近紅外光譜法快速檢測某些中藥及中成藥品質的應用研究.pdf

1、近紅外光譜（NearInfraredSpectroscopy,NIRS）技術自90年代以來發(fā)展迅速，是一種可用于多組分同時測定、快速、無損、可實現在線檢測的分析技術，被譽為“分析巨人”。近紅外光譜(NearInfrared，簡稱NIR)是指波長介于可見區(qū)與中紅外區(qū)之間的電磁波(780～2526nm)。近紅外光譜反應的信息主要是分子內部一些含氫基團（C-H、O-H、N-H及S-H等）振動的倍頻和合頻吸收，化學信息量比較豐富。由于絕大多數有

2、機物中均含有此類基團，因此近紅外光譜分析技術應用的領域相當廣泛。與傳統(tǒng)方法相比，近紅外光譜分析法具有快速、樣品預處理簡單、多組分同時測定、環(huán)保以及易于實現在線檢測等優(yōu)點，已經被廣泛應用于食品、農業(yè)、醫(yī)藥、煙草、石油化工等多個領域中，尤其是醫(yī)藥領域。
　　 中藥材與中成藥的藥效成分復雜多樣，傳統(tǒng)的分析方法預處理繁瑣，通常很難實現其品質監(jiān)控的快速、實時在線檢測。近年來，近紅外光譜分析技術以其獨特的優(yōu)勢應用于中藥分析，顯示了它在中藥領

3、域應用的巨大潛力。目前近紅外光譜技術已經被廣泛應用于中藥質量的定性、定量及其過程分析中。
　　 本文在重慶市科委科技攻關項目(CSTC2010AC5170)和重慶市教委科技項目(KJ111303)的資助下，研究了近紅外光譜法在三種中藥材和兩種劑型中成藥品質檢測方面的應用:1.近紅外光譜法快速測定虎杖中虎杖苷、白藜蘆醇、大黃素的含量，結果證明采用近紅外光譜法同時測定虎杖中多組分的含量模型準確可靠，有望用于快速無損地鑒定虎杖的品質;

4、2.采用近紅外光譜法建立了牡丹皮中丹皮酚和芍藥苷的定量分析模型和對產地進行快速鑒別的定性模型，并對所建模型的預測性能進行了驗證;3.近紅外光譜法快速鑒別五味子產地的研究，結果證明，所建的定性分析模型能較好地識別不同產地的五味子;4.結合PLS和聚類分析技術進行了近紅外漫反射光譜分析技術用于梔子金花丸品質檢測方面的研究，實現了品牌的快速識別和指標成分綠原酸、梔子苷和黃芩苷的同時測定，準確度高，能滿足對中藥制劑的品質進行快速檢測的精度需要;

5、5.結合聚類分析和偏最小二乘法進行了近紅外光譜分析技術用于小兒清熱止咳口服液質量控制的研究，結果令人滿意。
　　 1.近紅外光譜法快速同時測定虎杖中虎杖苷、白藜蘆醇、大黃素的含量
　　 建立一種同時測定虎杖提取物中虎杖苷、白藜蘆醇和大黃素含量的新方法。采用高效液相色譜紫外檢測法測定出虎杖中活性成分的化學值，然后采用傅里葉變換近紅外光譜技術并結合偏最小二乘法(PLS)建立、優(yōu)化模型，最后采用校正模型的相關系數(R2)、內部

6、交互驗證均方差（RMSECV）和外部預測誤差均方根（RMSEP）對校正模型進行了評價。虎杖苷、白藜蘆醇和大黃素定量校正模型的R2分別依次為95.89，96.04，91.28;RMSECV分別依次為0.0881，0.0172，0.130;RMSEP分別依次為0.0968，0.0153，0.111。結果證明近紅外光譜法用于虎杖中活性成分的定量分析，準確度較高，能滿足現實中對虎杖多組分同時測定的精度要求。
　　 2.近紅外漫發(fā)射光譜技

7、術在牡丹皮品質快速檢測中的分析應用
　　 本實驗建立了一種基于傅里葉變換近紅外漫反射技術快速評價牡丹皮品質的方法。采用漫發(fā)射方式采集其近紅外光譜，并通過不同的光譜預處理方法對光譜進行預處理。建立聚類分析模型鑒別牡丹皮的產地，結果證明該模型的預測性能較好;以丹皮酚和芍藥苷為指標成分，采用偏最小二乘法分別建立其定量分析模型，并以校正模型的內部交叉驗證均方差(RMSECV)、決定系數(R2)和外部預測誤差均方根(RMSEP)為指標對模

8、型的性能進行評價。丹皮酚和芍藥苷模型的RMSECV分別依次為0.0493、0.0328％，RMSEP分別依次為0.0662，0.0416％，R2分別依次為0.9807、0.9957。結果表明，近紅外漫反射法用于牡丹皮的品質檢測有較高的準確度，可望用于中藥品質的快速檢測。
　　 3.近紅外漫反射光譜技術定性鑒別五倍子產地的應用研究
　　 采用傅里葉近紅外漫反射光譜分析技術建立了一種快速鑒別五倍子產地的方法。采集7個產地五倍

9、子樣品的近紅外漫反射光譜，對光譜進行矢量歸一化預處理之后，采用標準法計算樣品的光譜間距離，分別建立聚類分析模型和判別分析模型。采用未知樣品對所建定性分析模型的模式識別性能進行驗證，結果表明，聚類分析與判別分析均能對五倍子產地進行很好的鑒別。
　　 4.近紅外漫反射光譜法同時測定梔子金花丸中多種組分及快速鑒別其品牌的應用
　　 建立了一種快速鑒別來自不同廠家的梔子金花丸品質和定量預測其活性組分的近紅外光譜法。采用漫發(fā)射方式

10、采集近紅外光譜，并通過不同的光譜預處理方法對光譜進行預處理。建立聚類分析模型來鑒別樣本的品質，實驗證明該模型具有較好的預測性能，準確度達100％。綠原酸、梔子苷和黃芩苷的標準值采用高效液相色譜法同時進行測定。，采用偏最小二乘法建立同時測定三種活性組分的定量模型，并通過校正模型的決定系數(R2)、內部交叉驗證均方差(RMSECV)和外部預測誤差均方根(RMSEP)對模型的性能進行評價。綠原酸、梔子苷和黃芩苷模型的RMSECV分別依次為0.

11、062，、0.583、0.761mg/g，RMSEP分別依次為0.0701，0.533，、0.699mg/g，R2分別依次為0.982，0.967、0.997。結果表明，近紅外光譜法用于梔子金花丸的定性和定量分析，準確度高，能滿足對中藥制劑的品質快速簡捷檢測的需要。
　　 5.近紅外光譜法快速分析小兒清熱止咳口服液的應用研究
　　 應用近紅外光譜透射分析技術建立一種用于小兒清熱止咳口服液快速定性和其活性成分的快速定量分析

12、的新方法。采用聚類分析模型鑒別口服液品牌，且9種品牌的小兒清熱止咳口服液能準確地被鑒別;利用偏最小二乘法(PLS)可對小兒清熱止咳口服液中的活性成分黃芩苷和甘草酸進行同時檢測。以黃芩苷和甘草酸為指標成分建立的定量校正模型預測性能較好，校正模型的相關系數(R2)分別依次為94.96，91.86，內部交叉驗證均方差(RMSECV)分別依次為0.104，0.0930，外部預測誤差均方根（RMSEP）分別依次為0.124，0.0699。結果證明