太赫兹光谱技术在药物定性定量检测上的应用

汪泽方

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

引 言

人体对各种药物的敏感含量不一致[1]，药品中各成分的含量过多会导致人体产生许多副作用[2]，例如恶心、呕吐、晕厥等，严重的甚至会致人昏迷以及死亡[3]。然而，药品中各种药物成分含量过低，对所需治疗的病症又不能起到医学上的治疗效果，甚至会拖延病人的病情[4]。因此，在药物生产端，对药物主要成分的含量以及各种次要成分的配比都需要严格的控制。在此阶段，用传统的化学方法（如高效液相色谱法[5]等）检测会产生耗时长、药品损耗高、检测方法繁琐、检测精确度低、样品前处理复杂等不足，同时不能及时把控药物各成分的质量分数，会造成生产缓慢，经济成本过高。因此，在药物生产的同时，能够快速地检测药品各成分的质量分数，降低检测成本至关重要。

太赫兹（THz）波是频率在0.1～10 THz范围的电磁波[6-7]。当太赫兹波通过样品时，如果太赫兹频率与样品分子的振动和旋转频率一致，就会发生共振吸收，且这些特征吸收峰谱是唯一的。因此，太赫兹光谱可以鉴别不同的物质，与之相比，NIR/MIR光谱和Raman光谱主要分析化学键和官能团的振动模式，对于来自同一类别的物质（它们的化学键和官能团非常相似）准确度低。太赫兹光谱技术还具有快速、无损、灵敏度高、无接触、信噪比高等优点。基于该技术，已经成功实现了肿瘤代谢物2-HG[8]的同分异构体、同型半胱氨酸[9]，心血管高风险因子[10]等生物分子的精准检测。……