CN105092513A - 一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法，所述混合药物由第一药物与第二药物混合组成，包括如下步骤：(1)配制一组各组分含量不同的标准样品；(2)采集各标准样品和空气的太赫兹时域光谱，并将其分别转化为相应频域的吸收系数和折射率；(3)确定测试模型的太赫兹波段置信区间；(4)选取各个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数作为有效光学参数并建立相应的有效光学参数矩阵；(5)建立各标准样品的第一药物的含量与有效光学参数之间的对应关系的测试模型；？(6)将待测混合药物样品的有效光学参数矩阵输入到测试模型中而得到待测混合药物中的第一药物的含量。利用本发明方法可无损、快速地检测混合药物中的药物成分的含量。

Description

一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法

技术领域

本发明涉及一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法，属于太赫兹时域光谱检测技术领域。

背景技术

联合用药是指为了达到治疗目的而将两种或两种以上药物同时或先后应用的方法。它目前已广泛应用于临床治疗中。联合用药在提高治愈效果的同时，可以避免单独使用时因某一药物产生耐药性。而使用联合药物时，根据患者不同病情，可选用不同含量比的联合药物。

以下以吡嗪酰胺和异烟肼为例进行说明。吡嗪酰胺和异烟肼作为临床上得到广泛应用的口服类抗结核病一线药物，这两者既可以单独使用，也可以联合用药。而近年来，假冒伪劣药物层出不穷，不良事件接连不断，严重危害人民健康。且吡嗪酰胺由于毒性反应大，对肝脏损害较严重。因此，在保证吡嗪酰胺质量安全的情况下，应严格控制吡嗪酰胺用量。因此，严格控制抗结核药物的用药安全，保证抗结核药物的质量具有十分重要的意义。国家药典(标准)中吡嗪酰胺的定量检测方法是紫外可见分光光度法。现有针对吡嗪酰胺含量的检测主要有高效液相色谱法、浊点萃取-反相高效液相色谱法等液相色谱法以及表面增强拉曼光谱、近红外光谱法。色谱方法普遍存在样品制备、衍生物分析、专业技术要求高、仪器昂贵的缺点，但表面增强拉曼光谱需要增强基底物质，该基底可能与吡嗪酰胺相互反应，而近红外波段的吡嗪酰胺振动吸收较弱，检出极限较低。因此需要探索一种具有无损、快速光谱检测方法检测混合样品中吡嗪酰胺的含量。

发明内容

本发明的目的是克服现有检测方法的不足，提供一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法，以无损、快速地检测混合药物中的药物成分的含量。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

在本发明测定混合药物中药物成分的含量的方法中，所述混合药物由第一药物与第二药物混合组成，包括如下步骤：

(1)配制由第一药物、第二药物组成的一组标准样品，各标准样品中的第一药物的质量百分含量互不相同；其中，所述第一药物的质量百分含量为0～100％，所述第二药物的质量百分含量为0～100％；

(2)采集各标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并分别转换为太赫兹频域谱，然后根据菲涅尔公式分别获得各标准样品在太赫兹波段的吸收系数和折射率，并将各标准样品所对应的空气的太赫兹频域谱分别转化为在太赫兹波段的吸收系数；

(3)确定各个标准样品的太赫兹波段置信区间，其中，各标准样品的太赫兹波段置信区间的上限为该标准样品的吸收系数与对应的空气的吸收系数相等时所在的太赫兹频率；将所有标准样品的太赫兹波段置信区间中上限的最小值作为测试模型的太赫兹波段置信区间的上限值，将所有标准样品的太赫兹波段置信区间中下限的最大值作为测试模型的太赫兹波段置信区间的下限值；

(4)选取各个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数作为有效光学参数并构成相应的有效光学参数矩阵；所述光学参数为吸收系数或折射率；

(5)利用各标准样品中的第一药物的质量百分含量和各标准样品的有效光学参数矩阵，建立标准样品的第一药物的质量百分含量与有效光学参数之间的对应关系的测试模型；

(6)采集待测混合药物样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并分别转换为太赫兹频域谱，然后根据菲涅尔公式获得待测混合药物样品在太赫兹波段的光学参数；选取待测混合药物样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数而形成有效光学参数矩阵；将待测混合药物样品的有效光学参数矩阵输入到所述测试模型中而得到所述待测混合药物样品中的第一药物的含量。

需要说明的是，如果步骤(4)中的光学参数为吸收系数，那么，在步骤(5)中建立的测试模型则是标准样品中第一药物的含量与标准样品的吸收系数之间的对应关系的测试模型，并且，在步骤(6)中所获取的待测混合药物样品的有效光学参数矩阵亦是指吸收系数矩阵。如果步骤(4)中的光学参数为折射率，那么，在步骤(5)中建立的测试模型则是标准样品中第一药物的含量与标准样品的折射率之间的对应关系的测试模型，并且，在步骤(6)中所获取的待测混合药物样品的有效光学参数矩阵亦是指吸折射率矩阵。

进一步地，本发明所述第一药物为吡嗪酰胺，第二药物为异烟肼。

进一步地，本发明所述太赫兹时域光谱采用透射方法采集。

进一步地，本发明采集标准样品和/或待测混合药物样品的太赫兹时域光谱时，光谱扫描范围为0.10～3.00THz，优选0.20～3.00THz。

进一步地，本发明将标准样品在其太赫兹波段置信区间的下限值所在的频率进行太赫兹时域光谱扫描时不存在FP干涉效应(法布里-珀罗干涉效应(Fabry–Pérot))。

进一步地，本发明所述各标准样品的太赫兹波段置信区间的下限值为0.20THz。

进一步地，本发明采集得到的各所述标准样品的太赫兹时域光谱是对标准样品进行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值，采集得到的空气的太赫兹时域光谱是对空气进行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值，采集得到的所述待测混合药物样品的太赫兹时域光谱为是对待测混合药物样品进行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值。

进一步地，本发明所述质量百分含量替换为摩尔百分含量。

与现有技术相比，本发明方法使用太赫兹时域光谱技术能够快速、无损、简单、准确的检测混合药物中吡嗪酰胺的含量。具体如下：

(1)指纹峰：太赫兹(THz)波段的频率位于0.1～10THz(1THz＝10¹²Hz)，其光子能量与大部分有机分子及分子团的振动和转动能级之间跃迁的能量大致相当，因此，物质的THz谱包含了丰富的物理和化学信息，例如实施例1和实施例2中的吡嗪酰胺和异烟肼在太赫兹波段有明显不同的指纹峰，且指纹峰都位于太赫兹波段置信区间内，因此在太赫兹波段中可以明显区分两者。

(2)折射率：太赫兹时域光谱检测技术不仅能够得到被检测对象的吸收系数，还同时能够获得被检测对象的折射率，为定量分析提供更多的数据及准确性。

(3)无损：THz波的光子能量很小(只有毫电子伏特量级)，可以避免测试过程中对样品造成有害电离，对物质进行无损检测。

(4)快速：太赫兹时域光谱检测技术是光谱检测的一种，具有光谱检测快速的优点。

(5)多成分同时测量：吡嗪酰胺与异烟肼在太赫兹波段的吸收系数和折射率都差异明显，可以利用折射率或吸收系数测量混合样品中的吡嗪酰胺的含量。

附图说明

图1是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为50.11％的标准样品的太赫兹波段置信区间的选取；

图2是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为100％的标准样品的太赫兹波段置信区间的选取；

图3是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为0％的标准样品的太赫兹波段置信区间的选取；

图4是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为50.11％的标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间的太赫兹波段吸收谱和折射率谱；

图5是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为100％的标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间的太赫兹波段吸收谱和折射率谱；

图6是实施例1和实施例2中，吡嗪酰胺的质量百分含量为0％的标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间的太赫兹波段吸收谱和折射率谱；

图7是实施例1中，利用THz-TDS系统透射测得作为校正集的11个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间的不同太赫兹波段的吸收谱；其中，图7(1)的太赫兹波段为0.20-0.90THz，图7(2)的太赫兹波段为0.90-1.40THz；

图8是实施例1中，利用THz-TDS系统透射测得的作为验证集的5个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间的不同太赫兹波段的吸收谱；其中图8(1)的太赫兹波段为0.20-0.90THz，图8(2)的太赫兹波段为0.90-1.40THz；

图9是实施例1中，以吸收系数为光学参数的测试模型检测得到的标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比图；

图10是实施例2中，利用THz-TDS系统透射测得的作为校正集的12个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间的折射率谱；

图11是实施例2中，利用THz-TDS系统透射测得的作为验证集的4个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间的折射率谱；

图12是实施例2中，以折射率为光学参数的测试模型检测得到的标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的方法作进一步的说明。

一、本发明测定两种药物混合的样品中的药物成分的含量的方法的步骤如下：

(1)建立测试模型

采用数学方法建立混合药物中的第一药物的含量与混合药物的光学参数之间的对应关系的测试模型。采用的数学方法可以为偏最小二乘回归、线性回归、多元线性回归、人工神经网络、人工智能等。

本发明中，所述测试模型通过以下方法建立：

a.配制标准样品

将已知质量配比关系的第一药物和第二药物混合均匀，制成第一药物的含量不等的多个标准样品。各标准样品中的第一药物占混合药物的含量均为已知，亦是标准样品中的第一药物的含量的实际值。需要说明的是，标准样品和待测混合药物中的第一药物的含量除了可采用第一药物在混合样品中的质量百分含量外，还可以采用第一药物在混合样品中的摩尔百分含量等。

b.采集各标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱

采集各个标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱，光谱的扫描范围可为0.10～3.00THz。为提高测试结果的精度，避免法布里-珀罗(Fabry–Pérot,FP)干涉效应的影响，光谱的扫描范围的下限优选为0.20THz，即光谱的扫描范围优选0.20～3.00THz。测试环境一般为干燥的氮气环境，温度一般为室温。采集每个标准样品的太赫兹时域光谱时，使用多次扫描的方法，将所有扫描得到的太赫兹时域信号取算术平均值而作为该标准样品的太赫兹时域光谱(标准样品信号)。针对每个标准样品，同时需在与该标准样品相同的测试环境和等精度条件下，采集空气的太赫兹时域光谱。采集空气的太赫兹时域光谱亦使用多次扫描的方法，将所有扫描得到的太赫兹时域信号取算术平均值而作为空气的太赫兹时域光谱(标准样品的参考信号)。采集各标准样品和空气的太赫兹时域光谱时，可采用透射方法测量。

c.光谱的转换

将所采集的各个标准样品的太赫兹时域光谱(标准样品信号)和空气的太赫兹时域光谱(标准样品的参考信号)分别经过傅里叶变换转换为相应的频域谱，再根据菲涅尔公式分别获得各标准样品在太赫兹波段的吸收系数和折射率；此外，将每个标准样品所对应的空气的太赫兹频域谱分别转换为吸收系数(命名为“最大吸收系数”)。

在本发明中，可使用如下的菲涅尔公式计算标准样品的折射率和吸收系数：

$n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ω}\right)}{\mathrm{\ω}d}+1$

$\mathrm{\α}\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2k\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{\ω}}{c}=\frac{2}{d}ln\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{A\left(\mathrm{\ω}\right){\left(n\right(\mathrm{\ω})+1)}^2}$

其中，A(ω)为标准样品信号及其参考信号在频域谱中的振幅的比值，φ(ω)为标准样品信号及其参考信号在频域谱中的振幅的相位差；d为被压成直径为13mm的圆片的标准样品的厚度，n(ω)为样品的折射率，α(ω)为标准样品的吸收系数；k(ω)为消光系数，ω为频域谱的频率，c为真空中的光速。

在本发明中，每个标准样品的参考信号根据以下公式进行转换得到最大吸收系数a_max(ω)。计算时，用系统信噪比SNR代替动态范围DR。

$DR=SNR=\frac{mean\left(Amp\right)}{SD\left(Amp\right)}$

$a\_max\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2}{d}ln\left\{DR\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\[n\left(\mathrm{\ω}\right)+1\]}^2}\right\}$

其中，Amp代表参考信号的振幅，mean、SD分别代表均值函数和均方误差函数，a-max(ω)为最大吸收系数，d为被压成直径为13mm的圆片的标准样品的厚度，n(ω)为标准样品的折射率。

d.确定测试模型的的太赫兹波段置信区间并选取有效光学参数

首先确定各个标准样品的太赫兹波段置信区间的上、下限值。其中，各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的下限值的确定以在对各标准样品和空气进行太赫兹透射测量时不会产生明显的FP干涉效应的频率最大值为原则，技术人员可根据实际情况确定，通常可选其经验值0.20THz；各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的上限值为：在进行太赫兹透射测量时，该标准样品的吸收系数与最大吸收系数相等时所对应的频率点。

在本发明中，各个标准样品的太赫兹波段置信区间的下限可取相同的值，将该值作为测试模型的太赫兹波段置信区间的下限值；当各个标准样品的太赫兹波段置信区间的上限值不尽相同时，选取其中上限值最小的作为测试模型的太赫兹波段置信区间的上限。

分别选取各个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数作为各标准样品的有效光学参数。此处的光学参数为折射率或吸收系数。有效光学参数矩阵为各标准样品的有效光学参数所构成的矩阵。需要说明的是，如果此处的光学参数为吸收系数，那么，在后续建立的测试模型则是混合样品中第一药物的含量与混合样品的吸收系数之间的对应关系的测试模型，相应地，待测混合药物的光学系数亦是指其吸收系数；如果此处的光学参数为折射率，那么，在后续建立的测试模型则是混合样品中第一药物的含量与混合样品的折射率之间的对应关系的测试模型，相应地，待测混合药物的光学系数亦是指其折射率。

e.建立测试模型

根据各标准样品中第一药物的含量矩阵(例如，质量百分含量矩阵或摩尔百分含量矩阵)与各标准样品的有效光学参数矩阵，建立混合样品中第一药物的含量与混合样品的有效光学参数之间的对应关系的测试模型。

例如，可采用偏最小二乘(PLS)回归法建立标准样品中的第一药物的含量与标准样品的有效光学参数之间的对应关系的测试模型。模型函数为：Y＝XB+E，其中，X为所有标准样品的有效光学参数矩阵，并将其作为输入矩阵；Y为所有标准样品中的吡嗪酰胺的含量矩阵，并将其作为输出矩阵；B为回归系数矩阵；E为残差矩阵。

(2)检测待测混合物中的第一药物的含量

待测混合药物是第一药物和第二药物的混合物。采集待测混合药物样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并经过傅里叶变换分别转换为频域谱，然后根据菲涅尔公式获得待测混合药物样品在太赫兹波段的光学参数(折射率或吸收系数)；选取待测混合药物样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数作为有效光学参数，得到待测混合药物样品的有效光学参数矩阵。然后将待测混合药物样品的有效光学参数矩阵输入到以上所建立的测试模型中，得到待测混合药物样品中的第一药物的含量。由于待测混合药物是由第一药物和第二药物混合而成，在测得第一药物的含量的情况后，第二药物的含量即可计算得到。

在本发明中，采集待测混合药物样品和空气的太赫兹时域光谱时，均可采用透射方法测量法，并使用多次扫描的方法。采集待测混合药物样品和空气的太赫兹时域光谱的测量环境和精度相同。光谱的扫描范围优选0.20～3.00THz波段。将所有扫描得到的待测混合药物样品的太赫兹时域信号取算术平均值而得到待测混合药物样品的太赫兹时域光谱(即“待测混合药物样品信号”)，同理，将所有扫描得到的空气的太赫兹时域信号取算术平均值而作为空气的太赫兹时域光谱(待测混合药物样品的参考信号)。然后，根据如下相应的菲涅尔公式计算得到待测混合药物样品的光学参数(折射率或吸收系数)：

$n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ω}\right)}{\mathrm{\ω}d}+1$

$\mathrm{\α}\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2k\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{\ω}}{c}=\frac{2}{d}ln\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{A\left(\mathrm{\ω}\right){\left(n\right(\mathrm{\ω})+1)}^2}$

上式中，A(ω)为待测混合药物样品信号与其参考信号在频域谱中的振幅的比值，φ(ω)为待测混合药物样品信号与其参考信号在频域谱中的振幅的相位差；d为被压成直径为13mm的圆片的待测混合药物样品的厚度，n(ω)为待测混合药物样品的折射率，α(ω)为待测混合药物样品的吸收系数；k(ω)为消光系数，ω为频域谱的频率，c为真空中的光速。

二、关于测试模型的质量评估

测试模型建立后，首先，可将作为校正集的各标准样品的有效光学参数矩阵输入到所述测试模型中，利用测试模型再次获得校正集中的各标准样品中的第一药物的含量的测试值，并将这些测试值与其实际值进行比较，由此对测试模型进行质量评估。然后，进一步将作为验证集的各个标准样品的有效光学参数矩阵输入到所述测试模型中，利用测试模型获得验证集中的各标准样品中的第一药物的含量的测试值，并将这些测试值与其实际值进行比较，由此进一步对测试模型进行质量评估。

为了对测试模型进行质量评价，引入以下用于对标准样品中的第一药物的含量的测试值和实际值进行比较的五个参数：即测试值与实际值的相关系数R、均方根误差RMSE、最大绝对误差E_ab、检出极限LOD及定量限LOQ,根据该五个参数的大小来评价测试模型的质量。

这五个参数的表达式分别为:

$R=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}(y_r^i-{\stackrel{\‾}{y}}_r)(y_p^i-{\stackrel{\‾}{y}}_p)}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(y_r^i-{\stackrel{\‾}{y}}_r)}^2\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{(y_p^i-{\stackrel{\‾}{y}}_p)}^2}}$

$RMSE=\sqrt{(\frac{1}{N}.\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\left(y_p^i-y_r^i\right)}^2)}$

$E_{ab}=max\left|(y_p^i-y_r^i)\right|,i=1,2...N$

$LOQ=\frac{10}{s}\sqrt{(\frac{1}{N-1}.\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\left(y_p^i-y_r^i\right)}^2)}$

$LOD=\frac{3.3}{s}\sqrt{(\frac{1}{N-1}.\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\left(y_p^i-y_r^i\right)}^2)}$

其中，和分别代表第i个标准样品中的第一药物含量的输入值(实际值)和测试值，和分别代表各标准样品中第一药物含量的输入值(实际值)的算术平均值和测试值的算术平均值,N为用于建立测试模型的标准样品的个数，s为测试曲线斜率。

测试值与实际值的相关系数R越大，说明测试模型的拟合效果越好；均方根误差RMSE越小，说明测试模型的精度越高；最大绝对误差E_ab越小，说明测试值与实际值越接近。

检出极限LOD越低，说明该检测方法越好；当测试模型的均方根误差RMSE小于检出极限LOD时，说明测试模型的质量好。

下面结合附图，通过具体的实施例详细说明本发明，但本发明的实施方式并不仅限于此。

实施例1：

(1)建立测试模型并检测待测混合药物样品中的各药物组分的含量

本实施例中，混合药物是吡嗪酰胺和异烟肼的混合物。

采用数学方法建立混合药物中的吡嗪酰胺的含量与混合药物的有效光学参数之间的对应关系的测试模型。具体方法如下：

a.配制标准样品

分别称量16组质量不同的纯吡嗪酰胺和纯异烟肼，配制得到16个标准物。各标准物中的吡嗪酰胺的质量百分含量各不相同，分别为0％、2.00％、5.00％、8.94％、15.30％、19.94％、25.00％、29.88％、40.99％、50.11％、70.10％、74.97％、80.03％、85.00％、88.98％、100％。其中，吡嗪酰胺的质量百分含量为100％的标准物表明该标准物中的组分单一地为纯吡嗪酰胺，不存在异烟肼；吡嗪酰胺的质量百分含量为0％的标准物表明该标准物中的组分单一地为纯异烟肼，不存在吡嗪酰胺；其他各标准物则是吡嗪酰胺和异烟肼的混合物。

将16个标准物各称取280mg左右，在4Mpa的压力条件下压制成直径为13mm、厚度为1.45～1.55mm左右的圆片状的标准样品，各标准样品的结构均匀、两端面平行。

在以上16个标准样品中，将其中吡嗪酰胺的质量百分含量(即实际值)为0％、8.94％、19.94％、25.00％、40.99％、70.10％、74.97％、80.03％、85.00％、88.98％和100％的11个标准样品作为校正集用于测试模型的建立，将其中吡嗪酰胺的质量百分含量(即实际值)为2.00％、5.00％、15.30％、29.88％、50.11％的5个标准样品作为验证集用于测试模型的质量检验。

b.采集各标准样品和空气的太赫兹时域光谱

采用太赫兹时域光谱(terahertztime-domainspectroscopy,THz-TDS)透射系统对16个标准样品进行测量，分别获得它们在0.20～3.00THz波段的太赫兹时域光谱。在测量各标准样品的太赫兹时域光谱时，整个太赫兹光路充以干燥氮气，由此减少水分对测试的干扰，使得样品腔的相对湿度为0％。每个标准样品在等精度条件下扫描3次，并将3次扫描的太赫兹时域信号取算术平均值而得到每个标准样品的太赫兹时域光谱，将其作为标准样品信号。此外，每个标准样品扫描3次后，在与该标准样品相同的测量环境和等精度条件下，扫描不放样品时的空气的太赫兹时域光谱3次，并将3次扫描的太赫兹时域信号取算术平均值而得到空气的太赫兹时域光谱，将其作为该标准样品的参考信号。光谱的扫描范围在0.20～3.00THz波段，温度为室温。

c.各标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱的转换

将各标准样品信号(即扫描各标准样品所得的太赫兹时域光谱)及其参考信号(即不放样品，扫描空气所得的太赫兹时域光谱)分别转换成频域谱。

然后根据以下菲涅尔公式进行处理，分别得到16个标准样品的折射率和吸收系数:

$n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ω}\right)}{\mathrm{\ω}d}+1$

$\mathrm{\α}\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2k\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{\ω}}{c}=\frac{2}{d}ln\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{A\left(\mathrm{\ω}\right){\left(n\right(\mathrm{\ω})+1)}^2}$

其中，A(ω)为标准样品信号与其参考信号在频域谱中的振幅的比值，n(ω)为标准样品信号与其参考信号在频域谱中的振幅的相位差；d为被压成直径为13mm的圆片的标准样品的厚度，n(ω)为标准样品的折射率，α(ω)为标准样品的吸收系数；k(ω)为消光系数，ω为频域谱的频率，c为真空中的光速。

每个标准样品的参考信号根据以下公式进行转换得到最大吸收系数a_max(ω)(即不放样品时的空气的吸收系数)。计算时，用系统信噪比SNR代替动态范围DR。

$DR=SNR=\frac{mean\left(Amp\right)}{SD\left(Amp\right)}$

$a\_max\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2}{d}ln\left\{DR\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\[n\left(\mathrm{\ω}\right)+1\]}^2}\right\}$

其中，Amp代表参考信号的振幅，mean、SD分别代表均值函数和均方误差函数，a-max(ω)为最大吸收系数，d为被压成直径为13mm的圆片的标准样品的厚度，n(ω)为标准样品的折射率。

d.确定测试模型的太赫兹波段置信区间并选取各标准样品的有效吸收系数

分别确定16个全部标准样品的“太赫兹波段置信区间”的上、下限。各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的下限值的确定以在对各标准样品和空气进行太赫兹透射测量时不会产生明显的FP干涉效应的频率最大值为原则，技术人员可根据实际情况确定。本实施例中，各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的下限值均确定为0.20THz。各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的上限值为：在进行太赫兹透射测量时，该标准样品的吸收系数与最大吸收系数相等时所对应的频率点。

将所有标准样品的太赫兹波段置信区间的上限值中的最小值作为测试模型的太赫兹波段置信区间的上限值，测试模型的太赫兹波段置信区间的下限值则取0.20THz。然后分别选取16个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组吸收系数作为各标准样品的有效吸收系数。为使建模数据更加可靠，选取测试模型的太赫兹波段置信区间内的吸收系数时，选取的数据点尽可能多。每个标准样品的所有有效吸收系数组成该标准样品的有效吸收系数矩阵。

以下结合图1至图3，以3个标准样品为例说明如何最终确定测试模型的太赫兹波段置信区间。

如图1所示，吡嗪酰胺的质量百分含量为50.11％的标准样品的吸收系数与参考信号的最大吸收系数相等的频率点为1.40THz，因此将该混合样品的太赫兹波段置信区间的上限确定为1.40THz；同时考虑在0.20THz时可有效避免FP干涉效应的影响，因此将该混合样品的太赫兹波段置信区间的下限确定为0.20THz。按照相同的方法，由图3可知，纯异烟肼的太赫兹波段置信区间的上限值为1.40THz，下限值为0.20THz；由图2可知，纯吡嗪酰胺的太赫兹波段置信区间的上限值为1.42THz，下限值为0.20THz，其余13个标准样品中太赫兹波段置信区间的上限值都大于或等于1.40THz。由于所有标准样品的太赫兹波段置信区间中上限的最小值为1.40THz，因此，确定测试模型的太赫兹波段置信区间的上限为1.40THz，并将测试模型的太赫兹波段置信区间的下限确定为0.20THz。如图4所示，吡嗪酰胺的质量百分含量为50.11％的标准样品在太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内，有位于0.52、0.72、1.17THz的特征吸收峰，根据这3个特征吸收峰，可肉眼识别同时存在吡嗪酰胺和异烟肼两种物质。如图5所示，仅由纯吡嗪酰胺组成的标准样品在太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内，位于0.52THz、0.72THz处分别有特征吸收峰。由图6所示，仅由纯异烟肼组成的标准样品在太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内，在1.17THz处有特征吸收峰。图7(1)和图7(2)为11个作为校正集的标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz波段的太赫兹吸收谱。由图7(1)和图7(2)可知，随着吡嗪酰胺含量的增加和异烟肼含量的减少，11个标准样品的吸收系数曲线在0.40～0.90THz范围内呈上升趋势，在0.90～1.30THz范围内呈下降趋势，由此说明吡嗪酰胺含量的增加或减少，可从0.52THz、0.72THz的2个特征峰强弱明显识别出来。即吡嗪酰胺特征峰的强弱与吡嗪酰胺的含量大小明显地呈现一定的线性关系，

e.建立测试模型

根据11个作为校正集的标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量和这11个标准样品的有效吸收系数矩阵，建立混合样品的吡嗪酰胺的质量百分含量与混合样品的有效吸收系数之间的对应关系的测试模型。具体方法如下：

采用偏最小二乘法建立数学模型：Y＝XB+E。其中，X是输入矩阵，Y是输出矩阵，B为回归系数矩阵，E为残差矩阵。具体地说，分别以11个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz波段内的有效吸收系数为输入矩阵，以11个标准样品的吡嗪酰胺的质量百分含量为输出矩阵建立得到测试模型。

f.检测待测混合药物中的吡嗪酰胺的质量百分含量

本实施例中，待测混合药物为吡嗪酰胺和异烟肼的混合物。采集待测混合药物样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并分别转换为频域谱，然后根据菲涅尔公式获得待测混合药物样品在太赫兹波段的吸收系数；然后选取待测混合药物样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组吸收系数作为待测混合药物样品的有效吸收系数组成有效吸收系数矩阵，将该有效吸收系数矩阵输入到测试模型中而得到待测混合药物样品中的吡嗪酰胺的含量。具体如下：

称取280mg左右的待测混合药物，在4Mpa的压力条件下压制成直径为13mm、厚度为1.45～1.55mm左右的圆片状的待测混合药物样品。待测混合药物样品的结构均匀、两端面平行。采用太赫兹时域光谱透射系统对待测混合药物样品和空气进行透射测试，获得待测混合药物样品及不放样品时的空气在0.20～3.00THz波段的太赫兹时域光谱。测量太赫兹时域光谱时，整个太赫兹光路充以干燥氮气，由此减少水分对测试的干扰，使得样品腔的相对湿度为0％，温度为室温。将待测混合药物样品在等精度条件下扫描3次，得到待测混合药物样品的太赫兹时域信号，光谱的扫描范围在0.20～3.00THz波段，温度为室温；然后将3次扫描的太赫兹时域信号取算术平均值而得到待测混合药物样品的太赫兹时域光谱，将其作为待测混合药物样品信号。另外，将待测混合药物样品扫描3次后，在与待测混合药物样品同样的测试环境和等精度条件下，扫描不放样品时的空气的太赫兹时域光谱3次，并将3次扫描的太赫兹时域信号取算术平均值而得到空气的太赫兹时域光谱，将其作为待测混合药物样品的参考信号。

将待测混合药物样品的参考信号(即在没有样品的情况下，扫描空气所得的太赫兹时域光谱)和待测混合药物样品信号(即扫描待测混合药物样品所得的太赫兹时域光谱)分别转换成频域谱,然后利用以下菲涅尔公式进行处理，得到待测混合药物样品的折射率和吸收系数：

$n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ω}\right)}{\mathrm{\ω}d}+1$

$\mathrm{\α}\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2k\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{\ω}}{c}=\frac{2}{d}ln\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{A\left(\mathrm{\ω}\right){\left(n\right(\mathrm{\ω})+1)}^2}$

其中，A(ω)为待测混合药物样品信号与其参考信号在频域谱中的振幅的比值，φ(ω)为待测混合药物样品信号与其参考信号在频域谱中的振幅的相位差；d为被压成直径为13mm的圆片的待测混合药物样品的厚度，n(ω)为待测混合药物样品的折射率，α(ω)为待测混合药物样品的吸收系数；k(ω)为消光系数，ω为频域谱的频率，c为真空中的光速。

选取待测混合药物样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组吸收系数作为待测混合药物样品的有效吸收系数。为使建模数据更加可靠，选取太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz波段内的尽可能多的数据点，组成有效吸收系数矩阵。

最后，将待测混合药物样品的有效吸收系数矩阵输入到测试模型中而得到待测混合药物样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量，同时可计算得到异烟肼的质量百分含量。

(2)评价测试模型的质量

a)以11个作为校正集的标准样品初步验证测试模型的质量

将以上作为校正集的11个标准样品的有效吸收系数矩阵作为输入值分别输入到测试模型中，分别得到该11个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值。这11个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的相关系数R为1.0000，均方根误差为0.2033％，相应得到11个标准样品的定量限LOQ为2.033％，检出极限LOD为0.6709％。该11个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比见图9，该11个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值和实际值的具体数值见表1。由表1可知，测试模型测试出的作为校正集的11个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量与其实际值相比，最大绝对误差为0.49％，最大绝对误差和均方根误差均小于该11个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的检出极限0.6709％，上述结果说明本实施例所建立的测试模型的质量良好。

b)以作为验证集的5个标准样品进一步验证测试模型的质量

如前所述，5个作为验证集的标准样品的有效吸收系数为在测试模型的太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内的一组吸收系数，如图8(1)和图8(2)所示。将5个标准样品的有效吸收系数矩阵输入以上建立的测试模型中，得到该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值。该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的相关系数R为0.9999，均方根误差为0.2800％。相应得到该5个标准样品的定量限为2.800％，检出极限为0.9240％。该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比见图9，该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值和实际值的具体数值见表2。由表2可知，该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的最大绝对误差为0.43％；该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的均方根误差和最大绝对误差均小于该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的检出极限0.9240％。该结果进一步证实，本实施例所建立的测试模型对该5个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量进行测量所得到的测试值与实际值很接近，总体效果良好，能够用于检测待测混合中的吡嗪酰胺的含量。

表1作为校正集的各标准样品中吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的比较

表2作为验证集的各标准样品中吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的比较

此外，本实施例的测定结果具有以下特点：

(1)太赫兹波段置信区间内的光学参数可信度高，测试模型的测试精度高。

如前所述，测试模型的太赫兹波段置信区间的上限为各个标准样品的太赫兹波段置信区间的上限值中的最小值；测试模型的太赫兹波段置信区间下限为各个标准样品的太赫兹波段置信区间的下限值。在本实施例中，吡嗪酰胺与异烟肼的混合药物的测试模型的太赫兹波段置信区间为0.20～1.40THz，由此剔除1.40THz以后的模糊数据，仅将置信区间内可信度高的有效吸收系数用于建立测试模型，所建立的测试模型的精度高，能够准确测得待测混合药物中的药物成分的含量。

(2)吡嗪酰胺和异烟肼在太赫兹波段置信区间的特征峰差异大

如前所述，在太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内，纯吡嗪酰胺在0.52、0.72THz附近存在明显特征吸收峰，而纯异烟肼在1.17THz附近存在明显的特征吸收峰。由图4、图7(1)和图7(2)说明纯吡嗪酰胺和纯异烟肼按照不同配比充分混合之后，可以明显表征出吡嗪酰胺和异烟肼的特征峰，并且，吡嗪酰胺和异烟肼在太赫兹波段的特征峰差异大，特征峰的强弱与吡嗪酰胺的含量大小明显地呈现一定的线性关系，由此可见，利用太赫兹波段置信区间内的特征峰数据用于测试模型可使药物成分含量的测试结果更加可靠。

(3)定量分析结果

吸收系数为被检测对象的固有属性，受外界因素影响小，利用吸收系数建立的测试模型测试作为校正集的标准样品中的吡嗪酰胺的含量和作为验证集的标准样品中吡嗪酰胺的质量百分含量时，它们的均方根误差分别为0.2033％和0.2800％，均小于它们的含量检出极限0.6709％和0.9240％，说明本实施例以置信区间内的吸收系数为光学参数所建立的测试模型的质量良好，定量分析的检出极限优于0.9240％，低于标准样品的最低浓度2.00％，此定量分析结果进一步证明本实施例所建立的测试模型的测试精度高。

实施例2：

在本实施例中，混合药物由吡嗪酰胺和异烟肼混合而成。

本实施例测定混合药物中的吡嗪酰胺的含量的方法，与实施例1的不同之处如下：

(ⅰ)所建立的是混合药物中的吡嗪酰胺的质量百分含量与混合药物的有效折射率之间的对应关系的测试模型。

(ⅱ)折射率公式： $n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ω}\right)}{\mathrm{\ω}d}+1$

上式中，φ(ω)为所测样品的信号(即扫描所测样品所得的太赫兹时域光谱)与其参考信号(扫描空气所得的太赫兹时域光谱)在频域谱中的相位差；d为所测样品被压成直径为13mm的圆片的厚度，ω为频域谱的频率，n(ω)为所测样品的折射率。

需要说明的是，本实施例的“测试模型的太赫兹波段置信区间”的确定方法与实施例1的相同。各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的下限值的确定以在进行太赫兹透射测量时不会给样品带来明显FP干涉效应的频率最大值为原则，技术人员可根据实际情况确定；各个标准样品的太赫兹波段置信区间的下限可取相同的值，通常可选其经验值0.20THz。各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的上限值为：在进行太赫兹透射测量时，标准样品的吸收系数与最大吸收系数相等时所对应的频率点。如前所述，“最大吸收系数”是指与标准样品的测量环境和同等精度条件下测得的没有样品时的空气的吸收系数。

当各个标准样品的太赫兹波段置信区间的上限不尽相同时，选择各个标准样品的太赫兹波段置信区间的上限中的最小值作为测试模型的太赫兹波段置信区间的上限值。当各个标准样品的太赫兹波段置信区间的下限取相同的值时，测试模型的太赫兹波段置信区间的下限值则亦取该值。

选取各个样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组折射率作为各样品的有效折射率，各样品的有效折射率则构成各样品的有效折射率矩阵。

本实施例测定混合药物中的吡嗪酰胺的含量的方法具体如下：

(1)建立测试模型并检测待测混合药物样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量

a.配制标准样品

按照实施例1的方法配制标准样品。其中，标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量(即实际值)为5.00％、8.94％、25.00％、29.88％、40.99％、50.11％、70.10％、74.97％、80.03％、85.00％、88.98％和100％的12个样品作为校正集用于测试模型的建立，标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量(即实际值)为0％、2.00％、15.30％、19.94％的4个样品作为验证集用于测试模型的检验。采集本实施例2中的12个样品作为校正集的标准样品的太赫兹时域光谱，并提取相应的折射率，结果如图10所示。4个验证集的标准样品的折射率谱见图11。

b.采集各标准样品和空气的太赫兹时域光谱

采用太赫兹时域光谱(terahertztime-domainspectroscopy,THz-TDS)透射系统对16个标准样品进行测量，分别获得它们在0.20～3.00THz波段的太赫兹时域光谱。在测量标准样品的太赫兹时域光谱时，整个太赫兹光路充以干燥氮气，由此减少水分对测试的干扰，使得样品腔的相对湿度为0％。每个标准样品在等精度条件下扫描3次，并将3次扫描的太赫兹时域信号取算术平均值而得到每个标准样品的太赫兹时域光谱，将其作为标准样品信号；另外，每个标准样品扫描3次后，在与该标准样品相同的测量环境和等精度条件下，扫描不放样品时的空气的太赫兹时域光谱3次，并将3次扫描的太赫兹时域信号取算术平均值而得到每个参考信号的太赫兹时域光谱，将其作为该标准样品的参考信号。光谱的扫描范围在0.20～3.00THz波段，温度为室温。

c.各标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱的转换

将各标准样品信号(即扫描各标准样品所得的太赫兹时域光谱)及其相应的参考信号(即不放样品，扫描空气所得的太赫兹时域光谱)分别转换成频域谱。

然后根据以下菲涅尔公式进行处理，分别得到16个标准样品的折射率和吸收系数:

$n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ω}\right)}{\mathrm{\ω}d}+1$

$\mathrm{\α}\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2k\left(\mathrm{\ω}\right)\mathrm{\ω}}{c}=\frac{2}{d}ln\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{A\left(\mathrm{\ω}\right){\left(n\right(\mathrm{\ω})+1)}^2}$

其中，A(ω)为标准样品信号和参考信号在频域谱中的振幅的比值，φ(ω)为标准样品信号和参考信号在频域谱中的振幅的相位差；d为被压成直径为13mm的圆片的标准样品的厚度，n(ω)为标准样品的折射率，α(ω)为标准样品的吸收系数；k(ω)为消光系数，ω为频域谱的频率，c为真空中的光速。

此外，将每个标准样品的参考信号根据以下公式进行转换得到最大吸收系数a_max(ω)。计算时，用系统信噪比SNR代替动态范围DR。

$DR=SNR=\frac{mean\left(Amp\right)}{SD\left(Amp\right)}$

$a\_max\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{2}{d}ln\left\{DR\frac{4n\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\[n\left(\mathrm{\ω}\right)+1\]}^2}\right\}$

其中，Amp代表参考信号的振幅，mean、SD分别代表均值函数和均方误差函数，a-max(ω)为最大吸收系数，d为被压成直径为13mm的圆片的标准样品的厚度，n(ω)为标准样品的折射率。

d.确定测试模型的太赫兹波段置信区间并选取标准样品的有效折射率

按照实施例1的方法分别确定16个各标准样品的“太赫兹波段置信区间”。与实施例1相同，在本实施例中，16个各标准样品的“太赫兹波段置信区间”的下限值均为0.20THz，上限值中的最小值为1.40THz，因此，确定本实施例的测试模型的太赫兹波段置信区间均为0.20～1.40THz。

由图4可知，吡嗪酰胺含量为50.11％的该标准样品在太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz波段的平均折射率为1.79～1.92。由图5可知，该标准样品所用的纯吡嗪酰胺在太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz波段的平均折射率为1.72～1.85。由图6可知，该标准样品所用的纯异烟肼的平均折射率为1.80～1.92。纯异烟肼和纯吡嗪酰胺的折射率在太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内不存在重叠。

选取各个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内的一组折射率作为这些标准样品的有效折射率，并组成各标准样品的有效折射率矩阵。

e.按照实施例1的方法，采用偏最小二乘法建立测试模型。

具体地说，根据12个作为校正集的标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量和这12个标准样品的有效折射率矩阵，建立混合药物中的吡嗪酰胺的质量百分含量与混合药物的有效折射率之间的对应关系的测试模型。具体方法如下：

采用偏最小二乘法建立数学模型：Y＝XB+E。其中，X是输入矩阵，Y是输出矩阵，B为回归系数矩阵，E为残差矩阵。具体地说，分别以12个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz波段内的有效折射率矩阵为输入矩阵，分别以12个标准样品的吡嗪酰胺的质量百分含量矩阵为输出矩阵建立得到测试模型。

f.检测待测混合药物中的吡嗪酰胺的质量百分含量

本实施例中，待测混合药物样品为吡嗪酰胺和异烟肼的混合物。

按照前述与标准样品相同的方法采集得到待测混合药物样品及相应的空气的太赫兹时域光谱(即不放样品时，空气的太赫兹时域光谱)，并转化为相应的频域谱。然后根据以下菲涅尔公式获得待测混合药物样品的折射率：

$n\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ω}\right)}{\mathrm{\ω}d}+1$

其中，n(ω)为待测混合药物样品的折射率，φ(ω)为待测混合药物样品信号与其参考信号在频域谱中的振幅的相位差；d为被压成直径为13mm的圆片的待测混合药物样品的厚度，ω为频域谱的频率。

选取待测混合药物样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组折射率作为待测混合药物样品的有效折射率。为使建模数据更加可靠，选取太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz波段内的尽可能多的数据点，组成有效折射率矩阵。

最后，将待测混合药物样品的有效折射率矩阵输入到测试模型中而得到待测混合药物样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量，同时可计算得到异烟肼的质量百分含量。

(2)评价测试模型的质量

a)以12个作为校正集的标准样品初步验证测试模型的质量

将本实施例2中作为校正集的12个标准样品的有效折射率矩阵作为输入值分别输入到测试模型进行验证，得到该12个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值。该12个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的相关系数为0.9998，均方根误差为0.5926％，相应得到12个标准样品的定量限LOQ为5.926％，检出极限LOD为1.9558％。该12标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比见图12，12个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值和实际值的具体数值见表3。由表3可知，该测试模型测得的12个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的最大绝对误差为0.99％，最大绝对误差和均方根误差均小于该12个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的检出极限1.9558％，上述结果说明本实施例建立的测试模型的质量良好。

b)以4个作为验证集的标准样品进一步验证测试模型的质量

参照以上方法分别选取4个作为验证集的标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间0.20～1.40THz内的一组折射率作为有效折射率(如图11所示)。将该4个标准样品的有效折射率矩阵分别输入测试模型，得到4个标准样品的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值。4个标准样品的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的相关系数为0.9987，均方根误差为0.49％。相应得到4个标准样品的定量限LOQ为4.900％，检出极限LOD为1.617％。4个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的对比见图12，4个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值和实际值的具体数值见表4。由表4可知，该4个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的最大绝对误差为0.67％；该4个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的均方根误差和最大绝对误差均小于该4个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的检出极限1.617％，该结果进一步证实，本实施例所建立的测试模型得到的该4个标准样品中的吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值很接近，总体效果良好，能够用于测试混合药物中的吡嗪酰胺的质量百分含量。

表3作为校正集的各标准样品中吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的比较

表4作为验证集的各标准样品中吡嗪酰胺的质量百分含量的测试值与实际值的比较

此外，本实施例的测试方法和测定结果具有以下特点：

(1)在光学参数的提取方面，折射率是太赫兹光谱区别于其他光谱所特有的，为定量分析提供了更多的数据点。折射率是被检测对象的固有特性，不易受外界影响。

(2)太赫兹波段置信区间内的光学参数可信度高，测试模型的测试精度高。

如前所述，在本实施例中，各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的下限值的确定以在进行太赫兹透射测量时不会给样品带来明显FP干涉效应的频率最大值为原则；各个标准样品的“太赫兹波段置信区间”的上限值为：在进行太赫兹透射测量时，标准样品的吸收系数与最大吸收系数相等时所对应的频率点。测试模型的太赫兹波段置信区间的上限为所有标准样品的上限值中的最小值1.40THz，测试模型的太赫兹波段置信区间下限为0.20THz。对于实施例中的吡嗪酰胺与异烟肼的混合药物，测试模型的太赫兹波段置信区间为0.20～1.40THz，由此剔除了频率大于1.40THz的区域的模糊数据，仅将置信区间内可信度高的有效折射率用于建立测试模型，因此，所建立的测试模型的精度高，使得测得的待测混合药物中的药物成分的含量的准确度更高。

(3)定量分析结果

本实施例利用以折射率为光学参数所建立的测试模型，对作为校正集的各标准样品中的吡嗪酰胺的含量进行检测而得到的测试值与实际值的均方根误差为0.5926％，对作为验证集的标准样品中的吡嗪酰胺的含量进行检测的测试值与实际值的均方根误差为0.49％；利用折射率建立的测试模型测试作为校正集的标准样品中的吡嗪酰胺的含量和作为验证集的标准样品中吡嗪酰胺的质量百分含量时，它们的检出极限分别为1.9558％和1.617％，低于标准样品的最低浓度2.00％，此定量分析结果表明：本实施例以置信区间内的折射率为光学参数所建立的测试模型的测试精度高。

以上描述仅是对本发明的具体实施方式的描述，在不脱离本发明范围内的任何修改或替换，均应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种测定混合药物中的药物成分的含量的方法，所述混合药物由第一药物与第二药物混合组成，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配制由第一药物、第二药物组成的一组标准样品，各标准样品中的第一药物的质量百分含量互不相同；其中，所述第一药物的质量百分含量为0～100%，所述第二药物的质量百分含量为0～100%；

（2）采集各个标准样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并分别转换为太赫兹频域谱，然后根据菲涅尔公式分别获得各标准样品在太赫兹波段的吸收系数和折射率，并将各标准样品所对应的空气的太赫兹频域谱分别转换为在太赫兹波段的吸收系数；

（3）确定各个标准样品的太赫兹波段置信区间，其中，各标准样品的太赫兹波段置信区间的上限为该标准样品的吸收系数与对应的空气的吸收系数相等时所在的太赫兹频率；将所有标准样品的太赫兹波段置信区间中上限的最小值作为测试模型的太赫兹波段置信区间的上限值，将所有标准样品的太赫兹波段置信区间中下限的最大值作为测试模型的太赫兹波段置信区间的下限值；

（4）选取各个标准样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数作为有效光学参数并构成相应的有效光学参数矩阵；所述光学参数为吸收系数或折射率；

（5）利用各标准样品中的第一药物的质量百分含量和各标准样品的有效光学参数矩阵，建立标准样品的第一药物的质量百分含量与有效光学参数之间的对应关系的测试模型；

（6）采集待测混合药物样品及相应的空气的太赫兹时域光谱并分别转换为太赫兹频域谱，然后根据菲涅尔公式获得待测混合药物样品在太赫兹波段的光学参数；选取待测混合药物样品在测试模型的太赫兹波段置信区间内的一组光学参数而形成有效光学参数矩阵；将待测混合药物样品的有效光学参数矩阵输入到所述测试模型中而得到所述待测混合药物样品中的第一药物的含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一药物为吡嗪酰胺，第二药物为异烟肼。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述太赫兹时域光谱采用透射方法采集。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：采集标准样品和/或待测混合药物样品的太赫兹时域光谱时，光谱扫描范围为0.10~3.00THz。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：采集标准样品和/或待测混合药物样品的太赫兹时域光谱时，光谱扫描范围为0.20~3.00THz。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：将标准样品在其太赫兹波段置信区间的下限值所在的频率进行太赫兹时域光谱扫描时不存在FP干涉效应。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：各标准样品的太赫兹波段置信区间的下限值为0.20THz。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：采集得到的各所述标准样品的太赫兹时域光谱是对标准样品进行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值，采集得到的空气的太赫兹时域光谱是对空气进行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值，采集得到的所述待测混合药物样品的太赫兹时域光谱为是对待测混合药物样品进行多次扫描测量而得到的太赫兹时域信号的算术平均值。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述质量百分含量替换为摩尔百分含量。