近红外光谱仪在天然药物中的筛选

对天然药物（即植物提取物或新鲜植物材料）进行分析的目的和特征在几个方面有所不同。天然产物的化学成分极其复杂（即导致相当大的基质效应），通常活性化合物的浓度相对较低，样品的化学和物理特性因批次而异，可能会受到以下因素的影响样品制备程序。尽管这些因素增加了分析的难度，但它们也使得小型化近红外光谱对于其对此类产品进行快速和高通量质量控制的能力尤为重要。

例如，如 Kirchler 等人所示，微型近红外光谱仪可成功用于定量测定天然药物中的活性化合物。 [63] 将两台手持式 近红外光谱仪在分析 60 个迷迭香叶（Rosmarini folium）提取物样品中的性能与台式仪器（Büchi NIRFlex N-500）获得的结果进行了比较。该分析旨在定量测定药物中主要由迷迭香酸 (RA) 产生的多酚含量。在研究中详细检查了仪器差异，包括覆盖光谱区域的明显差异（图 3）。该研究包括对 RA 振动转变的详细分析，详细概述了这些便携式仪器可以观察到哪些振动，以及相应波数在 PLS-R 模型中与研究样本中与 RA 含量相关的 NIR 光谱特征的相关性。这使得能够更深入地了解仪器差异。通过对 RA 的 NIR 光谱的量子力学模拟和二维相关分析 (2D-COS)，可以进一步了解每个光谱仪对与特定分子振动相关的吸收区域的相对灵敏度的评估。三台评估光谱仪的定量分析性能表明，尽管台式 仪器提供了最佳结果，在小型化设备中，MicroNIR 的功效也令人满意，并且在该特定应用中优于。研究表明，观察到的光谱区域越宽，RA 的振动与回归过程越相关，导致前一种设备的结果更好。同时，台式光谱仪的性能优于这两款便携式设备，尽管这三款仪器的性能水平都令人满意，可用于定量分析。尽管如此，该研究证实，植物提取物的物理和化学特性可能会给小型化近红外光谱仪的成功应用带来更大的困难。研究表明，观察到的光谱区域越宽，RA 的振动与回归过程越相关，导致前一种设备的结果更好。同时，台式光谱仪的性能优于这两款便携式设备，尽管这三款仪器的性能水平都令人满意，可用于定量分析。尽管如此，该研究证实，植物提取物的物理和化学特性可能会给小型化近红外光谱仪的成功应用带来更大的困难。研究表明，观察到的光谱区域越宽，RA 的振动与回归过程越相关，导致前一种设备的结果更好。同时，台式光谱仪的性能优于这两款便携式设备，尽管这三款仪器的性能水平都令人满意，可用于定量分析。尽管如此，该研究证实，植物提取物的物理和化学特性可能会给小型化近红外光谱仪的成功应用带来更大的困难。

特别值得注意的是，便携式 近红外光谱仪可以成功地用于植物制药应用中的高度特定目的。通过对药学相关新鲜植物材料的直接现场测量，可以快速确定药用植物的理想收获时间。优化栽培条件以达到最佳质量（例如，植物组织中活性治疗成分的最高浓度）成为可能，从而为行业带来显着的经济收益。Pezzei 等人可能会提供一个可行性研究示例，该示例展示了此类应用的新兴潜力。 [64] 他们的案例研究涉及评估手持式 近红外光谱仪在预测药用植物马鞭草最佳收获时间方面的适用性，通过基于质谱（HPLC-DAD-MS）的二极管阵列检测器的HPLC和在台式FTNIR仪器上进行的参考NIR光谱分析进行参考分析。植物的最佳收获时间与主要治疗成分马鞭草素和马鞭草苷的浓度有关。尽管有预测，但与台式仪器相比，手持式光谱仪在绝对值方面表现出的能力较差。研究证实，这样的性能水平足以满足这一特定应用的需求。因此，现场部署的用于直接测量新鲜植物材料的小型化 近红外光谱仪为保证草药原料始终如一的高植物药物质量提供了巨大的潜力。