關鍵字:藥典 拉曼 光譜儀 假藥 製藥
根據《中華人民共和國藥品管理法》,《中華人民共和國藥典》2015年版經第十屆藥典委員會執委會全體會議審議通過於2015年12月1日起實施。
拉曼光譜技術是一種非接觸，無損的快速檢測技術，能方便地給出物質的結構、組分等指紋資訊，並且能從分子層面上識別各類物質及晶型結構，非常適合用於制藥過程及藥品檢測。
雖然紅外吸收技術已經廣泛地應用於制藥行業，但其具有一定的局限性。與紅外吸收光譜儀相比，拉曼光譜儀具有如下明顯的技術優勢：
1、光譜解析度更高，能給出更多的光譜細節，資訊更加豐富；
2、拉曼測試簡單，不需要制樣。紅外需要制樣，對於某些硬度高的樣品，制樣尤其困難；
3、具有更好的共焦顯微性能，空間解析度達到亞微米級，可給出樣品的精細化學組分分佈圖像；
4、可線上原位分析；
5、可更加直接的與多變數校正、回歸分析結合，從而進行定量分析。
以上特點決定了拉曼光譜在制藥的各個環節中都具有巨大的應用潛力，如：原料篩查、過程監控（包括反應、晶化、配藥、乾燥、混合等）、晶型識別、有效成分和賦形劑的表徵等。以下列出幾個拉曼在藥物中的典型應用：
1、成份鑒別
拉曼光譜給出物質的結構、組分及官能團等資訊，是物質的指紋圖譜，可方便地鑒別、區分各類藥物的成份。下圖為咖啡因、阿司匹林、對乙醯氨基酚、纖維素等藥物成份的拉曼光譜。
2、晶型研究：多晶型、偽多晶現象識別
多晶型是藥物中非常常見的重要現象，它直接影響到藥物的生物利用度、藥效、毒副作用、製劑工藝及穩定性等。晶型的控制是衡量藥品品質和效果的一個重要標準。
目前常用來研究晶型的方法有：X 射線衍射、紅外光譜及熱台顯微方法等；這些方法都有各自的限制：X 射線衍射通常樣品量要求較大，不利於分析混合物中各組分，操作複雜整機價格昂貴。紅外光譜方法需要樣品製備，尤其是在研磨過程中可能導致晶型轉換，而且光譜解析度不高。
與這些方法相比，拉曼光譜儀有以下優點：對樣品的需求量比較少、無損、無接觸、不需要樣品的製備、可進行1~2μm的微區分析，且精度和光譜解析度高，適合用於藥物的快速分析。
果糖和無水右旋糖具有相同的化學式，但結構不同，是同分異構體；無水右旋糖和含水右旋糖是偽多晶型結構。下圖中，拉曼光譜技術能清晰地分辨出這三種物質狀態。
3、藥片上的分佈
藥品有效成分的分佈是衡量藥物品質的重要指標之一。有效成分含量不均勻，不僅會直接影響到藥品劑量的準確性，同時也會直接影響治病的療效，嚴重的還會危及生命安全。下圖為藥片表面的拉曼光譜成像。
4、假藥的甄別
假藥給社會及患者帶來巨大危害。隨著的發展，藥物造假的手段越來越高，傳統檢測技術很難進行甄別。作為物質的指紋光譜技術，拉曼光譜是一種先進的甄別藥物真偽的技術手段。作為一種功能強大的新型快速分析手段，拉曼光譜正逐漸成為藥物製造和檢驗行業中必不可少的工具之一。
1) 純中藥中加入化學成分作為有效成份
藥物處方中規定純中藥製品中不能加入化學組分作為有效成分。下例中，是市場上的一種壯陽藥品，其處方說明其為純中藥製品，但使用拉曼光譜檢測，並與標準物質拉曼光譜對比發現，樣品中含有西地那非這種西藥有效成分，表明該樣品並非純中藥製品。
圖中紅色光譜為西地那非標準樣品光譜，藍色光譜為市場上流通的某樣品中檢測到的化學成分光譜，兩者能很好吻合。
2) 仿造
人血白蛋白（Human Albumin）為人血液製品，通常用於失血創傷、腦水腫、肝硬化等重症病人，其價格昂貴。造假者利用其性狀呈略粘稠黃棕色液體這一特點，在水中加入相應著色劑冒充此藥。此類假藥在使用中沒有明顯的負作用，具有隱蔽性，難以被患者發現。 拉曼光譜技術可以快速地區別真假人血白蛋白，這對於檢驗檢疫環節有重要的意義。以往使用化學方法快速檢查此類藥物的原理是利用人血白蛋白中含有氨基酸的特性，向樣品中加入水氨酸或硫酸等，反應生成沉澱，因此，可以通過有無沉澱判斷真偽。這種方法給造假者以可趁之機——造假時如果加入氨基酸，則可以順利通過檢查。
使用拉曼指紋圖譜可進行快速檢測人血白蛋白，並徹底排除類似檢測中的漏洞。
3) 成分分佈
拉曼成像給出的有效成分及賦形劑等在藥片上的分佈也可作為藥物真偽的判據：廠家在同一成熟生產工藝條件生產的藥片，其有效成分及賦形劑等在藥片上有相對穩定
的分佈形式；假藥在粗糙、簡陋的生產工藝下進行，藥片上各成份的分佈形式完全不同，因而可將其作為甄別真假藥品的重要判據。
總之，作為一種功能強大的新型快速分析手段，拉曼光譜正逐漸成為藥物製造和檢驗行業中必不可少的工具之一。《中國藥典》作為中國生產、供應、使用和管理部門檢驗藥品的權威法典，已經在 2010 年版的附錄中增加了拉曼光譜法的指導原則，今後勢必會有越來越多的研究單位和企業關注拉曼在制藥和藥檢方面的應用，我們也會不斷拓展拉曼在該領域的表徵方法，提供拉曼在藥物成分定量研究、相態測定、藥物結晶過程研究、生產過程即時監測以及藥理研究等方面的資訊。更多材料分析及儀器資訊，請上官網。
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- 2月 03 週三 201617:12
【光譜儀】2015版《中國藥典》發佈，拉曼光譜法正式寫入藥典，造假藥物無所遁形
- 7月 14 週二 201511:49
【拉曼光譜儀】拿著走的移動實驗室─手持式拉曼光譜儀
關鍵字: 手持式拉曼光譜儀、非破壞性檢測、塑膠成分鑑定、原物料分析
1928年，印度拉曼博士(Chandrasekhara Venkata Raman)因發現拉曼散射現象，而拿下諾貝爾物理獎，加上雷射技術的發展，拉曼光譜不論是在科學、材料、半導體發展，或是生物領域上，對於定性到高純度判斷以及測定分子結構都有很大價值!
分子，由原子組成。原子與原子之間存在了作用力，使分子可以維持一定的結構：化學鍵，因此只要能獲得化學鍵的資訊，不論是有機還是無機物質，就可以得分子的組成與結構。
在微觀世界中，分子具有動能，快速進行肉眼看不到的轉動、振動與伸縮的運動模式。因此，我們可以利用光譜資訊取得分子的振動轉動頻率，得知未知化合物的成分(化學鍵)，進而得到結構資訊。其中，在分子振動轉動光譜中，最常被使用的是IR(紅外線光譜)與拉曼(散射)光譜。分子的運動模式有很多種，除了轉動、振動與伸縮之外，還可以再細分為對稱與不對稱運動。IR光譜為不對稱運動的光譜，而Raman為對稱運動的光譜，因此，在化合物結構分析上，可以使用兩種光譜做比對。但是，IR相較於拉曼在測樣上有著許多限制，如:空氣中水氣與二氧化碳的干擾、無法測量水溶液樣品、攏長的掃描時間…等都是IR相較於拉曼光譜不便的地方。此外，拉曼光譜儀的激發源為雷射，相較於紅外線光譜儀，更容易聚焦於樣品表面和分析目標位置，增加分析的準確性。
圖一、 甲苯光譜-IR(上)、Raman(下)
拉曼散射效應：1982年印度C.V Raman博士發現，當固定波長入射光通過正在運動的分子後，由於化學鍵的運動，其散射光波長因極化現象產生偏移。此種散射現象稱為拉曼散射，而C.V Raman博士也因此得到諾貝爾物理獎。利用收集散射光的波長，得知物質的結構與成分。
圖二、波長(υ1)入射光因通過伸縮運動的二氧化碳分子，其散射光波長改變(υ2)
拉曼光譜中的每一個訊號都代表著對應的化學鍵。科學家或專業分析人員從光譜訊號中得知分子振動或轉動的頻率(能量)，除了得到化學鍵或是官能基的資訊外，也可以確認結構資訊(如：石墨烯的結構對稱性)。對於一般的使用者，得到光譜圖後，利用標準成分圖譜比對或是查閱有機光譜書籍後所附的訊號表，將成分解析出。
- 8月 28 週四 201418:12
【拉曼光譜儀】藥到病除?藥到命除?─原物料品質管理的重要
關鍵字: 手持式拉曼光譜儀、非破壞性檢測、原物料分析、藥物分析
澳洲某藥廠，進行保健食品加工時，誤將硼酸混入乳糖原料中加入牛奶，造成多起死亡意外。2006年9月，巴拿馬地區有將近100位民眾因服用添加二甘醇的咳嗽藥水致死的案件。
在第一起案例中，硼酸與乳糖其化學結構有很大的不同，意外造成的原因是業者沒有對進口原料逐包執行分析檢驗。第二個案例則是黑心業者，為了降低成本，選擇物理性質類似的化合物(二甘醇)取代合法添加物(甘油)。其實，在食品、藥妝品中，為了增加稠度、保濕，通常會加入甘油(丙三醇)，而二甘醇，因含有多個-OH基團，其物理性質與甘油相近，因此被不肖業者看上，當作甘油的替代品，但二甘醇具有一定毒性，通常在工業上做為抗凍劑使用。
圖一 甘油與二甘醇結構與拉曼圖譜 不 論是以上案例，或是前年的以塑化劑充當起雲劑事件，對於食品藥物或是任何與人體有接觸的商 品，製造商對於原物料管控有一定的責任且有嚴格執行的必要。但是，面對大量原物料進貨檢驗，若逐批檢驗，不僅需要冗長的檢驗時間也耗費大量的實驗人力，因 此如何在詳細檢驗與節省人力與成本中取得平衡，是一個優良製造商現在必須要面對的課題。
在化學分析中，常使用分光光譜儀進行化學成分分析，其中IR,拉 曼光譜技術常用於有機化合物的成分辨認中，以上光譜技術都是屬於分子振動光譜。這兩種光譜可 以分辨有機化合物的鍵結與特性官能基，因此可以區分與指認樣品中的化合物。此外，這兩種光譜技術都是非破壞性分析，且分析時間相較於一般層析或其他化學分 析迅速許多，對於需要龐大且快速的檢驗，是相當有用的利器。
