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专利名称：一种检测塑料的方法
技术领域：
本发明涉及近红外线技术应用领域，具体的说，涉及一种利用近红外线检测药品包装中的再生塑料的方法。
背景技术：
塑料在药品包装材料中应用非常广泛，像输液瓶，输液袋，滴眼剂瓶，口服固体或液体制剂瓶等多采用塑料材质。从药品的安全角度考虑，生产直接接触药品的塑料包装材料要求是新料。与此同时，当前塑料的广泛使用产生了大量废弃塑料，机械回收再利用废弃塑料最为常用，再生塑料主要用于工业、农业、建筑等领域。由于机械回收粒料的价格远低于新料，可能有些厂家把价格较低的再生粒料掺杂到高价格的新料中制备药用包装容器， 以获得经济利益。FDA不允许将其用作直接接触药品的包装材料，因为这些潜在性有害物质可能通过挥发、渗出、溶出等方式迁移到药品，影响药品质量。因此，建立用于识别掺杂再生塑料的药品包装容器的分析方法受到越来越多的关注与重视。然而，识别添加再生塑料的药用包装容器并不容易，因为目前关于再生过程对材料的改变程度的知识还相对有限。以往辨别药用塑料瓶是否添加再生塑料主要依赖于外观检查，这种分析方法相对粗放，灵敏度不高，在识别蓄意的高技术掺杂时往往无能为力，不足以作为识别掺杂药品包装材料的关键分析技术。Francisco Vilaplana从材料变化的角度比较了再生塑料和新塑料，总结出再生塑料会发生不同程度的材料降解、混杂其他材料和混有低分子化合物，这些差异可通过IR检测含氧指数、GPC检测分子量变化、DSC检测混杂材料以及气质联用检测低分子化合物获得。RomSoW利用再生材料的Tg变化，采用DSC 检测Tg值识别再生PET瓶。然而识别再生塑料的实质是新塑料和再生塑料的判别分析，要求先获得新塑料这一大类特征的集中与分散，因此需要对新塑料进行系统全面的分析，以作为区分再生塑料的参考指标，这往往费时费力。另外，对于某个再生塑料样品，并不一定完全具有上述三方面的差异，往往需要进行系统全面的分析，同样费时费力。更关键的问题是有经验的掺杂者往往将质量较好的再生料按一定的比例加到新料中，使再生料与新料间原本较小的差异经过新料稀释后，在成品中反映更小。这对以往的IR、GPC、DSC和GC-MS分析技术识别再生塑料都是一种挑战。近红外作为一种重要的分析技术，在高分子材料领域有广阔的应用。不仅用于监测高分子材料的反应，也可用于鉴别不同材质的塑料材料及分拣废弃塑料。不过，由于再生塑料与新塑料之间的高度相似性，给判别分析带来极大的难度，因此目前尚未见近红外技术识别掺杂再生塑料的包装材料的研究报道。因此针对上述缺陷，本发明提出一种利用近红外一致性检验模型识别再生塑料的方法。

发明内容
从现有技术可以发现，现在非常缺乏能够筛查或识别出掺杂再生塑料的药品包装的分析方法，尤其是筛查出只掺杂少量再生塑料的药用包装的分析方法。近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和合频的吸收光谱，主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，非常适合用来检测高分子材料，但由于再生塑料与新塑料之间的高度相似性，给判别分析带来极大的难度，因此目前未见应用近红外模型识别掺杂再生塑料包装容器的分析方法。因此，本发明的目的是提供一种方便有效且灵敏度高的近红外模型筛查掺杂再生塑料药品包装，以识别掺杂再生塑料的药品包装容器的方法。本发明所述的利用近红外技术识别药品包装中掺杂的再生塑料的方法包括以下步骤1)建模将一个以上的建模样品切片，在分辨率为4 16cm—1，USOOIOOOcnT1的波数范围内采集漫透反射或漫反射近红外光谱，然后利用化学计量学软件处理，进行一阶或二阶求导和13 25点平滑，然后对光谱进行矢量归一化处理，计算建模用参考光谱在每个波数点的平均吸收值和标准偏差；以平均吸收值加减CI倍数的标准偏差表征一定概率下的置信区间；CI限值根据参考光谱所有波长点下吸收度的概率分布情况设定，在95%以上置信水平和CI限值下，标准样品光谱所有波长点的吸光度均不超出阈值计算公式为CI限值=TINV ((1-概率Vn)，(N-D)，其中TINV表示给定自由度和双尾概率的t-分布的t值，η为波长点数，N为参考光谱数量，η和N对应自由度，(1-概率) 对应双尾概率；2)验证采用与建模样品相同牌号的其他批次样品验证模型的CI值的可行性，同时利用与建模样品不同的样品用于验证模型的专属性；3)识别将待测样品切片，在分辨率为4 16CHT1，USOOIOOOcnT1的波数范围内采集漫透反射或漫反射近红外光谱，然后利用化学计量学软件处理，进行一阶或二阶求导和13 25点平滑，然后对光谱进行矢量归一化处理，如待测样品在任意波长处的CI λ < CI 限值，则通过测试，认为其与参考样品同质；否则不能通过测试，即待测样品与参考样品异质，可能掺杂再生塑料；待测光谱在任意波长λ处的CIa计算公式
权利要求
1. 一种检测药品包装中的再生塑料的方法，其特征在于，利用近红外技术进行检测，包括以下步骤1)建模将一个以上的建模样品切片，在分辨率为4 16CHT1，^δΟΟ-^ΟΟοπι-1的波数范围内采集漫透反射或漫反射近红外光谱，然后利用化学计量学软件处理，进行一阶或二阶求导和13 25点平滑，然后对光谱进行矢量归一化处理，计算建模用参考光谱在每个波数点的平均吸收值和标准偏差；以平均吸收值加减CI倍数的标准偏差表征一定概率下的置信区间；CI限值根据参考光谱所有波长点下吸收度的概率分布情况设定，在采用95%以上的置信水平和CI限值下，标准样品光谱所有波长点的吸光度均不超出阈值计算公式为CI限值=TINV ((1-概率Vn)，(N-I))，其中TINV表示给定自由度和双尾概率的t-分布的t值，η为波长点数，N为参考光谱数量，η和N对应自由度，(1-概率)对应双尾概率；2)验证采用与建模样品相同牌号的其他批次样品验证模型的CI值的可行性，同时利用与建模样品不同的样品用于验证模型的专属性；3)识别将待测样品切片，在分辨率为4 iecnTSUSOOIOOOcnT1的波数范围内采集漫透反射或漫反射近红外光谱，然后利用化学计量学软件处理，进行一阶或二阶求导和 13 25点平滑，然后对光谱进行矢量归一化处理，如待测样品在任意波长处的CIa SCI限值，则通过测试，认为其与参考样品同质；否则不能通过测试，即待测样品与参考样品异质， 可能掺杂再生塑料；待测光谱在任意波长λ处的CIa计算公式
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述建模样品为粒料来源于相同牌号或多个牌号的样品，从而分别得到单一牌号验证模型或多个牌号验证模型。
3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，步骤3)中，所述识别如下进行如果待测样品的原料牌号已知，应用相同的牌号模型测试；如果待测样品的原料牌号未知，应用多牌号模型测试。
4.如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述建模样品和待测样品的厚度为 l-2mm。
5.如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，步骤1)中，所述化学计量计算选择的波数范围为9000-440001^。
6.如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，步骤2)中，所述验证还包括利用与建模样品相同的其他批次样品和掺杂再生料的样品在其它近红外光谱仪上验证模型的可传递性。
7.如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，在采集近红外光谱前，对近红外光谱仪进行PQ自检测试，考察仪器的各项性能指标是否正常。
8.如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述采集漫透反射或漫反射近红外光谱如下进行将样品切成2-8cm*2-8cm的小片，避开文字和折痕，放置在积分球样品放置区，样品上放置黄金反射镜，应用PbS检测器，在分辨率为4 ScnT1，^δΟΟ^ΟΟΟοπι-1的波数范围内采集样品的漫透反射光谱；或者样品放置在积分球样品放置区，应用PbS检测器，在分辨率为4 ScnT1，^δΟΟ^ΟΟΟοπι-1的波数范围内采集样品的漫反射光谱；或者应用光纤对准非文字和折痕区，应用铟稼砷检测器，在分辨率为6 16CHT1，^δΟΟ^ΟΟΟοπι-1的波数范围内采集样品的漫反射光谱。
9.如权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，每个样品扫描多次取平均值。
全文摘要
本发明涉及一种用近红外技术检测再生塑料的方法，特别是检测药品包装中掺杂部分再生塑料的方法，所述方法包括建立近红外一致性检验模型，验证近红外一致性检验模型和利用近红外一致性检验模型识别再生塑料三个步骤，研究发现该方法提出的单一牌号和多牌号一致性检验模型对模拟掺杂再生塑料的塑料药瓶的识别准确率达到100％，且在实际工作中应用多牌号一致性检验模型成功筛查出掺杂再生塑料的药瓶样品1份。因此认为基于相同材料相同用途的药用塑料包装容器产品，建立近红外一致性检验模型可以用于识别掺杂再生塑料的药用包装容器。
文档编号G01N21/35GK102175637SQ201010623608
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者孙会敏, 汤龙, 王峰, 谢兰桂, 金少鸿 申请人:中国药品生物制品检定所