一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物含量的方法，屬于中醫(yī)藥研究【技術領域】。本發(fā)明通過濃縮稀釋配制不同濃度的復方阿膠漿樣本，與成品樣本共同組成樣本集，采集樣本集中各樣本的近紅外光譜圖，進行異常樣本剔除和樣本集的劃分，然后選擇合適的光譜波段、預處理方法得到復方阿膠漿特征光譜信息，以水分測定儀測得的可溶性固形物含量為參考值，應用化學計量學技術，構建復方阿膠漿近紅外光譜與其可溶性固形物含量之間關系的定量校正模型，對未知含量的復方阿膠漿樣本采集其近紅外光譜，利用構建的定量校正模型可快速計算其可溶性固形物含量。本發(fā)明方法有利于提高復方阿膠漿的質(zhì)量控制水平，保證成品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。
【專利說明】一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物 的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復方阿膠漿中可溶性固形物的測定方法，更具體地說涉及一種采 用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物含量的方法，本發(fā)明屬于中醫(yī)藥研究技 術領域，
【背景技術】
[0002] 藥品成品檢驗是藥品在進入市場前必經(jīng)的最后一道質(zhì)量控制程序，直接關系到消 費者的用藥安全。目前中藥藥品的檢測方法多為色譜法，這類方法需要在分析前經(jīng)過復雜 的樣本預處理，分析時間也較長，而且傳統(tǒng)測定方法一次只能測定一個指標，延長了批生產(chǎn) 過程的總耗時。
[0003] 復方阿膠漿是東阿阿膠股份有限公司獨家生產(chǎn)的中藥保護品種，它是根據(jù)明代醫(yī) 家張介賓《景岳全書》中的兩儀膏（熟地黃、人參)，加阿膠、黨參等中藥制成，主要用于氣血 兩虛引起的頭暈目眩、心悸失眠、食欲不振、貧血、白細胞減少癥及放化療的增效減毒。
[0004] 2010版《中國藥典》中對于復方阿膠漿的含量測定僅有總氮量一項，不足以反映復 方阿膠漿成品中有效成分的整體狀況，難以滿足對復方阿膠漿成品進行含量分析與監(jiān)控的 要求。因此，迫切需要建立復方阿膠漿成品中指標成分含量的簡捷快速測定方法，以滿足生 產(chǎn)企業(yè)對成品指標含量進行快速測定的需求。
[0005] 近紅外光譜（Near Infrared Spectroscopy, NIRS)是可見光與中紅外光譜之間波 長范圍為780至2500nm的光譜區(qū)。該光譜區(qū)主要是含氫基團（C-H、N-H、〇-H)的倍頻與合 頻吸收，通過掃描樣本的近紅外光譜，可以得到樣本中有機分子含氫基團的特征信息。近紅 外光譜用于中藥質(zhì)量分析能從整體上反映其化學組成信息，具有樣本無需或僅需極少的預 處理、操作簡便、不消耗化學試劑以及可實現(xiàn)在線過程控制等優(yōu)勢。該技術需要與化學計量 學結(jié)合，其中常用的化學計量學技術主要有多元線性回歸、主成分回歸和偏最小二乘回歸 等。近年來，近紅外光譜已被廣泛應用于中藥領域，在定性和定量測定中都顯示了巨大的潛 力。
[0006] 但由于中成藥成分復雜，有效成分含量偏低且其近紅外光譜中吸收重疊現(xiàn)象嚴重 等問題，有關中藥成方制劑的近紅外光譜研究報導尚較少。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿成品中的可溶 性固形物含量的方法，為復方阿膠漿成品的快速定量分析提供了一種新方法，可減輕成品 檢驗的工作量，縮短批生產(chǎn)過程的總耗時；另一方面也可適當提高抽檢比例，以增強成品檢 驗結(jié)果的可靠性。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)：
[0009] 本發(fā)明的一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物含量的方法， 其特征在于，通過以下步驟實現(xiàn)：
[0010] (1)樣本的收集：實驗室通過濃縮稀釋配制不同濃度的復方阿膠漿樣本，與成品樣 本共同組成樣本集；
[0011] (2)樣本可溶性固形物含量的測定：以水分測定儀測得樣本集中各樣本中可溶性 固形物的含量作為參考值；
[0012] (3)樣本近紅外光譜采集：使用近紅外光譜儀采集樣本集中各樣本的近紅外光譜， 首先進行異常樣本剔除和樣本集的劃分，然后選擇合適的光譜波段和預處理方法，提取光 譜特征信息；
[0013] (4)校正模型的建立：使用偏最小二乘構建校正集樣本可溶性固形物含量與近紅 外特征光譜之間的定量校正模型，用于未知樣本中可溶性固形物含量的預測；
[0014] (5)校正模型的應用：根據(jù)上述所建立的校正模型，對待測的復方阿膠漿樣本進行 分析，得出待測樣本中可溶性固形物的含量。
[0015] 在本發(fā)明中，步驟（1)中實驗室配制不同濃度的復方阿膠漿樣本與成品樣本共同 組成樣本集，其目的是增加樣本集的代表性。
[0016] 在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟（2)中樣本可溶性固形物含量的測定方法包括：每次 取約3g樣本置于水分測定儀的托盤上，質(zhì)量記為凡。設定程序升溫至140°C，隨后降至 95°C，直至托盤質(zhì)量不在變化，記錄干燥后的質(zhì)量，記為&。可溶性固形物含量計算公式為： SSCKM/M。）X100%。
[0017] 在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟（3)中光譜的采集方式及采集條件為：使用透反射模 式采集近紅外光譜，光譜采集相關參數(shù)為：以儀器內(nèi)置背景為參比，分辨率4CHT 1，掃描次數(shù) 128次，掃描光譜波數(shù)范圍4000-lOOOOcnT1。
[0018] 在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟（3)中采用Chauvenet檢驗法和杠桿值與學生化殘差 值相結(jié)合的方法進行異常樣本的剔除，采用SPXY法對樣本集進行劃分，光譜預處理方法 包含多元散射校正、標準正則變換、導數(shù)和平滑及其組合等，波段優(yōu)化包含4429-4900CHT 1、 6469-7377CHT1、7377-8000CHT1、4429-8000CHT 1 及其組合的選擇。
[0019] 在本發(fā)明中，優(yōu)選的，步驟（4)中還包括對建立的模型進行優(yōu)化，模型優(yōu)化性能評 價指標為：相關系數(shù)R、校正集均方根偏差RMSEC、交叉驗證均方根偏差RMSECV及預測均方 根偏差RMSEP，當R值接近于1，RMSEC和RMSEP值較小且相互接近時，擬合效果和預測能力 良好。
[0020] 應用化學計量學技術，建立可溶性固形物含量的定量校正模型。在建立校正模型 之前，首先需要鑒別并剔除異常樣本并對樣本集進行劃分，以獲得代表性強的校正集樣本。 本發(fā)明采用Chauvenet檢驗法和杠桿值與學生化殘差值相結(jié)合的方法進行異常樣本的剔 除，兼顧了化學值和光譜數(shù)據(jù)的異常，有助于提高模型的預測效果。
[0021] Chauvenet檢驗法首先計算所有樣本光譜的平均光譜，然后計算每個樣本光譜與 平均光譜之間的馬氏距離（mahalanobis distance),將距離值從小到大的順序排列，根據(jù) Chauvenet判別準則判定距離值最大的樣本光譜是否為異常，若是則繼續(xù)判別距離值第二 大的樣本光譜是否為異常，以此類推，直至某一樣本光譜被判定為正常。本發(fā)明中軟件根據(jù) 準則自動判斷光譜是否為異常。Chauvenet判別準則公式如下：
[0022]
【權利要求】
1. 一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物含量的方法，其特征在 于，通過以下步驟實現(xiàn)： (1) 樣本的收集：實驗室濃縮稀釋配制不同濃度的復方阿膠漿樣本，與成品樣本共同組 成樣本集； (2) 樣本可溶性固形物含量的測定：以水分測定儀測得樣本集中各樣本中可溶性固形 物的含量作為參考值； (3) 樣本近紅外光譜采集：使用近紅外光譜儀采集樣本集中各樣本的近紅外光譜，首先 進行異常樣本剔除和樣本集的劃分，然后選擇合適的光譜波段和預處理方法，提取光譜特 征信息； (4) 校正模型的建立：使用多元校正方法構建校正集樣本可溶性固形物含量與近紅外 特征光譜之間的定量校正模型，用于未知樣本中可溶性固形物含量的預測； (5) 校正模型的應用：根據(jù)上述所建立的校正模型，對待測的復方阿膠漿樣本進行分 析，得出待測樣本中可溶性固形物的含量。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物 含量的方法，其特征在于，步驟（2)中樣本可溶性固形物含量的測定方法包括：每次取3g 樣本置于水分測定儀的托盤上，質(zhì)量記為凡；設定程序升溫至140°C，隨后降至95°C，直至 托盤質(zhì)量不在變化，記錄干燥后的質(zhì)量，記為A ;可溶性固形物含量計算公式為：SSC=(M/ M〇) X 100%〇
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物 含量的方法，其特征在于，步驟（3)中光譜的采集方式及采集條件為：使用透反射模式采集 近紅外光譜，光譜采集相關參數(shù)為：以儀器內(nèi)置背景為參比，分辨率4CHT 1，掃描次數(shù)128次， 掃描光譜波數(shù)范圍4000-lOOOOcnT1。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物 含量的方法，其特征在于，步驟（3)中采用Chauvenet檢驗法和杠桿值與學生化殘差值相結(jié) 合的方法進行異常樣本的剔除，采用SPXY法對樣本集進行劃分，光譜預處理方法包含多元 散射校正、標準正則變換、導數(shù)和平滑及其組合，波段包含4429-4900011^6469-7377011-^ 7377-8000CHT 1、4429-8000CHT1 及其組合的選擇。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種采用近紅外光譜快速測定復方阿膠漿中可溶性固形物 含量的方法，其特征在于，步驟（4)中還包括對建立的模型進行優(yōu)化，模型優(yōu)化性能評價指 標為：相關系數(shù)R、校正集均方根偏差RMSEC、交叉驗證均方根偏差RMSECV及預測均方根偏 差RMSEP，當R值接近于1，RMSECV和RMSEP值較小且相互接近時，認為模型的擬合效果和 預測能力良好。
【文檔編號】G01N21/3577GK104062258SQ201310165079
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年5月7日 優(yōu)先權日:2013年5月7日
【發(fā)明者】秦玉峰, 尤金花, 周祥山, 田守生, 張淹, 張路, 瞿海斌, 李文龍, 韓海帆 申請人:山東東阿阿膠股份有限公司, 浙江大學