醫(yī)藥領域快檢技術學術交流會現(xiàn)場
本次會議特邀國內近紅外光譜及醫(yī)藥快檢領域的著名專家北京化工大學袁洪福教授、中國食品藥品檢定研究院胡昌勤研究員、南開大學邵學廣教授、華東理工大學杜一平教授、賽默飛近紅外光譜產品經理周學秋做專題報告，針對近年來快檢技術尤其是近紅外光譜技術在醫(yī)藥領域的應用和我國藥品監(jiān)督檢驗、生產過程控制方面的應用現(xiàn)狀，大專院校、科研院所在相關領域的最新研究進展及快檢技術在醫(yī)藥領域的應用前景和存在的問題進行探討。中國農業(yè)大學韓東海教授、云南中煙工業(yè)有限責任公司技術中心王家俊高級工程師主持交流會。
一天的會議主辦方只安排了5個報告，不過，這也是本次會議的特點：每個報告的時間為50分鐘，讓老師將問題講的透徹，并且每個報告后的互動交流時間也很充分。會后大家紛紛反應，從中獲得了很多有用的信息、前瞻性的啟發(fā)。
(光譜)過程分析技術在制藥行業(yè)中的應用
北京化工大學袁洪福教授
袁洪福教授介紹到，現(xiàn)代過程分析技術(PAT)是指將近紅外、紅外、拉曼、激光誘導擊穿光譜、質譜、核磁共振等獲得成份或結構信息的譜圖與化學計量學方法結合進行多元分析，可以做到瞬間、多組分、實時、現(xiàn)場分析監(jiān)測。其中，近紅外光譜是最活躍的技術之一。
近幾年來，隨著制藥行業(yè)對PAT認識的逐步深入，PAT 技術也逐步運用到藥品研發(fā)生產與質量管理等諸多方面。2004年，美國FDA發(fā)表了關于PAT的工業(yè)指南——《PAT——創(chuàng)新藥物的研發(fā)、生產和質量保證的框架》，明確了PAT的地位與作用。歐洲醫(yī)藥管理局也頒布了《歐盟制藥工業(yè)近紅外光譜技術應用、申報和變更資料要求指南》，圍繞近紅外光譜分析方法的建立、校正、驗證、維護和應用等，提出了一系列指導原則和要求。
袁洪福教授也指出，雖然近紅外光譜已經在原料、生產過程中及成品等環(huán)節(jié)得到了廣泛應用，但是，也同樣面臨著技術培訓、模型建立與維護、法規(guī)推進等挑戰(zhàn)。
NIR分析技術在制藥領域中的應用與展望
中國食品藥品檢定研究院胡昌勤研究員
胡昌勤研究員介紹到，藥品生產質控理念近年來已經發(fā)生了巨大變化，由過去的“終產品檢測+嚴格的過程參數(shù)和嚴格的原材料控制”，經過“減少終產品檢測+在設計空間內允許關鍵過程參數(shù)和原材料變動”，現(xiàn)在則是“實施放行+根據(jù)關鍵原材料的屬性改變關鍵工藝參數(shù)”。美國默克公司的抗糖尿病新藥Januvia是全球制藥工業(yè)界第一個實時放行的產品。
我國從2003年提出建立藥品近紅外快速分析系統(tǒng)的設想至今已歷經10余載，藥品近紅外快速分析系統(tǒng)已經逐步完善并正在發(fā)揮其功能;而過程控制則剛起步。胡昌勤研究員詳細介紹了該藥品近紅外快速分析系統(tǒng)中，用于常規(guī)檢查的通用性模型和用于針對性檢查的快速比對模型的原理與應用等情況。
在展望近紅外技術在制藥領域應用時，胡昌勤研究員指出，在我國制藥企業(yè)與國際接軌、參與國際競爭的過程中，近紅外等PAT技術將是新的技術壁壘。因此，我們關注的問題應該主要集中在三個方面，如：一是在過程控制中應用時，按《現(xiàn)行藥品管理規(guī)范》的要求對每一批次/每一包裝的樣品實現(xiàn)快速鑒別，如同時獲得關鍵原輔料的結晶度、粒度、聚合度、淀粉的支鏈/直鏈比等物理參數(shù)，將成為下一步企業(yè)開展PAT的基礎;替代HPLC等藥典方法，采用近紅外等PAT技術對中間體進行快速分析。
二是在監(jiān)督檢驗中應用時，需要解決的問題是NIR光譜儀與光譜轉移，如何評估儀器的自身誤差?采用何種算法能更好的消除不同儀器間的系統(tǒng)誤差?如何評估光譜/模型轉移過程所引入的誤差?這些問題都需要進行系統(tǒng)的探索。2013年國產NIR光譜儀的產業(yè)化成為國家重點資助項目，對NIR光譜/模型轉移的研究將推動國產光譜儀的應用，而國產光譜儀的發(fā)展也將推動NIR光譜技術在國內的應用。
最后，經10余年的不斷完善，目前我們已經匯集了數(shù)百萬張不同藥物的NIR光譜圖。如何對所收集的海量NIR光譜進行分類、管理和再利用，特別是如何與近年來快速發(fā)展的NIR物聯(lián)網技術相結合，是我們思考的重點。對此，胡昌勤研究員希望能夠建立國家NIR光譜庫。
大數(shù)據(jù)時代的近紅外光譜分析
南開大學邵學廣教授
邵學廣教授首先介紹了大數(shù)據(jù)的4V特性及國內外研究進展，其中，有關化學的大數(shù)據(jù)研究較少。
在分析化學領域大數(shù)據(jù)研究內容不外乎分析儀器與分析方法的研究，那么，近紅外光譜(NIRS)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)需要的儀器是速度更快、價格便宜、數(shù)據(jù)傳輸靈活、具有專用/特種功能( MOC、MOE，多元光學計算)的新型近紅外光譜分析儀;分析方法研究則主要是化學計量學方法研究，包括：PLS、SVR、ICR、ANN、局部建模、多模型建模等建模方法;樣本的數(shù)量與代表性、奇異樣本識別等建模樣本;小波變換(WT)背景扣除、IPOW、UVE、RT、IVs、LPG變量篩選等光譜預處理;PDS、SST、ATLD模型轉移與光譜的標準化;模型共享、模型維護與更新、動態(tài)模型等模型 (時空)適用性管理。邵學廣教授以實例介紹了定量模型轉移所遇到的問題及解決方法。
邵學廣教授還介紹了，其所參加的四川威斯派克科技有限公司/中國藥品食品檢定研究院承擔的國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“便攜傅里葉近紅外光譜儀開發(fā)及應用”中 “近紅外光譜藥品快檢網絡平臺”研究情況，“近紅外光譜藥品快檢網絡平臺”的主要功能包括 接收光譜并檢查、自動建立模型、自動預測判別結果。
光譜快檢技術的應用研究
華東理工大學杜一平教授
近年來，中國食品安全事故頻發(fā)，依法進行監(jiān)管則離不開分析檢測。但是，現(xiàn)有常規(guī)檢測存在著樣品量大、樣品處理時間長、標準檢測方法繁瑣、耗時等局限，所以亟需用于篩查、不求絕對準確、但求速度快的快檢技術。而快檢技術需要適用的儀器和方法，其中紫外可見、紅外、近紅外、拉曼等分子光譜技術因其具有速度快、無或簡單的樣品處理、儀器小型廉價、操作簡單等特點，是天生的快檢技術。
技術和方法方面如何實現(xiàn)快檢呢?快檢由于面對大量樣品，需要解決問題主要包括樣品預處理、分析儀器、數(shù)據(jù)處理三方面。樣品預處理則最好不需處理，或者只需要簡單處理，某些情況也可能需要進行富集、分離等復雜處理?，F(xiàn)場快速檢測對光譜儀器的要求是小、快、廉、專用化，靈敏、抗干擾、穩(wěn)定的儀器設備。數(shù)據(jù)處理則要求快速給出準確的結果。
杜一平教授課題組的研究領域和研究方向主要集中在化學計量學算法、微量近紅外光譜、表面增強拉曼光譜、漫反射紫外可見光譜、熒光光譜分析等的理論和技術研究，應用方法研究則集中在食品和日用品安全檢測、環(huán)境有害物質檢測、產品快速檢測技術與儀器。杜一平教授報告中分享了多年來研究工作中的經驗與技巧。
分子振動光譜技術在藥物檢測中的應用
賽默飛近紅外光譜產品經理周學秋
周學秋經理首先介紹了GMP(藥品生產質量管理規(guī)范)及中國藥典中一些關于分子光譜應用的介紹，GMP對原輔料要求：應當制定相應的操作規(guī)程，采取核對或檢驗等適當措施，確認每一包裝內的原輔料正確無誤;一次接收數(shù)個批次的物料，應當按批取樣、檢驗、放行。GMP附錄原料藥中對物料要求：……應對每批物料至少做一項鑒別試驗。如原料藥生產企業(yè)有供應商審計系統(tǒng)時，供應商的檢驗報告可以用來替代其它項目的測試。
中華人民共和國藥典 2015年版 編制大綱(草案)二部(化學藥)中指出：繼續(xù)增加專屬性較強的方法用于藥品的鑒別，擴大紅外光譜在制劑鑒別中的應用;加強對多晶型品種的研究，必要時建立適宜的檢測方法;探索拉曼光譜用于原料藥和制劑鑒別的可能性，適時將部分品種的拉曼光譜收入藥典配套叢書中。
周學秋經理報告中主要對振動光譜的三種主要技術中紅外、近紅外、拉曼光譜的特點進行了比較，并介紹了在藥物分析檢測中的應用情況。
中國農業(yè)大學韓東海教授（右）、云南中煙工業(yè)有限責任公司技術中心王家俊高級工程師（左）主持交流會
附錄1： “近紅外光譜分會云南專業(yè)委員會” 成立
為了大力促進近紅外技術在云南地域的發(fā)展，近紅外光譜分會與云南的優(yōu)秀近紅外技術研究單位——云南瑞升煙草技術(集團)有限公司組建成立 “近紅外光譜分會云南專業(yè)委員會”，其宗旨在于促進云南省地區(qū)煙草、制藥、食品等行業(yè)的近紅外技術應用研究水平。
詳細內容請見：近紅外光譜分會云南專業(yè)委員會成立
附錄2：近紅外光譜分會的發(fā)展歷程
2006年11月8~10日全國第一屆近紅外光譜學術會議召開，與會代表強烈希望我國有一個能夠專門定期組織近紅外光譜學術和技術交流的平臺。當時成立了近紅外光譜學術組織的籌備小組;2009年6月6日中國儀器儀表學會分析儀器分會近紅外光譜專業(yè)委員會成立，從此中國近紅外光譜有了“家”;2014年9月23日，中國儀器儀表學會近紅外光譜分會成立，這個日子成為了中國近紅外光譜發(fā)展歷史上一個具有里程牌意義的日子。至今，近紅外光譜分會已經連續(xù)成功舉辦了5屆全國近紅外光譜學術會議、1屆亞洲近紅外光譜學術會議;組織學術團隊出國參加了3屆國際近紅外光譜學術會議;組織舉辦了不同行業(yè)近紅外光譜分析技術及應用研討會;成功申辦和召開了我國第446屆香山科學會議，為此，已有3個項目2013年被列入了國家科學儀器重大專項;組織制定了一項國家標準GB /T29858“分子光譜多元校正分析通則”，該標準已于2014年4月15日正式頒布實施。
附錄3：“近紅外光譜分會云南專業(yè)委員會”掛靠單位——云南瑞升煙草技術(集團)有限公司、云南同創(chuàng)檢測技術股份有限公司
云南瑞升煙草技術(集團)有限公司于2001年5月成立。企業(yè)重點圍繞煙草在生產、加工過程中相關配套技術、工藝、產品的研究開發(fā)與轉化，經過多年的發(fā)展，瑞升技術公司已成逐步成為“國內創(chuàng)新能力領先的綜合性煙草技術公司”。
云南同創(chuàng)檢測技術股份有限公司(以下簡稱“同創(chuàng)檢測”)是瑞升技術公司旗下的分析檢測研究業(yè)務部門，并且同創(chuàng)檢測于2012年 取得了實驗室資質認定和食品檢驗機構資質認定資格， 也是一家為農產品、食品、煙草及制藥等行業(yè)的產品質量安全檢測及評價、產品品質提升和可持續(xù)發(fā)展需求提供技術服務的綜合性第三方檢測及技術服務機構。同創(chuàng)檢測目前已形成了近百的研究開發(fā)和技術服務的團隊，擁有研究員和高級工程師7人，博士11人，碩士20人。 建立了技術人員知識結構全面、專業(yè)技能精湛、管理運營高效、儀器設備先進的現(xiàn)代分析檢測研究平臺。中心實驗室占地2000 余平方米，分析儀器和實驗設備價值5000多萬，在硬件配置方面，擁有國際一流的檢測設備如：氣相色譜-質譜聯(lián)用儀、氣相色譜儀、高效液相色譜儀、近紅外光譜儀、超高效液相色譜、等離子體發(fā)射光譜-質譜、三重四極桿串聯(lián)液質、吸煙機、全自動連續(xù)化學分析儀、熱裂解儀、熱脫附儀、固相微萃取裝置、電子掃描電鏡等，為科學研究和產 品開發(fā)奠定了良好的基礎。
