CN108593628A - 一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，该方法为：一、制备不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物；二、对不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物进行激光拉曼检测，获得其青蒿素拉曼特征峰ν724和ν1736处的峰面积；三、计算青蒿素拉曼特征峰峰面积比，得到青蒿素质量分数与峰面积比的二次函数关系式；四、将样品进行激光拉曼检测，得到其青蒿素拉曼特征峰ν724±3′和ν1736±3′的峰面积比，计算样品中的青蒿素质量分数。本发明通过激光拉曼光谱和二次函数拟合的方法，建立激光拉曼光谱法定量分析青蒿素的方法，克服了现有技术中缺乏可量化的青蒿素统一标准的问题，且方法精度高、无损快速。

Description

一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法
技术领域
本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法。
背景技术
青蒿素是黄花蒿的主要有效成分，具有抗疟、免疫调节、抗菌、抗肿瘤、抗寄生虫等药理作用，已成为世界卫生组织推荐的药品。含有青蒿素的复方制剂主要有六神曲、青蒿素哌喹片、复方青蒿安乃近片等，可用于疟疾、饮食停滞、胸痞腹胀、呕吐泄利等症。但是目前大部分生产这些复方制剂的厂家都为小作坊，市场混乱。各厂家生产配方不统一，对复方制剂的质量评价主要通过感官和经验，没有可量化的统一质量标准去检测青蒿素的含量，因此难以控制和评价复方制剂的质量。
目前常用的分析青蒿素含量的方法主要有高效液相色谱(HPLC)法、紫外分光光度法、气相色谱法、碘量法等。这些方法存在着前处理过程复杂影响分析精度、仪器复杂昂贵导致检测成本高、使用大量有机试剂不够绿色环保以及检测过程复杂不适于大批量样品的快速测定等缺点。
激光拉曼光谱法是研究化合物分子受激光照射后所产生的散射，散射光与入射光能极差和化合物振动频率、转动频率的关系的分析方法。该方法得到的拉曼谱带的出峰位置、形状及强度仅取决于分子本身在振动过程中分子极化率的改变，因此每一种具有拉曼活性的物质都有其特定的拉曼光谱特征，根据物质的特征拉曼光谱可以对物质进行定性分析，根据特征拉曼光谱的特征峰强或峰面积可对物质进行定量分析。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法。该方法通过激光拉曼光谱分析和二次函数拟合的方法，建立激光拉曼光谱法定量分析青蒿素的方法，克服了现有技术中缺乏可量化的青蒿素统一评价标准的问题，该方法不仅具有高精度、原位、无损和快速等特点，且环保简便，具有广泛的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用研磨法将青蒿素标准品和小麦面粉按不同的质量比混合均匀，得到一系列具有不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物；
步骤二、采用激光拉曼光谱仪对步骤一中得到的一系列具有不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物分别进行激光拉曼检测，得到青蒿素定量分析的拉曼特征峰ν724和ν1736，并分别计算不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物在其拉曼特征峰ν724和ν1736处的峰面积A724和A1736；所述ν724和ν1736的单位均为cm-1；
步骤三、根据步骤二中计算得到的峰面积A724和A1736，计算一系列不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物的拉曼特征峰峰面积比K，然后以K为横坐标，以青蒿素/小麦面粉混合物中的青蒿素质量分数为纵坐标投图并进行二次函数关系拟合，得到二次函数关系式；所述K＝A724/A1736；
步骤四、将含青蒿素样品进行激光拉曼检测，得到含青蒿素样品的青蒿素拉曼特征峰ν724±3′和ν1736±3′，计算含青蒿素样品在其青蒿素拉曼特征峰ν724±3′和ν1736±3′处的峰面积A724±3′和A1736±3′，得到特征峰峰面积比K′，再通过步骤三中得到的二次函数关系式计算得到含青蒿素样品中的青蒿素质量分数；所述ν724±3′和ν1736±3′的单位均为cm-1，所述K＝A724±3′/A1736±3′。采用724cm-1和1736cm-1作为青蒿素定量分析的特征拉曼峰，由于位于724cm-1处的拉曼峰是与青蒿素中过氧基团直接相关的特性声子振动模式，可用于检测过氧桥键的存在，而位于1736cm-1处的拉曼峰是与青蒿素中内酯基团相关的特性声子振动模式，能够用来进一步检测分析青蒿素，大大提高了青蒿素含量定量分析的准确度，然后采用二次函数拟合方法，消除了青蒿素拉曼特征峰面积比偏差对青蒿素的质量分数的影响，最终建立了激光拉曼光谱定量分析青蒿素的方法，克服了现有技术中缺乏可量化的青蒿素统一评价标准的问题。
上述的一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，步骤一中所述青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素的质量分数为0～0.98。采用较广的青蒿素质量分数检测范围，提高了检测结果的精度和准确度，扩大了激光拉曼光谱定量分析青蒿素的方法的适用范围。
上述的一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，步骤三中所述二次函数关系式为y＝0.90722x2+0.46593x，其中x的范围为0<x<0.9。通过限定x的范围，将含有粗大误差的测量结果作为坏值剔除，尽量消除了激光拉曼检测过程中的误差，提高二次函数关系式的准确性。
上述的一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，步骤四中所述含青蒿素样品为青蒿素哌喹片或复方青蒿安乃近片。将小麦面粉与青蒿素标准品按不同制备配比混合均匀作为拟合二次函数关系式的检测样品，采用小麦面粉作为辅料代表，减少了中药复方制剂中辅料的影响，缩小了样品测定与中药复方制剂中青蒿素定量分析过程中的测定误差，提高了青蒿素含量测定的准确性，适用于中药复方制剂青蒿素哌喹片或复方青蒿安乃近片。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过制备一系列不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物并进行激光拉曼检测分析，以ν724和ν1736作为青蒿素定量分析的拉曼特征峰，拟合得到青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素质量分数与青蒿素拉曼特征峰面积比的二次函数关系式，再根据二次函数关系式确定含青蒿素样品中青蒿素的含量，从而建立激光拉曼光谱定量分析青蒿素的方法，克服了现有技术中缺乏可量化的青蒿素统一评价标准的问题，有利于控制和评价青蒿素制品的质量。
2、本发明利用激光拉曼光谱法具有高精度、原位、无损和快速等特点，对含青蒿素样品中的青蒿素进行定量分析，方法简单，过程容易，无需复杂的前处理过程，无需使用有机试剂，对环境污染较小，并且大大提高了定量分析的准确度和精确度。
3、本发明采用激光拉曼光谱法能快速检测含青蒿素样品中青蒿素的含量，适用于大批量样品的快速定量分析，具有广泛的应用前景。
4、本发明采用二次函数拟合方法建立青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素的质量分数与青蒿素特征拉曼峰面积比的关系式，尽量消除了青蒿素特征拉曼峰面积比偏差对青蒿素的质量分数的影响，提高了两者的相关性，进而提高了含青蒿素样品中青蒿素含量分析的准确性。
5、本发明在建立激光拉曼光谱定量分析含青蒿素样品中青蒿素的标准时，采用小麦面粉与青蒿素标准品按不同制备配比混合均匀作为拟合二次函数关系式的检测样品，以小麦面粉作为辅料代表，减少了中药复方制剂中辅料的影响，缩小了样品测定与中药复方制剂中青蒿素定量分析过程中的测定误差，提高了青蒿素含量分析的准确性。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1中一系列不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物的激光拉曼光谱图。
图2是本发明实施例1中小麦面粉的激光拉曼光谱图。
图3是本发明实施例1中青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素的质量分数与特征峰峰面积比的拟合曲线。
图4是本发明实施例1中青蒿素哌喹片的激光拉曼光谱图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的方法包括以下步骤：
步骤一、采用研磨法将青蒿素标准品和小麦面粉分别按不同的质量比混合均匀，得到青蒿素质量分数分别为0.00、0.02、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.70和0.98的青蒿素/小麦面粉混合物；
步骤二、采用激光拉曼光谱仪对步骤一中得到的一系列具有不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物分别进行激光拉曼检测，得到青蒿素定量分析的拉曼特征峰ν724和ν1736，并分别计算不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物在其拉曼特征峰ν724和ν1736处的峰面积A724和A1736；所述ν724和ν1736的单位均为cm-1；
步骤三、根据步骤二中计算得到的峰面积A724和A1736，计算一系列不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物的拉曼特征峰峰面积比K，结果如下表1所示，然后以K为横坐标，以青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素的质量分数为纵坐标投图并进行二次函数关系拟合，得到二次函数关系式y＝0.90722x2+0.46593x，其中x的范围为0<x<0.9；所述K＝A724/A1736；
步骤四、将广东新南方青蒿药业股份有限公司生产的青蒿素哌喹片(每片青蒿素哌喹片中含青蒿素62.5mg，哌喹375mg，其中青蒿素质量分数理论值为0.1429)进行激光拉曼检测，得到激光拉曼光谱图，分别计算青蒿素哌喹片在其青蒿素拉曼特征峰ν727′和ν1739′的峰面积A727′和A1739′，得到特征峰峰面积比K′，再通过步骤三中得到的二次函数关系式计算得到青蒿素哌喹片中的青蒿素质量分数；所述ν727′和ν1739′的单位均为cm-1，所述K＝A727′/A1739′，结果见下表2。
图1是本实施例中一系列不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物的激光拉曼光谱图，从图1可以看出，不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物位于724cm-1、1736cm-1以及2800cm-1～3500cm-1光谱范围内的具有明显的青蒿素拉曼特征峰，并且随着青蒿素质量分数的增加，位于724cm-1、1736cm-1以及2800cm-1～3500cm-1光谱范围内的青蒿素拉曼特征峰的强度逐渐增大。
图2是本实施例中小麦面粉的激光拉曼光谱图，从图2可以看出，小麦面粉位于2895cm-1～2968cm-1光谱范围内的拉曼特征峰与青蒿素在2800cm-1～3500cm-1光谱范围内的拉曼特征峰重叠。
结合图1和图2可以看出，本实施例以小麦面粉为辅料代表消除中药复方制剂中辅料成分的影响，为了减少中药复方制剂中辅料成分的影响，需要舍弃青蒿素位于2800cm-1～3500cm-1光谱范围内的拉曼特征峰，从而确定位于724cm-1、1736cm-1处的峰作为青蒿素拉曼特征峰。
表1一系列不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物的拉曼参数
根据表1中的数据，绘制青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素质量分数与特征峰峰面积比的拟合曲线，结果如图3所示，由图3可知，本实施例的青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素质量分数与特征峰峰面积比呈正相关，通过计算得到拟合曲线的二次函数关系式y＝0.90722x2+0.46593x(0<x<0.9)，相关系数R2为0.99265，说明该拟合曲线的相关系数良好，青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素质量分数与特征峰峰面积比具有较好的相关性。
图4是本实施例中青蒿素哌喹片的激光拉曼光谱图，从图4可以看出由于辅料的影响，青蒿素哌喹片的青蒿素拉曼特征峰从724cm-1、1736cm-1处分别偏移至727cm-1、1739cm-1处，因此确定727cm-1和1739cm-1处的峰作为青蒿素哌喹片的青蒿素拉曼特征峰。
表2青蒿素哌喹片中的青蒿素质量分数测定结果
由表2可知，采用本实施例绘制的拟合曲线对青蒿素哌喹片中的青蒿素质量分数进行计算，结果显示计算得到的青蒿素哌喹片中的青蒿素质量分数与理论值相差较小，说明本发明采用激光拉曼光谱和二次函数拟合的方法，可定量分析含青蒿素样品中的青蒿素，且定量分析的结果准确可靠。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于步骤四中的青蒿素样品为石药控股集团广西泰诺制药有限公司生产的复方青蒿安乃近片(每片复方青蒿安乃近片中含青蒿素200mg，马鞭草500mg，羌活80mg，南板蓝根400mg，葛根750mg，毛冬青750mg，石膏100mg，安乃片50mg，马来酸氯苯那敏0.6mg，其中青蒿素质量分数理论值为0.07)，计算得到的复方青蒿安乃近片中的青蒿素质量分数结果见下表3。
表3复方青蒿安乃近片中的青蒿素质量分数测定结果
由表3可知，采用本实施例绘制的拟合曲线对复方青蒿安乃近片中的青蒿素质量分数进行测定，结果显示复方青蒿安乃近片中的青蒿素质量分数与理论值相差仅为2.71％，说明本发明采用激光拉曼光谱和二次函数拟合的方法，可定量分析含青蒿素样品中的青蒿素，且定量分析的结果准确可靠。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用研磨法将青蒿素标准品和小麦面粉按不同的质量比混合均匀，得到一系列具有不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物；
步骤二、采用激光拉曼光谱仪对步骤一中得到的一系列具有不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物分别进行激光拉曼检测，得到青蒿素定量分析的拉曼特征峰ν724和ν1736，并分别计算不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物在其拉曼特征峰ν724和ν1736处的峰面积A724和A1736；所述ν724和ν1736的单位均为cm-1；
步骤三、根据步骤二中计算得到的峰面积A724和A1736，计算一系列不同青蒿素质量分数的青蒿素/小麦面粉混合物的拉曼特征峰峰面积比K，然后以K为横坐标，以青蒿素/小麦面粉混合物中的青蒿素质量分数为纵坐标投图并进行二次函数关系拟合，得到二次函数关系式；所述K＝A724/A1736；
步骤四、将含青蒿素样品进行激光拉曼检测，得到含青蒿素样品的青蒿素拉曼特征峰ν724±3′和ν1736±3′，计算含青蒿素样品在其青蒿素拉曼特征峰ν724±3′和ν1736±3′处的峰面积A724±3′和A1736±3′，得到特征峰峰面积比K′，再通过步骤三中得到的二次函数关系式计算得到含青蒿素样品中的青蒿素质量分数；所述ν724±3′和ν1736±3′的单位均为cm-1，所述K＝A724±3′/A1736±3′。
2.根据权利要求1所述的一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，步骤一中所述青蒿素/小麦面粉混合物中青蒿素的质量分数为0～0.98。
3.根据权利要求1所述的一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，步骤三中所述二次函数关系式为y＝0.90722x2+0.46593x，其中x的范围为0<x<0.9。
4.根据权利要求1所述的一种定量分析青蒿素含量的激光拉曼检测方法，其特征在于，步骤四中所述含青蒿素样品为青蒿素哌喹片或复方青蒿安乃近片。
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