杨玉霞
河北省石家庄市
摘要：激光诱导击穿光谱法是一种基于原子发射光谱和激光等离子体发射光谱的元素分析方法。自LIBS问世以来，就被公认为是一种前景广阔的技术。LIBS实验方法简单，在微小区域分析可弥补传统元素分析方法的不足，除了用于传统的实验室分析外，LIBS还是一种为数不多的可手持、便携式的元素分析技术。由于无需复杂的前处理过程，LIBS技术简便、快速，非常适合大批量样品的快速、现场或在线检测，正在为分析领域带来众多的创新应用。
关键词：激光诱导等离子体；激光诱导击穿光谱；元素分析；定性；定量
引言：激光诱导击穿光谱技术（LIBS）基于原子发射光谱和激光等离子体发射光谱，是一种正在发展中的对样品中元素成分进行快速、现场定性定量检测的分析技术。本文介绍了LIBS的由来、基本原理、实验装置和实验方法特点，综述了LIBS在药学方面的应用。分析得出LIBS技术应用方便快捷，能快速辨识药品真伪且应用前景广泛，有利于药品市场的质量监管，在药物分析中将获得更为广泛的应用。
1激光诱导击穿光谱技术的概述
激光诱导击穿光谱技术（laserinductedbreakdownspectroscopy,LIBS）是一种原子发射光谱技术，适用于所有物质（气态、液态、固态），具有快速、微损、样品准备简单和多元素同时探测等优点，广泛地应用于爆炸物检测、文化遗产、生物医学分析、土壤重金属检测、地质分析、食品安全等领域。利用LIBS技术和化学计量学方法结合可实现待测样品的分类识别。2在药学领域的应用
2.1化学药品
LIBS技术在药物分析领域的应用已获得成功，非常适合用于药品生产质量控制、过程分析和监控。由于在气体和液体样品测量中涉及相对复杂的辅助装置，较低的采集效率、容易导致的样品溅射污染等缺点，LIBS更适合用于固态包括粉末状压制成片剂后的样品分析。以下介绍LIBS用于片剂和包衣分析的一些代表性的研究。LIBS可用于多组分片剂的实时分析，以特征的元素原子发射谱线（如药物中磷和润滑剂中镁）进行定量分析，实现组分相近药物的快速区分。有研究报道LIBS测定0.5%硬脂酸镁的精密度，以各片间、批间和批内的相对标准误差表示，分别为13.8%、5.4%和7.4%。
将LIBS分析粉末和固体片状的硬脂酸镁结果与NIR光谱比较，发现NIR虽然更准确、更精密，但LIBS方法显示出更好的选择性和耐用性。近来，LIBS用于分析多种元素片的常量和微量成分，结果总体上与ICP-OES一致，分析的RSD在2%~16%范围内，分析数据与目标一致，但分析Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、P和Zn时应有相同的基质。LIBS技术能快速辨识药品真伪，有利于药品市场的质量监管。LIBS可同时检测有机和无机元素，这是其他技术无法做到的。在检测假冒药品事件中，LIBS通过提取元素信息，可辨别药品尤其非处方药的真伪。
2.2药品包装材料
2012年初的“毒胶囊”事件，曾引起全社会广泛关注。控制、检测胶囊中铬含量是保证胶囊质量的重要内容之一。
可用于铬元素检测的方法很多，《中华人民共和国药典》规定的方法是石墨炉原子吸收法；该法具有较高的灵敏度、精密度和准确性，但由于需要样品前处理，较为费时，不适合大量样品的快速检测。
其中有关的研究人员采用LIBS技术检测了19种不同品牌、种类胶囊中的铬元素，检测限可达1mg·kg-1。研究人员建立基于LIBS技术的快速检测药用胶囊中铬元素的方法，脉冲激光直接照射于胶囊表面产生等离子体，用光纤光谱仪采集并分析等离子体发射光谱，最佳分析谱线为357.34nm，检测限可至1mg·kg-1，实际检测了19批胶囊，11批样品检测到铬元素谱线，其中1批采用原子吸收法验证测得含铬量为7mg·kg-1，超过了限度规定。以上研究表明，LIBS技术可快速检测药用胶囊中铬。药用玻璃是药包材应用范围最广、使用量最大的品类之一，由于药液与玻璃相容性存在诸多不确定性，容易引发药品质量问题，因此选择合适的玻璃材料至关重要。但目前《中华人民共和国药典》中还没有收载药用玻璃的检测方法。LIBS用于司法鉴定中不同玻璃的分析已经取得成功，提出的方法基于玻璃材料可由其独特光谱指纹性来表征。利用LIBS多元素检测能力和几乎不需制备样品的优点，采用线性和秩相关校正方法分析了汽车玻璃的主要成份，鉴定区分率达到95%置信水平。
2.3中药
LIBS技术在中药分析中已获得一些应用，如对中药材天麻的定性分析，为LIBS应用于中药材道地性及真伪鉴别提供依据。采用LIBS技术分析牡蛎的元素，结合主成分分析、判别分析和聚类分析的化学计量学方法，实现牡蛎的产地快速判别。研究人员对藏药70味珍珠丸药物成分进行检测定性研究，通过采集的光谱图分析得知该藏药中含有Mg、Ca、Na、Fe、Al、Si、K、Hg、Pb、Au10种元素。其中还采用LIBS技术对4种珍宝藏药仁青芒觉、仁青常觉、二十五味珊瑚丸和二十五味珍珠丸进行元素定性研究，建立4种珍宝藏药的元素特征图谱。基于NIST数据库，对LIBS谱线进行辨识。4种珍宝藏药主要含有Ca，Na，K，Mg等，同时检测到C-N分子谱带。其中，在仁青常觉和二十五味珍珠丸中检测到Fe；仁青常觉和仁青芒觉中检测到重金属Cu、Hg；仁青常觉中检测到Ag。结果表明，LIBS可用于4种珍宝藏药的可靠、快速多元素分析。
结束语：由于LIBS具有多元素同时检测，简便、快速、原位和非破坏等优点，将在药物分析中，如中药中的矿物药鉴别、元素定量分析方面，以及化学药中的无机药物、含无机盐的有机药物和一些辅料的鉴别、定量分析、药物重金属快速检测等方面，会获得越来越广泛的应用。
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