全面对实验吸收峰进行解析; 进一步, 采用固态密度泛函理论模拟, 经过实验和理论结果对比, 发现1.46和2.11 THz的吸收峰既有分子间作用力也有分子内作用力, 1.88, 2.52和2.95 THz处的吸收峰主要来源于分子间作用力, 3.48和4.27 THz处的吸收峰主要来源于分子内作用力; 最后, 对商用品牌中美史克牌的对乙酰氨基酚片做了变质处理, 测试其在变质前后0.3~2.75 THz范围内的太赫兹特征峰, 通过比较发现, 商用药片与对乙酰氨基酚样品的吸收峰完全匹配, 说明可以借助THz特征峰对药品进行标定; 通过对比对乙酰氨基酚片变质前后的THz吸收谱, 发现变质后的药片原有的THz特征峰基本消失, 这一方面说明位于0.3~2.75 TH范围内的THz特征峰1.46和1.88 THz虽有分子内作用的贡献, 但是主要源于分子间作用力, 另一方面也说明随着药品化学特性变化, 其对应的THz指纹吸收峰也会发生改变; 变质后的药片产生了位于0.69 THz的新特征吸收峰, 说明药片在变质后已经形成新的分子间作用力, 药品的化学性质已经发生了变化, 产生了新的物化功能。
太赫兹时域光谱 密度泛函 对乙酰氨基酚 药品检测 Terahertz time-domain spectroscopy Density functional theory Paracetamol Drug detection 光谱学与光谱分析
2021, 41(12): 3660
1 西南科技大学信息工程学院, 四川 绵阳 621010
2 西南科技大学极端物质特性实验室, 四川 绵阳 621010
3 特殊环境机器人四川省重点实验室, 四川 绵阳 621010
针对近期几起过期药品致病的负面消息, 为进一步提高药品质量检测的速度, 提出采用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)无损检测药品质量的新方法。 首先, 通过飞秒激光器以及THz-TDS系统(Z-3)检测过期阿莫西林胶囊、 复方氨酚烷胺片、 板蓝根颗粒和复方板蓝根颗粒等常用感冒药的太赫兹时域光谱。 然后, 通过快速傅里叶变换(FFT), 得到其太赫兹脉冲随频率变化的频谱图。 接着, 根据Dorney和Duvillaret等提出的THz-TDS提取光学参数模型, 得到以上4种感冒药品的太赫兹特征吸收峰、 吸收系数图谱和折射率。 最后, 将上述实验结果与相关文献报道的太赫兹特征吸收峰、 吸收系数以及折射率进行对比。 实验显示: 过期阿莫西林胶囊和复方氨酚烷胺片在有效频段0.2~0.9 THz内的平均折射率分别为1.90和1.85, 这比相关文献分别报道的最小折射率1.92和2.05小; 过期板蓝根颗粒和复方板蓝根颗粒在有效频段0.2~1.4 THz内的平均折射率均为1.84, 这较相关文献报道的最大折射率1.797略大; 过期阿莫西林胶囊的5个太赫兹特征吸收峰均出现, 但幅值有所降低; 过期复方氨酚烷胺片的3个太赫兹特征吸收峰仍然存在, 但幅值也有所降低, 且在1.50 THz附近出现新的太赫兹特征吸收峰; 过期板蓝根颗粒在1.43 THz出现新的太赫兹强特征吸收峰, 且吸收系数减小; 过期复方板蓝根颗粒在1.43, 1.48和1.54 THz出现3个新的太赫兹特征吸收峰, 且吸收系数也减小。 结果表明: 过期阿莫西林胶囊、 复方氨酚烷胺片、 板蓝根颗粒和复方板蓝根颗粒的有效成分均有所减少, 部分化学成分已经发生改变; 过期阿莫西林胶囊和复方氨酚烷胺片等西药的折射率会增大, 而过期板蓝根颗粒和复方板蓝根颗粒等中药的折射率会减小; 通过折射率的变化和太赫兹特征吸收峰位置的不同以及新出现的太赫兹特征吸收峰, 可以区分以上4种过期药品, 由此可以为太赫兹光谱技术区分过期药品提供参考。
太赫兹光谱 过期药品检测 阿莫西林 复方氨酚烷胺片 板蓝根 Terahertz spectroscopy Expired drug testing Amoxicillin Compound paracetamol and amantadine hydrochloride Banlangen 光谱学与光谱分析
2019, 39(8): 2409
制备对乙酰氨基酚固体分散体, 采用拉曼光谱法与经典方法进行验证, 以期获得一种新的简单易行的固体分散体的验证方法。以聚乙二醇6000(PEG6000)为载体, 用熔融法和溶剂-熔融法制备对乙酰氨基酚固体分散体, 在457.5 nm激发波长下扫描得到其拉曼光谱、10~90°(2θ)范围扫描获得X-射线粉末衍射图, 经KBr压片后, 在400 cm-1~4000 cm-1范围内扫描得到傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图, 分别分析固体分散体与药物、载体和物理混合物的差别, 验证固体分散体的形成。两种方法制备的固体分散体中对乙酰氨基酚可能均以分子、无定形和微晶状态分散, 三种鉴别方法得到的结果一致。通过X-射线衍射法和红外光谱法佐证了拉曼光谱法在用于对乙酰氨基酚固体分散体验证中的可行性, 而且拉曼光谱法简单易行, 是一种新的验证固体分散体形成的物相鉴别方法, 也是一种理想的、很有前景的分析方法。
对乙酰氨基酚 固体分散体 拉曼光谱 X-射线衍射 红外光谱 paracetamol solid dispersion Raman spectroscopy X-ray diffraction infrared spectroscopy
通过拉曼光谱和红外光谱法分析对乙酰氨基酚包合物, 探讨拉曼光谱作为一种新的验证包合物形成方法的可行性。 采用饱和水溶液法制备对乙酰氨基酚包合物, 共焦拉曼光谱仪和傅里叶转换红外光谱仪分别测定并获得β-CD、对乙酰氨基酚、摩尔比1∶1的β-CD与对乙酰氨基酚物理混合物及其包合物四种物质粉末的拉曼图谱和红外图谱并将其进行对照分析。 拉曼图谱证明了对乙酰氨基酚以氢键作用嵌入β-环糊精的疏水空腔形成包合物, 从而增加了它的稳定性和溶解度, 与红外光谱结果一致。 拉曼光谱法具有快速、准确、简便、无损测量等显著优势, 可作为验证药物包合物的形成重要手段。
拉曼光谱 红外光谱 对乙酰氨基酚 β-环糊精 包合物 Raman spectroscopy infrared spectroscopy paracetamol β-cyclodextrin inclusion compound
