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中药材质量参差不齐、关键生产工艺环节缺少过程控制手段、中间体质控涵盖范围窄等现状制约着中药产业化的进程。安全、有效、质量可控,是药物的基本属性,也是中药现代化、国际化的必然要求。随着中医药发展列入国家发展战略,未来中药生产必将向过程可控、产物明确、质量严格的方向发展。建立中药关键生产环节的质量快速分析方法,能够保障药用物质基础以及药物吸收、利用的稳定性,从而确保中药产品质量的一致性。本研究以源自经典名方“补阳还五汤”的心脑血管病药物“芪龙胶囊”为研究对象,在中药生产过程中引入近红外光谱技术(Near infrared spectroscopy,NIRS)作为过程分析技术(Process analytical technology,PAT)手段,从关键物料.(中药材)属性、药材水提工艺环节、关键中间体三个方面,建立基于NIRS的芪龙胶囊关键生.产环节质量分析方法,为保障中药质量一致性提供参考方法。本文具体内容包括以下三个方面:(1)芪龙胶囊生产原料关键物料属性的快速质量分析本研究结合芪龙胶囊的处方组成和临床疗效,选取处方中的君药:黄芪、地龙作为关键物料,确定黄芪药材中水分、毛蕊异黄酮葡萄糖苷(Calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside,CCG)含量和地龙药材中水分、次黄嘌呤(Hypoxanthine,HT)含量为关键物料属性,建立了 NIRS快速评价黄芪、地龙中关键物料属性的定量分析方法。建立了黄芪药材水分和CCG的NIRS定量分析模型,模型性能参数R2c、R2p、RMSEC、RMSEP 分别为 0.9864、0.9626、0.0751%、0.1755%和 0.9836、0.9747、0.0007596%、0.001061%。建立了地龙药材水分和HT的NIRS定量分析模型,模型性能参数R2c、R2p、RMSEC、RMSEP 分别为 0.9925、0.9608、0.04973%、0.1325%和 0.9978、0.9595、0.00598 mg/g、0.03502 mg/g。(2)芪龙胶囊水提关键环节的快速质量分析根据芪龙胶囊的生产工艺特点,本研究选取“黄芪药材水提”、“地龙药材水提”两个环节作为芪龙胶囊生产关键质量环节,黄芪水提过程中CCG的含量和地龙水提过程中HT的含量作为关键质量环节工艺参数,利用NIRS建立这两个工艺参数的定量分析模型,实现芪龙胶囊生产关键质量环节工艺过程的快速分析。以HPLC方法作为参考方法,实验室条件下模拟实际生产过程,离线收集黄芪水提过程中的样品,建立了黄芪一次水提和二次水提过程CCG的NIRS定量分析模型,模型性能参数R2c、R2p、RMSEC、RMSEP分别为0.9873、0.9742、2.0611 μg/mL、3.1235 μg/mL 和 0.9729、0.9640、1.0684 μg/mL、1.3446 μg/mL。以新摸索的地龙药材中HT含量的HPLC方法为参考方法,采用中试规模的反应釜进行地龙水提生产,离线采集样品,建立了地龙水提过程HT的NIRS定量分析模型,模型性能参数R2c、R2p、RMSEC、RMSEP分别为0.9655、0.9531、4.8057 μg/mL、4.6978 μg/mL。本研究将新采集的一批过程样品作为外部独立预测集,用新建NIRS定量分析模型预测关键工艺参数随生产时间变化趋势,结果显示,预测的工艺参数含量随时间变化趋势与建模用样品集相似,证明本研究建立的NIRS模型预测能力符合要求。(3)中间体质量快速分析和变量选择算法的组合应用研究本研究选取地龙药材水提关键工艺得到的地龙提取中间体(IMQL)作为芪龙胶囊关键质控环节,将IMQL中蚓激酶的效价作为关键质量属性(CQA),建立了适合大批量快速检测的NIRS方法,用来测定IMQL中蚓激酶的效价。对现有蚓激酶效价测定方法“纤维平板法”进行方法学验证,结果线性关系良好,测定结果准确可靠。将纤维平板法测定的90份样品中蚓激酶效价值作为参考值,建立了 NIRS快速测定地龙提取中间体中蚓激酶效价的分析模型,模型性能参数R2c、R2p、RMSEC、RMSEP 分别为 0.9398、0.9340、489.62 U、538.31 U。本研究对5种变量选择算法SPA、UVE、CARS、GA、CC进行组合应用,根据5种方法选择的变量结果,基于变量重复出现的次数分别建模。研究发现,以5种算法选择的所有变量作为建模变量,模型性能显著提升,由此提出该五种变量选择算法的组合应用可以作为变量选择的优化方法。