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學習重點 掌握近紅外光譜的波長範圍（約 700～2500 nm），以及吸收來自基本振動的倍頻與組合頻帶，並與中紅外光譜的基本振動吸收區別。 理解近紅外吸收較弱、穿透力較佳、可用強入射光源的特性，以及快速、少前處理、非破壞性分析的優勢。 熟悉水分、製劑活性成分、多成分定量、混合均勻度、粒徑及多晶形等藥品品質分析用途，以及直接分析裸錠與包裝內藥品的能力。 辨認近紅外分析的限制：不能測基本振動吸收帶、不適合測溶解度、不是結構確認的主要方法、不用於生物藥活性成分定量，儀器也不能說比傳統紅外光譜儀便宜。 核心觀念 一、光譜範圍與吸收來源 近紅外光分析常縮寫為NIR 或 NIRA，波長範圍為約 700～2500 nm。近紅外區緊鄰可見光紅光端，其波長比中紅外光短。 分子的基本振動吸收主要位於中紅外區；近紅外光譜的吸收則主要來自基本振動的倍頻與組合頻帶。倍頻是與同一振動模式較高能階躍遷相關的吸收；組合頻帶則涉及兩個或以上振動模式的共同激發。近紅外光譜常見訊號與O–H、N–H、C–H等含氫鍵結有關，因此適合分析水分及許多有機藥物。 近紅外吸收通常比中紅外的基本振動吸收弱，且吸收帶較寬、重疊較多。不能將近紅外描述成訊號強度比紅外光高約千倍，也不能把近紅外光譜當成測定化合物 IR 基本振動吸收帶的方法。 比較項目近紅外光譜中紅外光譜 波長範圍約 700～2500 nm波長較長 主要吸收來源倍頻與組合頻帶基本振動 吸收帶特性較弱、較寬，重疊較多較強，官能基特徵明顯 穿透特性較佳，可分析較厚檢品吸收強，穿透深度受限 常見用途快速品質分析、多成分定量、製程監測官能基辨識與結構確認 二、穿透力、量測方式與非破壞性 近紅外光吸收較弱，因此具有良好的穿透特質，穿透力比中紅外線佳，可用於較厚的檢品；也正因樣品吸收弱，可以使用強入射光源來取得足夠訊號。注意：入射光強不等於樣品吸收強，兩者不可混為一談。量測時可配合透射或漫反射等方式分析錠劑、粉末及其他藥品。 近紅外分析不需溶解、萃取或進行化學反應，具有快速、少前處理及非破壞性等優點。裸錠可直接量測內容物，在 NIRA、NMR、MS、UV 等技術中，能直接分析完整裸錠內容物的是 NIRA；NMR、MS、UV 一般需將檢品溶解或另行處理。 近紅外光也可穿過適當的包裝材料（如透明塑膠、玻璃），直接分析包裝內藥品的活性成分，這是其公認的應用之一。實務上需包材能讓光線通過，金屬阻隔層等不透光包材則無法量測。 儀器價格方面，「NIR 光譜儀較傳統紅外光光譜儀便宜」是錯誤敘述，不可當作近紅外的優點。 三、化學組成分析：水分與活性成分 水分含量是近紅外分析的重要用途。水具有 O–H 鍵，其近紅外吸收明顯，可用於建立水分定量模型，應用於原料、製劑及乾燥製程的品質監測。 近紅外可測定製劑中的活性成分，且其優勢在於多成分檢品的組成鑑定與定量。由於吸收帶重疊，通常以已知含量的代表性樣品建立校正模型，再以化學計量學處理整段光譜，同時取得多項成分資訊。 「可用於定量分析生物藥的活性成分」是錯誤敘述。生物藥（如蛋白質藥物）的活性取決於高階結構與生物功能，且多存在於含水環境中，近紅外光譜無法據以定量其活性成分；一般製劑的化學含量測定與生物藥活性定量不能畫上等號。 四、製程與物理性質分析 分析項目近紅外能否測定判斷重點 混合、攪拌均勻度可以追蹤製程中不同位置或時間的光譜變化，評估檢品均勻度。 粒徑大小（particle size）可以顆粒大小影響光散射及光譜外觀，可藉此測定。 多晶形（polymorphism）可以，且為非破壞性晶體排列不同造成光譜差異，可非破壞性辨識。 水分含量可以O–H 吸收明顯。 溶解度最不適合溶解度需將物質溶解達飽和後測定，並非固體光譜可直接反映的性質。 IR 基本振動吸收帶不能基本振動屬中紅外區，近紅外只測倍頻與組合頻帶。 多晶形是同一化學物質具有不同晶體結構的現象。近紅外可利用固態環境造成的光譜差異辨別多晶形，因此「多晶形檢測」與「非破壞性」同時成立；把 NIRA 說成「破壞性的藥品多形體檢測法」是錯誤的。 粒徑與多晶形也會影響成分定量：即使化學含量相同，物理狀態不同仍可能改變光譜，因此建立校正模型時應涵蓋預期的樣品變異。 五、應用邊界 近紅外分析的核心優勢在快速品質評估、多成分定量與製程監測，不是化合物結構確認。寬廣且重疊的吸收帶，使它不如中紅外光譜適合辨識官能基，也不能取代 NMR、MS 等結構分析工具。「最常用於化合物結構之確認」不是近紅外的優點。 常考陷阱 「NIR 光譜儀較傳統紅外光光譜儀便宜」：錯。 「訊號強度約比紅外光測得者高 1000 倍」：錯。近紅外吸收較弱；可用強光源是因吸收弱，不是訊號強。 「可測定化合物的 IR 基本振動吸收帶」：錯。近紅外為基本振動的倍頻與組合頻帶。 「係紅外光基本振動所出現的倍頻吸收」「波長 700～2500 nm」：皆正確，勿誤選。 「優勢在於多成分檢品的組成鑑定與定量」：正確，勿誤選。 「可用於定量分析生物藥的活性成分」：錯。注意與「可測定製劑中的活性成分」（正確）區分。 「可直接分析包裝內的藥品活性成分」：正確，勿因「隔著包裝」而誤判為錯。 「係破壞性的藥品多形體檢測法」：錯。近紅外為非破壞性，可檢測多晶形。 「具良好穿透特質」「穿透力比中紅外佳，可用於較厚檢品」「可使用強入射光源」：皆正確。 「溶解度」：在水分、粒徑、均勻度、溶解度中，最不適合以近紅外測定的是溶解度。 「最常用於化合物結構之確認」：錯。結構確認應聯想中紅外、NMR、MS。 「可直接分析裸錠內容物的技術」：選 NIRA，不選 NMR、MS、UV。 記憶口訣 「近紅倍組、吸弱穿深；水含粒晶、混合追蹤。」倍組：倍頻與組合頻帶（700～2500 nm）；吸弱穿深：吸收較弱、穿透較佳、可用強光源；水含粒晶：水分、成分含量、粒徑與多晶形；混合追蹤：監測攪拌均勻度。再記限制「不便宜、不千倍、不基頻、不溶解、不結構、不生物藥」，遇到這六類敘述即為錯誤選項。