一种滴眼液中苯扎氯铵的快速检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于药品成分检测技术领域，尤其涉及一种滴眼液中苯扎氯铵的快速检测 方法。
【背景技术】
[0002] 为防止眼用制剂在贮存及使用过程中受微生物污染，大部分滴眼液尤其多剂量滴 眼液常加入抑菌剂。苯扎氯铵（BAC)因其低浓度时具有良好的杀菌效果、毒性小等特点， 被作为滴眼液中常用的抑菌剂。目前苯扎氯铵的检测方法主要为高效液相色谱法，高效液 相色谱法能有效测定苯扎氯铵含量，但其色谱峰易拖尾，柱效难以满足需求，分析样本时间 长，一个样本的分析时间达20分钟，甚至更久，对于大批量样本的分析操作，流动相等试剂 损耗大，分析成本高，操作强度大。另外，苯扎氯铵由3种正烷烃基取代基二甲基苄基氯化 铵的同系物组成，会因对照品与滴眼液产品中同系物组成不一致对分析检测造成困扰。此 外质谱分析法也用于苯扎氯铵含量测定，但其所用仪器昂贵，普及度小，且会破坏分析样 品。
[0003] 近年来，化学计量学方法的快速发展给复杂样品中感兴趣物质分析带来新的生 机，但用于分析滴眼液中抑菌组分的化学计量学方法非常缺乏。其中空间夹角判据作为一 种新的化学计量学方法，因其具有所用样品数量少、预处理简单、方法简便、快速等优点得 到较多应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种滴眼液中苯扎氯铵的快速检测方法，旨在解决传统检 测技术存在的分析效率低、操作强度大以及分析成本高等不足，以及待测组分纯光谱信号 难以获取的问题。
[0005] 本发明是这样实现的，一种滴眼液中苯扎氯铵的快速检测方法，所述快速检测方 法通过斜投影的多变量体系中纯信号提取方法将待测组分十二烷基二甲基苄基氯化铵从 苯扎氯铵混合物中提取；将提取的十二烷基二甲基苄基氯化铵纯信号与对应浓度值进行最 小二乘拟合建立标准光谱数据库；然后采用空间夹角判据求得滴眼液样本中待测组分的含 量。本发明中苯扎氯铵含量按十二烷基二甲基苄基氯化铵记。
[0006] 具体包括以下步骤：
[0007] 第一步，苯扎氯铵溶液配制：
[0008] 移取12. 02mg/mL的苯扎氯铵，用二次蒸馏水定容，配制系列浓度为1~20 μ g/mL 的苯扎氯铵标准溶液；
[0009] 第二步，苯扎氯铵本底光谱数据库的建立：
[0010] 将配制的苯扎氯铵标准溶液过滤后经高效液相色谱分析，经紫外光谱仪采集系列 苯扎氯铵标准溶液的多波长三维数据；采集所得的苯扎氯铵的多波长三维数据的光强度数 据值转化成吸光度值；根据苯扎氯铵混合物中十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲 基苄基氯化铵的物质特性确定待测组分十二烷基二甲基苄基氯化铵的保留时间，根据苯扎 氯铵色谱图，从苯扎氯铵标准溶液三维数据中扣除待测组分的光谱数据，将余光谱数据加 和作为苯扎氯铵本底光谱数据库H ;将所得的本底光谱数据库H进行奇异值分解，根据体系 主成分数目将本底光谱数据库H进行重构，得到维数适当的本底光谱数据库H';
[0011] 第三步，根据苯扎氯铵的色谱图找到待测组分的最高响应值对应的时间点，扣出 待测组分光谱信号作为待测组分纯信号S ;
[0012] 第四步，采用光纤光谱仪对第一步制得的苯扎氯铵标准溶液进行光谱扫描，得到 苯扎氯铵标准溶液的紫外光谱数据矩阵y ;
[0013] 第五步，将所得的苯扎氯铵本底光谱数据库H'、待测组分纯分析信号S和苯扎氯 铵标准溶液紫外光谱数据矩阵y导入计算平台，应用基于斜投影的多变量体系中纯信号提 取方法将待测组分十二烷基二甲基苄基氯化铵从苯扎氯铵混合物中提取，得到1~20 μ g/ mL的系列浓度的稳定的待测组分纯光谱信号矩阵S';
[0014] 第六步，将得到的待测组分纯光谱信号与其对应的浓度值进行最小二乘拟合，得 到单位浓度的十二烷基二甲基苄基氯化铵光谱数据，存入标准光谱数据库V ;所得到的标 准光谱库V可用于下一步计算。
[0015] 进一步，所述基于斜投影的多变量体系中纯信号提取方法具体包括：
[0016] 步骤一，将求得的H'、S导入计算平台，求取纯信号分离模型，即斜投影算子，表 达式为：
[0017] Esh= S(StPh丄 S) 1StPh丄，其中 Ph丄=I-Ph= I-H(HtH) 1Ht;
[0018] 在上式中，上标T表示矩阵的转置，I为与Ph维数相同的单位矩阵；
[0019] 步骤二，将中得到y与斜投影算子Es1h相乘，即得到1~20 μ g/mL的系列浓度的 十二烷基二甲基苄基氯化铵纯光谱信号S'。
[0020] 进一步，所述建立标准光谱数据库之后需要通过液相-紫外联用构建样本本底光 谱数据库；采用奇异值分解结合二阶差分法选取体系主成分数对本底数据库降维，得到数 据量较小的本底光谱数据库；获取滴眼液样本紫外光谱数据。
[0021] 进一步，进一步包括以下步骤：
[0022] 步骤一，移取滴眼液样本至IOmL的容量瓶内，用二次蒸馏水稀释适当的倍数，制 得滴眼液稀释液；
[0023] 步骤二，滴眼液样本本底光谱数据库的建立：
[0024] 步骤三，采用光纤光谱仪对制得的滴眼液稀释液进行光谱扫描，得到滴眼液稀释 液的紫外光谱数据矩阵a。
[0025] 进一步，所述滴眼液样本本底光谱数据库的建立具体包括：
[0026] 第一步，获取滴眼液样本的液相-紫外联用数据，将不经稀释的滴眼液样本过滤 后经高效液相色谱分析，经紫外光谱仪采集滴眼液样本的多波长三维数据。
[0027] 第二步，将采集所得的滴眼液样本多波长三维数据的光强度数据值转化成吸光度 值，转化后的数据的每一行代表一个波长下的色谱数据，每一列代表一个时刻下洗脱出来 物质的光谱数据；
[0028] 第三步，获取不含待测组分的本底光谱数据，根据确定的待测组分十二烷基二甲 基苄基氯化铵的保留时间，从滴眼液样本三维数据中扣除待测组分的光谱数据，将其余光 谱数据加和作为滴眼液本底光谱数据库H1;
[0029] 第四步，本底光谱数据库的降维，将所得的本底光谱数据库氏进行奇异值分解，根 据体系主成分数目将本底光谱数据库氏进行重构，得到维数适当的本底光谱数据库H i'。
[0030] 进一步，所述本地光谱数据库的降维中，体系主成分数目的确定方法为：将矩阵 H、H1进行方差标准化后，添加白噪声掩蔽不均匀噪声和非线性因素的干扰，以二阶差分值 序列转折点判断其独立变量数目，得到体系主成分数目N、N1;
[0031] 将本底光谱数据库H、H1进行重构的方法如下：
[0032] 应用奇异值分解程序[U S1 V1] = Svd(H)对苯扎氯铵本底光谱数据库H进行奇异 值分解降维，分解后得到m阶行正交矩阵U，η阶列正交矩阵V1和矩阵H的特征值矩阵S i， 取U的前N列即为降维后的苯扎氯铵本底光谱数据库H'。
[0033] 同法得到H/。
[0034] 进一步，所述获取滴眼液样本紫外光谱数据之后需要对滴眼液样本中十二烷基二 甲基苄基氯化铵含量测定，分别将所得的待测组分标准光谱数据库V、滴眼液本底光谱数据 库H1'和滴眼液样本紫外光谱数据矩阵a导入计算平台，应用空间夹角判据从滴眼液样本 稀释液光谱中扣减待测组分十二烷基二甲基苄基氯化铵的光谱，得出滴眼液稀释液中待测 组分十二烷基二甲基苄基氯化铵的含量。
[0035] 进一步，进一步包括以下步骤：
[0036] 步骤一，依据定量精度设定扣减步长A ;
[0037] 步骤二，在算式Yi= a iX+bi中带入较大的X ^直，得到V 1;
[0038] yi表示在i波长下十