專利名稱：利用THz-TDS鑒別不同旋光性的麻黃堿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)鹽酸麻黃堿的旋光性進(jìn)行檢測(cè)的新方法，具體地說， 是應(yīng)用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)對(duì)具有不同旋光性的鹽酸麻黃堿進(jìn)行檢測(cè)的方 法。
背景技術(shù)：
THz (Terahertz)輻射在電磁波譜上位于遠(yuǎn)紅外與微波之間，是伴隨著超快 激光技術(shù)的迅猛發(fā)展而新興的學(xué)科。物質(zhì)在THz波段的光譜性質(zhì)(包括發(fā)射、 反射和透射)包含有豐富的物理化學(xué)信息。通常有機(jī)分子化學(xué)鍵的振動(dòng)吸收 頻率主要集中在中紅外波段，但分子的集體振動(dòng)模式則對(duì)應(yīng)于THz波段，并 在THz頻譜的吸收位置和強(qiáng)度上有高度敏感的響應(yīng)。此外，THz光子能量很 低(meV)，不容易造成生物分子的結(jié)構(gòu)破壞和輻射損傷；同時(shí)，利用取樣的 方法可以得到電磁輻射脈沖電場(chǎng)部分的振幅和相位信息，進(jìn)而可以得到物質(zhì) 在THz波段的色散和吸收等信息。因此，THz光譜技術(shù)是用以表征分子的微 觀結(jié)構(gòu)和相互作用的有效技術(shù)手段，在生物藥物分子的結(jié)構(gòu)和相互作用研究 等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以用于結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的探測(cè)和鑒別。
中藥毒副作用小，經(jīng)濟(jì)、安全、有效，特別是在近年來出現(xiàn)的非典(SARS)、
瘧疾以及有蔓延之勢(shì)的艾滋病的治療中，中藥的治療效果逐漸獲得世界醫(yī)學(xué) 和衛(wèi)生組織的重視和肯定。但另一方面，中藥的合法性卻也一直受質(zhì)疑。目 前在歐美國(guó)家，中藥還是主要以保健品形式進(jìn)入市場(chǎng)。這主要是由于中藥沒 有完善的現(xiàn)代化質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系,無法滿足對(duì)藥品質(zhì)量的安全、有效和可控 的國(guó)際共識(shí)，阻礙了中藥的發(fā)展和利用。建立現(xiàn)代化的中藥質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)和 檢測(cè)手段，是中藥走向世界的必然途徑。目前，許多歐美國(guó)家和國(guó)際組織已 經(jīng)開始接受采用指紋圖譜技術(shù)進(jìn)行植物藥(中草藥)的質(zhì)量評(píng)價(jià)。目前使用的中藥指紋圖譜技術(shù)包括各種色譜、光譜技術(shù)和基因指紋圖譜技 術(shù)。這些指紋分析方法有的需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，分析操作方法繁瑣費(fèi)時(shí)，
測(cè)試樣品無法繼續(xù)使用，有的無法對(duì)結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)進(jìn)行鑒別。THz時(shí)域光 譜(Terahertz Time Domain Spectroscopy, THz-TDS)分析技術(shù)是近年來發(fā) 展的一種新型技術(shù)。由于物質(zhì)的THz頻譜包含的豐富信息，樣品制作簡(jiǎn)單，輻 射能量低，可以對(duì)結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的無損鑒別，因此THz指紋 頻譜技術(shù)可以成為現(xiàn)行指紋圖譜技術(shù)的一種可靠的、有效的補(bǔ)充，對(duì)中藥制 劑有重要的質(zhì)量監(jiān)控和檢測(cè)意義。
麻黃是麻黃科植物草麻黃、木賊麻黃或中麻黃的草質(zhì)莖。麻黃的主要成 分包含麻黃堿、偽麻黃堿等成分，麻黃堿通常以鹽酸鹽的形式存在。麻黃堿 有左旋麻黃堿和右旋麻黃堿之分。具有旋光性的藥物分子，其藥物療效與分 子的立體結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，往往一種立體異構(gòu)體有藥效，而它的對(duì)映體則藥 效很小，甚至完全沒有藥效。研究表明左旋麻黃堿的升壓效能比右旋麻黃堿 大四倍。麻黃堿在做藥物使用時(shí)，也是以鹽酸鹽形式存在。麻黃堿也是易制 毒化學(xué)品，因此利用THz頻譜技術(shù)對(duì)鹽酸麻黃堿進(jìn)行鑒定和檢測(cè)，不僅是中藥 標(biāo)準(zhǔn)化的需要，還對(duì)危險(xiǎn)品的檢測(cè)有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鹽酸麻黃堿的不同旋光性的檢測(cè)
方法，利用THz-TDS對(duì)不同旋光性的鹽酸麻黃堿進(jìn)行快速無損檢測(cè)，并構(gòu)建 標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜庫，以鑒別未知樣品的類別。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種鹽酸麻黃堿旋光性的檢測(cè)方法，包括如下步驟
1) 制備鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品，該鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品為具有旋光性的 鹽酸麻黃堿；
2) 應(yīng)用太赫茲時(shí)域光譜裝置對(duì)不同旋光性的鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn) 行檢測(cè)，并確定其太赫茲指紋頻譜；
3) 利用所獲得的鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品的太赫茲指紋頻譜檢測(cè)鑒別不 同旋光性的鹽酸麻黃堿。
4其中步驟(1)中，鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品為純品。將所述鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)
樣品制成厚度為1 2mm，直徑lcm左右的薄片，片劑的兩個(gè)平面平行無縫 隙；
步驟(2)中，測(cè)試環(huán)境為在充滿氮?dú)獾沫h(huán)境下，空氣濕度在小于5%， 溫度為15 3(TC，樣品的檢測(cè)范圍為0.5 1.8THz范圍內(nèi)；測(cè)試時(shí)，通過傅 立葉變換把時(shí)域譜轉(zhuǎn)換為頻域譜，再利用數(shù)據(jù)處理程序得到鹽酸麻黃堿在此 頻譜范圍內(nèi)的太赫茲吸收光譜；
所述具有旋光性的鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品是左旋鹽酸麻黃堿或右旋鹽酸 麻黃堿。
由于THz波能量低，不會(huì)對(duì)生物藥品等造成損害，能夠穿透紙箱、衣物 等非極性材料，THz裝置有很高的信噪比，因此可以利用THz-TDS裝置對(duì)未 知樣品進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、無損的非接觸鑒定。


圖l:太赫茲時(shí)域光譜裝置示意圖，圖中為l/4『尸A/4波片；『戶渥 拉斯頓棱鏡。
圖2:左旋鹽酸麻黃堿的THz指紋圖譜。 圖3:右旋鹽酸麻黃堿的THz指紋圖譜。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)圖1至圖3，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使 能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。
鹽酸麻黃堿的檢測(cè)是在如圖1所示的太赫茲時(shí)域光譜裝置上進(jìn)行的。實(shí) 驗(yàn)裝置是由美國(guó)光譜物理公司制造的Mai Tai飛秒激光器和美國(guó)Zomega公司 研制的Z-1型THz-TDS系統(tǒng)組成，裝置如圖1所示。光譜測(cè)量范圍為(0. 5 1. 8THz)。飛秒激光器激光功率為0. 75W,由激光器產(chǎn)生的中心波長(zhǎng)為800nm、 脈寬為100fs的激光脈沖分為兩束。 一束作為產(chǎn)生光，通過低溫生長(zhǎng)的GaAs (110)晶體產(chǎn)生THz光，經(jīng)過兩塊離軸拋物面鏡聚焦到待測(cè)樣品上，THz波 經(jīng)過拋面鏡的準(zhǔn)直、聚焦后，和另一束探測(cè)光匯合共線通過THz探測(cè)器，用
5電光取樣的方法獲得THz時(shí)域信號(hào)。測(cè)量中為避免空氣中水蒸氣的影響，整
個(gè)THz產(chǎn)生和探測(cè)的光路處于一個(gè)氮?dú)猸h(huán)境中。
由于樣品的吸收和色散，THz脈沖經(jīng)過樣品前后的信號(hào)會(huì)發(fā)生改變，攜
帶了樣品頻率響應(yīng)的振幅和位相信息。利用測(cè)量得到的無樣品時(shí)太赫茲參考
信號(hào)和有樣品時(shí)的太赫茲時(shí)域波形，經(jīng)過傅立葉變換后就可以得到太赫茲電
場(chǎng)的復(fù)振幅譜&和A。根據(jù)下式可以得到被測(cè)樣品的吸收系數(shù)和折射率 ￡5 / ^ = r(w) exp ( - "d / 2 + /" <W / c)
其中&和A分別為有樣品和無樣品時(shí)的太赫茲復(fù)振幅譜，T(n)為樣品表面反 射的損耗因子，"^和"(^為樣品的吸收系數(shù)和折射率，"為輻射頻率，"為 樣品厚度。
利用THz時(shí)域光譜對(duì)左旋鹽酸麻黃堿或右旋鹽酸麻黃堿的檢測(cè)包括以下 幾個(gè)步驟
(a) 制備標(biāo)準(zhǔn)品將左旋鹽酸麻黃堿或右旋鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)品研磨后，用壓 片機(jī)在4000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下壓制成厚度為1 2mm，直徑為lcm左右的薄片。
(b) 根據(jù)所獲得的左旋鹽酸麻黃堿或右旋鹽酸麻黃堿的THz頻譜信號(hào)，確定 其THz指紋頻譜特征。
(c) 根據(jù)左旋鹽酸麻黃堿和右旋鹽酸麻黃堿的THz指紋頻譜特征，就可以對(duì) 未知樣品的旋光性進(jìn)行檢測(cè)和鑒定。
以左旋鹽酸麻黃堿為例，將左旋鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品純品研磨后，用壓片 機(jī)在4000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下壓制成厚度為l咖，直徑為lcm左右的薄片，薄片 的兩個(gè)平面要平行，且沒有碎裂等縫隙。將左旋鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品放在 THz-TDS裝置中的樣品架上，通入氮?dú)?小時(shí)后，使得空氣中的水蒸氣吸收 幾乎可以忽略時(shí)，空氣濕度在小于5%，測(cè)試溫度為19°C，測(cè)試左旋鹽酸麻 黃堿樣品的時(shí)域信號(hào)和無樣品時(shí)的參考信號(hào)，并重復(fù)測(cè)量三次，經(jīng)過數(shù)據(jù)處 理后取其平均值，可看到左旋鹽酸麻黃堿在0. 5 1. 8THz范圍內(nèi)有三個(gè)特征 吸收峰，見圖2所示，分別位于0. 98， 1. 28和1. 56THz處。根據(jù)其特征譜和 形狀就可以鑒別左旋鹽酸麻黃堿。
右旋鹽酸麻黃堿的測(cè)試和鑒定同上方法和步驟，同樣將右旋鹽酸麻黃堿 樣品純品研磨后，用壓片機(jī)在4000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下壓制成厚度為2mm，直徑為lcm左右的薄片，薄片的兩個(gè)平面要平行，且沒有碎裂等縫隙。將右旋鹽 酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品，放在THz-TDS裝置中的樣品架上，通入氮?dú)?小時(shí)后， 使得空氣中的水蒸氣吸收幾乎可以忽略時(shí)，空氣濕度小于5%，測(cè)試溫度為 19°C，測(cè)試右旋鹽酸麻黃堿樣品的時(shí)域信號(hào)和無樣品時(shí)的參考信號(hào)，并重復(fù) 測(cè)量三次，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后取其平均值，可看到右旋鹽酸麻黃堿在0.5 1.8THz范圍內(nèi)有三個(gè)特征吸收峰，如圖3所示，分別位于1.09， 1.18， 1.47 和1. 72THz處。
根據(jù)其特征譜和形狀就可以鑒別未知的鹽酸麻黃堿樣品，是屬于左旋鹽 酸麻黃堿或右旋鹽酸麻黃堿。
鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品還可以是鹽酸麻黃堿和聚乙烯粉末混合物，因?yàn)樵?太赫茲波段，聚乙烯幾乎透明，不會(huì)影響樣品的測(cè)試結(jié)果，是否摻雜聚乙烯， 以及摻雜的比例是根據(jù)鹽酸麻黃堿樣品的吸收情況來決定的，如果樣品吸收 過強(qiáng)，就需要摻雜聚乙烯。本發(fā)明的實(shí)施例中根據(jù)鹽酸麻黃堿的吸收情況， 使用了未摻雜的純品。
不同樣品的厚度、直徑不同，會(huì)導(dǎo)致特征峰的強(qiáng)度有不同，但是對(duì)其位 置不會(huì)影響，而測(cè)試環(huán)境的溫度會(huì)對(duì)特征峰的位置有規(guī)律性的影響，在本發(fā) 明的的條件內(nèi)，如室溫，厚度，直徑的微小變化等，不足以影響其變化。
前面提供了對(duì)較佳實(shí)施例的描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可使 用或利用本發(fā)明。對(duì)該較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明原 理的基礎(chǔ)上，可以作出各種修改或者變換。應(yīng)當(dāng)理解，這些修改或者變換都 不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟1)制備鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品，該鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品具有旋光性；2)應(yīng)用太赫茲光對(duì)鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行檢測(cè)，并確定其太赫茲指紋頻譜；3)利用所獲得的不同旋光性的鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品的太赫茲指紋頻譜檢測(cè)鑒別未知旋光性的鹽酸麻黃堿樣品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于，所述具 有旋光性的鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品是左旋鹽酸麻黃堿或右旋鹽酸麻黃堿。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(l) 中，鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品為純品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于，將所述 鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)樣品制成厚度為1 2mm的薄片，薄片的兩個(gè)平面平行無縫 隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于步驟2 中，檢測(cè)是在充滿氮?dú)獾沫h(huán)境下進(jìn)行，空氣濕度小于5%，溫度為15 3(TC， 樣品的檢測(cè)范圍為0.5 1.8THz范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于步驟2 中，通過傅立葉變換把時(shí)域譜轉(zhuǎn)換為頻域譜，再利用數(shù)據(jù)處理程序得到鹽酸 麻黃堿在此頻譜范圍內(nèi)的太赫茲吸收光譜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于，左旋鹽 酸麻黃堿的指紋頻譜的特征吸收位于0. 98， 1. 28和1. 56THz處。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鹽酸麻黃堿的檢測(cè)方法，其特征在于，右旋鹽 酸麻黃堿的指紋頻譜的特征吸收位于1. 09， 1. 18， 1. 47和1. 72THz處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用THz-TDS鑒別不同旋光性的麻黃堿。其主要是利用太赫茲時(shí)域光譜裝置探測(cè)不同旋光性的鹽酸麻黃堿在0.5～1.8THz范圍內(nèi)的THz指紋頻譜，通過其THz指紋頻譜可以很容易地對(duì)鹽酸麻黃堿樣品的旋光性進(jìn)行鑒別。本發(fā)明具有快速、無損探測(cè)的特性。
文檔編號(hào)G01N21/31GK101435771SQ20081004055
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者劉桂鋒, 特 吉, 宋西玉, 鵬 張, 王文鋒, 馬士華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所