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肝素(Heparin)是一种糖胺聚糖类药物,是重复二糖单位组成的多糖链的混合物,具备抗凝活性、抗血栓生成活性、抑制平滑肌细胞增殖、抗炎症、抗肿瘤及抗病毒等生物学功能,是需要迅速达到抗凝作用的首选药物,在临床上得到广泛应用。2008年2月底,在美国发生了肝素钠事件——4人因使用百特公司所产的肝素钠死亡,并有300多人产生严重副作用。肝素钠事件在世界范围内引起了广泛的探讨与研究,有报告声称该事件疑似与存在的“类肝素样物质”——多硫酸软骨素(oversulfated chondroitin sulfate, OSCS)有关。FDA分析结果表明：“类肝素样物质”约占肝素钠总量的5%～20%,个别样品甚至高达30%。国内外的研究表明,可以用于分析肝素钠中的OSCS的方法有毛细管电泳分析技术(capillary electrophoresis, CE)核磁共振技术(nuclear magnetic resonance, NMR),醋酸纤维薄膜／平板(cellulose acetate membrane/plate,CAM/P)电泳技术,红外检测技术(infrared spectroscopy, IR),高效液相色谱分析技术(high performance liquid chromatography, HPLC)等。美国FDA认为,质量不是检测出来的,而是应该包含在过程设计中,或者说是设计出来的。FDA于2004年提出过程分析技术(process analytical technology, PAT)指南,其核心就是推动制药企业将现代过程分析、监控技术引入到生产过程的各个环节当中,通过增加对生产过程的了解,有效控制工艺过程,实现风险最小化,加强企业的竞争力,提高产品质量。对肝素钠的生产过程进行控制是保障其质量的重要手段。而常规方法均为抽样有损检测,消耗试剂,样品预处理过程繁琐,并可造成一定的污染,无法对肝素钠生产过程进行在线控制。目前近红外光谱分析技术(near infrared spectroscopy,NIRS)已经发展成为最重要的PAT技术之一。NIRS是指利用近红外谱区包含的物质信息,依靠化学计量学算法和计算机软硬件技术对有机物质进行定性和定量的一种现代分析技术,具有穿透力强、无需制样、不破坏样品、分析速度快、可通过光纤进行远距离在线检测等特点,在制药领域得到了广泛的应用。效价和杂质含量是表征肝素钠质量的重要参数,所以我们从这两方面入手,运用NIRS结合化学计量学算法建立了肝素钠粗品、精品效价的分析模型,考察了不同光谱预处理方法、建模光谱区域对模型的影响,并模拟配制了含有OSCS的肝素钠样品。主成分数(PLS Components, PCs)、校正集相关系数(correlation coefficient of calibration set, Rc)、交叉验证均方根误差(the root mean square of cross-validation, RMSECV)、验证集相关系数(correlation coefficient of prediction set, Rp)、预测均方根误差(the root mean square of prediction, RMSEP)被选作验证模型能力的重要参数。结果表明运用NIRS不仅能够鉴别肝素钠样品中是否含有OSCS,而且能够预测肝素钠中OSCS的含量,因此该方法可作为肝素钠生产企业质量控制(quality control, QC)部门的源头判断实验技术和终点放行实验技术,从而建立了肝素钠质量控制的新方法。由于时间问题,我们仅对NIRS应用于肝素钠生产过程的醇沉环节进行了实验设计,该技术应用于糖胺聚糖类药物的过程控制尚需进一步的研究。本课题取得的主要成果：1建立了精品、粗品肝素钠效价分析模型,并考察了多种因素对建模的影响；2建立了精品肝素钠中OSCS的鉴定模型、含量分析模型,并考察了光谱区域对建模的影响；3对NIRS应用于肝素钠生产过程的醇沉环节进行了实验设计。