（一）拉曼散射的原理

拉曼散射是分子对光子的一种非弹性散射效应。Raman散射的几率极小，最强的Raman散射也仅占整个散射光的千分之几，而最弱的甚至小于万分之一。拉曼光谱就是基于拉曼散射，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动方面的信息。拉曼光谱仪通过测定化合物的共价键振动频率来表征其结构，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在拉曼光谱上将处于不同的位置，从而获得分子中含有何种化学键及官能团的信息。鉴于拉曼光谱信号比较弱，我们一般选择单一波长的激光（赛默飞世尔科技TruScan GP分析仪采用785nm）作为入射光，通过滤光片的组合使用以及高灵敏度的光谱仪来获取样品的拉曼信号（图1）。

图1：拉曼散射

（二）拉曼光谱的适用性分析

拉曼光谱技术具有专属性强、样品无需预处理、不受水分干扰等特点，既可用于实验室分析，也可用于快速无损的现场分析。拉曼光谱基于拉曼散射的原理，既可以分析固体样品，也可用分析液体样品，并且具有穿透透明的包装材料，例如玻璃和塑料，对样品直接进行分析的能力。

拉曼光谱仪适用于大部分的药物活性物质（API）、有机溶剂、糖类、淀粉、聚合物，以及多原子无机盐（e.g.磷酸盐，硫酸盐，碳酸盐）、多种氧化物，酸&碱（HCI,NaOH,KOH除外）的拉曼光谱鉴定；拉曼光谱对一些含荧光物质的检测效果一般，因为荧光会对拉曼光谱信号产生强烈的干扰；黑色物质由于强烈的吸光性，激光聚焦照射会产生大量的热量而损坏样品，所以不适合用拉曼检测；水对拉曼光谱没有信号，所以含水量比较高的稀溶液也不适用于拉曼光谱检测；拉曼光谱不能用来检测金属和合金（例如存放原辅料或者成品药的铝箔桶）以及含离子键的化合物，由于拉曼光谱只对共价键极性比较弱的化合物有信号，所以拉曼光谱仪不能透过铝箔桶来对药品进行鉴定。

目前赛默飞世尔科技推出的TruScan GP分析仪是用于原材料鉴定和成品检验的新一代手持式拉曼光谱仪。

（三）TruScan GP的特点

1. 便携式设计

（1）尺寸仅为20.8cm×10.7cm×4.3cm，重量仅为0.9kg；

（2）锂电池可更换，可充电，工作时间>4小时；

（3）内置微型计算机，无需外接设备；

（4）随时、随地、随人的现场分析，适合在仓库、车间等现场工作。

2. 高度的法规符合性

（1）TruScan GP为专门针对制药工业的用户设计和制造，具有高度的法规符合性。其参考和符合的制药法规包括：美国药典USP<1120>、欧洲药典EP 2.2.48、中国药典二部附录XIX L、美国联邦法规FDA 21CFR Part 11。赛默飞世尔科技对TruScan GP在功能和性能上对上述法规的符合性负责，并出具正式的Compliance Statement，即符合性声明。

（2）赛默飞世尔根据美国药典USP<1058> Analytical Instrument Qualification和FDA CRF Part 11, Electronic Records; Electronic Signatures 的要求制定详细的DQ/IQ/OQ/PQ方案；由授权的专业工程师现场为客户实施IQ/OQ/PQ确认。

3. 卓越的分析性能

（1）使用二极管激光器作为激发光源，发射785nm的近红外激光，激光器线宽2cm-1，稳定性<0.2cm-1，偏移<0.5nm，光谱覆盖250cm-1至2875cm-1的拉曼位移范围；

（2）激光器和检测器的设计使用寿命超过10000h，2000000次扫描；

（3）美国专利US 7254501的统计概率学算法进行光谱的匹配性分析，这是目前分析化学界最高水平的算法，保证了鉴别结果的准确性和有效性。

4. 良好的安全性

（1）国际最权威的激光安全认证机构测试和认证；

（2）按照IP64标准设计和制造的机身具有良好的抗震、防水、防尘性能；

（3）运行时发热量很小，对样品无损伤；

（4）可以密封在无菌袋中，从而可以在无菌车间工作。

（四）TruScan GP的典型应用

1. 原辅料、包材的逐件/逐桶鉴别

根据相关法规要求，药品、保健品、化妆品等的生产过程中使用的起始物料和与产品直接接触的内包材，应该对每一分包装内的物料进行检测，以确认其正确性，防止物料错用产生的风险。TruScan GP可用于在仓库、车间、采样间、实验室等环境中对这些物料进行逐件/逐桶的快速无损的鉴别测试。

2. 假冒、伪劣药品、保健品、化妆品筛查

上述假冒、伪劣产品在组分、配方、生产工艺上与真品之间存在差异，这些差异可以再拉曼光谱中得到体现。TruScan GP可用于在海关、港口、机场、火车站、药店、工厂、医院等环境中快速、无损的筛查这些假冒、伪劣产品。

3. 保健品中非法化学添加的筛查

    目前市场中某些不法商家，会在声称为纯天然的保健品中添加化学成分以增强其效果，但这会对消费者的身体健康造成危害。TruScan GP可用于筛查这些非法添加的物质，从而保护消费者的权益。

4. 未知化学品的鉴定

在工厂、交通枢纽等环境中可能出现一些未知的化学品，TruScan GP内置的化学品数据库中包含超过4000种化合物的拉曼光谱数据，可以快速、无损、安全的分析这些化学品的成分。特殊设计的混合物分析功能，使得样品即使是混合物，也能得到有效的分析。

（五）TruScan GP的市场认可度

赛默飞世尔科技手持式拉曼光谱仪TruScan GP具有极高的市场认可度：

（1）截止目前，全球范围内超过500家GMP工厂在使用这一类型的设备，涉及70多个国家和地区，超过1700台分析仪器；

（2）全球排名前40位的制药公司中，有37家在使用这一类型的设备，包括：Pfizer辉瑞、AstraZeneca阿斯利康、Lilly礼来、Sanofi-Aventis赛诺菲-安万特、Novartis-Sandoz诺华-山德士、Roche-Genentech罗氏-基因泰克、Abbott雅培、GlaxoSmithKline葛兰素史克、Merck默克、SANKYO三共、Takeda武田、Johnson & Johnson强生、Bristol-Myers Squibb百时美施贵宝、Teva梯瓦等；

（3）在中国，超过200家制药企业在应用赛默飞的手持式光谱仪解决方案，包括扬子江制药集团、华北制药集团、哈尔滨制药集团、东北制药集团、新华、鲁抗、恒瑞、地奥、威奇达、亚宝、世桥、海政、中信国健、天坛生物等，赛默飞在同类型仪器中市场占有率超过90%；

（4）全球范围内，数十家法规监管机构在使用这一类型的设备，包括United States-US FDA、Canada-Health Canada、China-CFDA等。