[發(fā)明專利]基于聚類分析監(jiān)測片劑包衣終點的方法及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010720127.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111595814A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶斌;羅曉健;李歡;饒小勇;陶青;何雁;張堯;余瑛
• 申請（專利權(quán)）人: 江西中醫(yī)藥大學;江西本草天工科技有限責任公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 南昌金軒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 牛永山

本發(fā)明涉及基于聚類分析監(jiān)測片劑包衣終點的方法及其應(yīng)用。該方法包括以下步驟：采集片劑薄膜包衣全過程內(nèi)樣品和薄膜包衣標準片的近紅外光譜；確定有效光譜波長范圍經(jīng)預(yù)處理得到特征峰信息；建立近紅外光譜系統(tǒng)聚類識別模型；用識別模型對不同批次、不同時間樣品的薄膜包衣進度及終點情況進行判斷。本發(fā)明用于薄膜包衣的進度及終點判斷是一種間接方法，具有無損、快捷、準確的優(yōu)點。對保證薄膜包衣產(chǎn)品的批間和批內(nèi)均一性、提高薄膜包衣材料的利用率、實現(xiàn)薄膜包衣終點的在線檢測等方面具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種薄膜包衣終點判別方法，具體涉及基于聚類分析監(jiān)測片劑包衣終點的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，近紅外光譜結(jié)合判別模式分析技術(shù)，由于可直接對樣品進行快速、無損檢測，而被廣泛應(yīng)用于制藥行業(yè)的過程分析技術(shù)。該技術(shù)已用于緩控釋制劑、糖包衣片、滴丸、腸溶片、中藥片劑包衣及在線監(jiān)測等包衣終點判斷領(lǐng)域的研究。

聚類分析是一種無監(jiān)督學習方法，在沒有任何先驗信息條件下，將現(xiàn)有無標記數(shù)據(jù)進行歸類，其中，聚類分析處理的數(shù)據(jù)集中是不存在類別歸屬標識。但是，在有監(jiān)督學習方法中，數(shù)據(jù)分類方法所使用的數(shù)據(jù)是已知類別歸屬的。這是聚類與分類二者的主要區(qū)別。目前，聚類分析算法可大致分為以下幾種：基于劃分的算法、基于層次的算法、基于密度的算法、基于網(wǎng)格的算法和基于模型的算法等。

現(xiàn)有技術(shù)中，已報道的有公開申請CN108318440A“一種利用近紅外指紋光譜技術(shù)快速判斷片劑包衣終點的方法”,其公開了利用近紅外技術(shù)結(jié)合正交偏最小二乘判別分析模型對包衣終點進行判斷；另外文獻如夏春燕等發(fā)表的“近紅外光譜快速預(yù)測天舒片包衣終點研究”，利用近紅外技術(shù)集合NIRS判別模型對包衣終點進行判斷。但是采用近紅外結(jié)合聚類識別模型，尚鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于聚類分析監(jiān)測片劑包衣終點的方法及其應(yīng)用。該法將采集到的片劑薄膜包衣全過程內(nèi)樣品和薄膜包衣標準片的近紅外光譜，經(jīng)預(yù)處理得到特征峰信息，并建立系統(tǒng)聚類識別模型，對薄膜包衣終點判斷，具有快速、便捷、無損、精度高的優(yōu)點，能夠保證不同批次間衣膜質(zhì)量具有良好的均一性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面，提供了基于聚類分析監(jiān)測片劑包衣終點的方法及其應(yīng)用，包括以下步驟：

（1）采集薄膜包衣標準片和待測片劑，兩種片劑薄膜包衣全過程內(nèi)樣品的近紅外光譜；

（2）將步驟（1）獲取的近紅外光譜確定有效光譜波長范圍，再經(jīng)預(yù)處理得到特征峰信息；

（3）利用步驟（2）獲得的特征峰信息，建立近紅外光譜系統(tǒng)聚類識別模型；

（4）運用步驟（3）聚類識別模型對待測片劑薄膜包衣全過程內(nèi)樣品的薄膜包衣進度和薄膜包衣終點情況進行判斷。

進一步地，步驟（3）中構(gòu)建聚類識別模型，具體步驟為：

將特征峰信息導入建模軟件進行聚類建模，薄膜包衣標準片每個時間點的平均光譜設(shè)為訓練集，使用Euclidean距離測量方法，聚類數(shù)為5，形成五個聚類簇的識別模型；待測片劑的特征峰信息作為測試集，計算待測片劑到每個標準片平均光譜的距離，將待測片劑歸屬到與標準片距離最近的簇中。

更進一步地，五個聚類分別為第一類：片芯；第二類：薄膜包衣初期；第三類：薄膜包衣進展期；第四類：薄膜包衣近終期；第五類：薄膜包衣終點期。

更進一步地，五個聚類簇的結(jié)果展示，采用樹狀圖和表格形式。

進一步地，步驟（1）中薄膜包衣全過程內(nèi)樣品包括片芯、不同薄膜包衣時間但未進入薄膜包衣終點的中間片和薄膜包衣成品片。

進一步地，步驟（2）中預(yù)處理是標準化處理。