多通道光纤传感溶出度监测仪的研制和应用技术
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摘要
溶出度用于表征药物的吸收和生物利用度，它是评价制剂处
方和生产工艺的一项重要指标，在控制药品质量、新药与制剂的
研究开发和执行药典标准等方面有着广泛应用。伴随传感技术和
微电子工业的迅猛发展，药物分析科学和其它学科一样进入了自
动化和智能化阶段。其意义不仅代替繁重的手工操作，而且最大
限度降低人为因素干扰，提高分析方法的准确性和重现性。
光纤化学传感器（Fiber-Optical chemical Sensor，FOCS）是伴
随光纤通信技术、光谱技术和计算机技术发展形成的分析技术。
它具有不消耗试剂、不污染样品等优点，真实的反映各种量测信
息的瞬时变化。特别适用于药物、环境污染物及生产过程中的原
位、在线监测。
本课题在前人研究基础上，研制出一台基于FOCS技术多通
道溶出度自动监测仪样机，并开发出相应专用软件。论文分为两
部分，第一部分：多通道光纤传感溶出度监测仪的研制：第二部
分：多通道光纤传感溶出度监测仪的应用。
该样机由硬件系统和软件系统组成，硬件系统由氙灯光源聚
焦系统、多通道光纤化学传感器系统、机械系统构成。软件系统
采用 Vsiual Basic 6刀语言编程，通过对步进电机的精确控制实现
用一个检测器（光电倍增管）对六个不同通道信号进行数据采集
记录。软件可以根据相关系数r值大小从五个体外溶出数学模型中
优选最佳模型，并计算相关参数。
该样机可以同时在位监测六个不同溶出杯，与单通道仪器相
比可以节约检测时间；与药典法比较，不需要取样，稀释等操作，
可以避免因为取样次数过少而造成曲线拟合失真。比较真实地反
映药物释放过程。为验证仪器性能，以氧氟沙星为例，多通道FOCS
法的日内、日间精密度的RSD（n＝＝6）为1．7～3．5％，平均回收率
为 98．7％～103石％。对 6片氧氟沙星累积溶出率测定结果与中国
药典u00o）法相比无显著差异p＞0刀5人 平均累积溶出曲线经
程序优选最佳数学模型拟合，所提取参数无显著差异0叩刀5）；
以甲硝哇片为例，FOCS法的日内、日间精密度的 RSD（n＝6）
为 2．3～3．4O，平均回收率为 97．4O～103．8％。对 6片甲硝哩溶出
率测定结果与中国药典Q000 ）相比无显著差异八P＞o．05＼严均
累积溶出曲线经程序优选最佳数学模型拟合，所提取参数无显著
差异（P＞0刀5）。
实验结果表明，初步实现了多通道溶出度监测仪与计算机联
用，方法准确可靠，已达预期目的。
Study on the multichannal fiber-optic sensors
applied to process monitoring for the drugs dissolution
Abstract
Dissolution test denotes the absorb degree of druggery and
bioactivity,which is one of the important guideline to estimate the
prescribe and manufacture technic. With the rapid development of the
sensor and micro electronic technic, the analysis of pharmaceutic
dissolutions as same as other subjects enter the period of the
automatization and intelligentize,which signification not only instead
of the heavy handwork, but also maxium reduce the artificial
interfere,improve accuracy and reproducibility of the analyse method.
Fiber-Optical chemical Sensor(FOCS) is a new technology,which
break through conventional pattetn,light straight guided by fiber optic,
you can detect the sample directly without sampling.The technic can
actual reflect the change of various signal in time,which is usually
applied in pharmacy,environment contamination and monitoring in
production.This paper included two parts,the first part research a
multichannal instrument based on the technic of FOCSMQ.The
instrument can monitoring the dissolution of the solid druggery
on-line in 6 different point at the same time.the second part apply the
instrument to monitor two sorts of medicine.
The instrument made up of hardware and software.Hardware
include xenon light,multichannal fiber optic chemical sensor and
multichannal detector system. The instrument use one photomultiplier
detect and record data with 6 different signals by controling accurately
5
step motor.
In additional,the instrment build-in data process software,
programmed by visiual basic 6.0,which adopt modularize
programmes.which according to the value of r to choose the best from
5 maths models,and calculate the parameter of the pharmacy
dynamics.For ofloxacin tables,the mean recovery(%) of method was
101.1?.4%, the precision(CV%) of within-day and day to day were
less than 5%.the results of measurement using instrument have no
significant difference compared with Ch.P.(2000) method. For
Metronidazole tables,the mean recovery(%) of method was 101.1?
4.4%, the precision(CV%) of within-day and day to day were less than
5%.the results of measurement using instrument have no significant
difference compared with Ch.P.(2000) method.
All tests proved the multichannal fiber chemical sensor
instrument linked with computer can be applied to practical.
方和生产工艺的一项重要指标，在控制药品质量、新药与制剂的
研究开发和执行药典标准等方面有着广泛应用。伴随传感技术和
微电子工业的迅猛发展，药物分析科学和其它学科一样进入了自
动化和智能化阶段。其意义不仅代替繁重的手工操作，而且最大
限度降低人为因素干扰，提高分析方法的准确性和重现性。
光纤化学传感器（Fiber-Optical chemical Sensor，FOCS）是伴
随光纤通信技术、光谱技术和计算机技术发展形成的分析技术。
它具有不消耗试剂、不污染样品等优点，真实的反映各种量测信
息的瞬时变化。特别适用于药物、环境污染物及生产过程中的原
位、在线监测。
本课题在前人研究基础上，研制出一台基于FOCS技术多通
道溶出度自动监测仪样机，并开发出相应专用软件。论文分为两
部分，第一部分：多通道光纤传感溶出度监测仪的研制：第二部
分：多通道光纤传感溶出度监测仪的应用。
该样机由硬件系统和软件系统组成，硬件系统由氙灯光源聚
焦系统、多通道光纤化学传感器系统、机械系统构成。软件系统
采用 Vsiual Basic 6刀语言编程，通过对步进电机的精确控制实现
用一个检测器（光电倍增管）对六个不同通道信号进行数据采集
记录。软件可以根据相关系数r值大小从五个体外溶出数学模型中
优选最佳模型，并计算相关参数。
该样机可以同时在位监测六个不同溶出杯，与单通道仪器相
比可以节约检测时间；与药典法比较，不需要取样，稀释等操作，
可以避免因为取样次数过少而造成曲线拟合失真。比较真实地反
映药物释放过程。为验证仪器性能，以氧氟沙星为例，多通道FOCS
法的日内、日间精密度的RSD（n＝＝6）为1．7～3．5％，平均回收率
为 98．7％～103石％。对 6片氧氟沙星累积溶出率测定结果与中国
药典u00o）法相比无显著差异p＞0刀5人 平均累积溶出曲线经
程序优选最佳数学模型拟合，所提取参数无显著差异0叩刀5）；
以甲硝哇片为例，FOCS法的日内、日间精密度的 RSD（n＝6）
为 2．3～3．4O，平均回收率为 97．4O～103．8％。对 6片甲硝哩溶出
率测定结果与中国药典Q000 ）相比无显著差异八P＞o．05＼严均
累积溶出曲线经程序优选最佳数学模型拟合，所提取参数无显著
差异（P＞0刀5）。
实验结果表明，初步实现了多通道溶出度监测仪与计算机联
用，方法准确可靠，已达预期目的。
Study on the multichannal fiber-optic sensors
applied to process monitoring for the drugs dissolution
Abstract
Dissolution test denotes the absorb degree of druggery and
bioactivity,which is one of the important guideline to estimate the
prescribe and manufacture technic. With the rapid development of the
sensor and micro electronic technic, the analysis of pharmaceutic
dissolutions as same as other subjects enter the period of the
automatization and intelligentize,which signification not only instead
of the heavy handwork, but also maxium reduce the artificial
interfere,improve accuracy and reproducibility of the analyse method.
Fiber-Optical chemical Sensor(FOCS) is a new technology,which
break through conventional pattetn,light straight guided by fiber optic,
you can detect the sample directly without sampling.The technic can
actual reflect the change of various signal in time,which is usually
applied in pharmacy,environment contamination and monitoring in
production.This paper included two parts,the first part research a
multichannal instrument based on the technic of FOCSMQ.The
instrument can monitoring the dissolution of the solid druggery
on-line in 6 different point at the same time.the second part apply the
instrument to monitor two sorts of medicine.
The instrument made up of hardware and software.Hardware
include xenon light,multichannal fiber optic chemical sensor and
multichannal detector system. The instrument use one photomultiplier
detect and record data with 6 different signals by controling accurately
5
step motor.
In additional,the instrment build-in data process software,
programmed by visiual basic 6.0,which adopt modularize
programmes.which according to the value of r to choose the best from
5 maths models,and calculate the parameter of the pharmacy
dynamics.For ofloxacin tables,the mean recovery(%) of method was
101.1?.4%, the precision(CV%) of within-day and day to day were
less than 5%.the results of measurement using instrument have no
significant difference compared with Ch.P.(2000) method. For
Metronidazole tables,the mean recovery(%) of method was 101.1?
4.4%, the precision(CV%) of within-day and day to day were less than
5%.the results of measurement using instrument have no significant
difference compared with Ch.P.(2000) method.
All tests proved the multichannal fiber chemical sensor
instrument linked with computer can be applied to practical.
引文
1 Aldridge PK,Melvin DW, Williams BA,et al.,A robotic dissolution system with on-line fiber-optic UV analysis. J Pharm Sci, 1995;84(8):909-914.
2 Jian C,Seitz W R.Amemtrane for in situ optical detection of organic nitrocompounds based on fluorescence multiple quenching. Anal Chim Acta, 1990;237:265
3 Cho JH, Gemperline P J, Salt A, et al. UV/visible spectra dissolution monitoring by in situ fiber-optic probes. Anal Chem,1995: 67(16): 2858-2863.
4 Zhu B,Zhang X Y, Chen J.Pyrenebutyric acid fiber optic chemical sensor for metronidazole in serum. Anal Chim Acta, 1994,292:311
5 朱芳海，奚念朱．优选最佳数学模型用于固体制剂体外溶出实验数据处理程序的设计．药学学报，1994；29(6)：459—463．
6 吴光辰，岳志伟，编．药物固体制剂的溶出度．北京：人民卫生出版社，1994：15—58．
7 郭炬亮，陈坚．用光纤化学传感器连续在位监测呋喃妥因肠溶片的体外溶出度．药物分析杂志，1997：17(4)：228—231．
8 中华人民共和国卫生部药典委员会．中国药典，二部．北京：人民卫生出版社，1995．
9 葛为公．片剂释放度测定的计算程序．中国医院药学杂志，1987：7：522—524．
10 陈幼亭．溶出度试验数学模型即计算机程序．医药工业，1988；19(2)：66—72．
11 许尚忠，余琛，洪有采．固体制剂体外溶出速率实验数据处理及优化计算机程序．中国医药工业杂志，1993；24(3)：122-124．
12 彭永富，董慧．药物溶出度Weibull分布的计算机求解．中国医药工业杂志，1996：31(10)：606—608．
2 Jian C,Seitz W R.Amemtrane for in situ optical detection of organic nitrocompounds based on fluorescence multiple quenching. Anal Chim Acta, 1990;237:265
3 Cho JH, Gemperline P J, Salt A, et al. UV/visible spectra dissolution monitoring by in situ fiber-optic probes. Anal Chem,1995: 67(16): 2858-2863.
4 Zhu B,Zhang X Y, Chen J.Pyrenebutyric acid fiber optic chemical sensor for metronidazole in serum. Anal Chim Acta, 1994,292:311
5 朱芳海，奚念朱．优选最佳数学模型用于固体制剂体外溶出实验数据处理程序的设计．药学学报，1994；29(6)：459—463．
6 吴光辰，岳志伟，编．药物固体制剂的溶出度．北京：人民卫生出版社，1994：15—58．
7 郭炬亮，陈坚．用光纤化学传感器连续在位监测呋喃妥因肠溶片的体外溶出度．药物分析杂志，1997：17(4)：228—231．
8 中华人民共和国卫生部药典委员会．中国药典，二部．北京：人民卫生出版社，1995．
9 葛为公．片剂释放度测定的计算程序．中国医院药学杂志，1987：7：522—524．
10 陈幼亭．溶出度试验数学模型即计算机程序．医药工业，1988；19(2)：66—72．
11 许尚忠，余琛，洪有采．固体制剂体外溶出速率实验数据处理及优化计算机程序．中国医药工业杂志，1993；24(3)：122-124．
12 彭永富，董慧．药物溶出度Weibull分布的计算机求解．中国医药工业杂志，1996：31(10)：606—608．
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