CN104062258A - 一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法 - Google Patents

一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104062258A
CN104062258A CN201310165079.9A CN201310165079A CN104062258A CN 104062258 A CN104062258 A CN 104062258A CN 201310165079 A CN201310165079 A CN 201310165079A CN 104062258 A CN104062258 A CN 104062258A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
near infrared
soluble solid
solid content
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310165079.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104062258B (zh
Inventor
秦玉峰
尤金花
周祥山
田守生
张淹
张路
瞿海斌
李文龙
韩海帆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Shandong Dong E E Jiao Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Shandong Dong E E Jiao Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU, Shandong Dong E E Jiao Co Ltd filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201310165079.9A priority Critical patent/CN104062258B/zh
Publication of CN104062258A publication Critical patent/CN104062258A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104062258B publication Critical patent/CN104062258B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,属于中医药研究技术领域。本发明通过浓缩稀释配制不同浓度的复方阿胶浆样本,与成品样本共同组成样本集,采集样本集中各样本的近红外光谱图,进行异常样本剔除和样本集的划分,然后选择合适的光谱波段、预处理方法得到复方阿胶浆特征光谱信息,以水分测定仪测得的可溶性固形物含量为参考值,应用化学计量学技术,构建复方阿胶浆近红外光谱与其可溶性固形物含量之间关系的定量校正模型,对未知含量的复方阿胶浆样本采集其近红外光谱,利用构建的定量校正模型可快速计算其可溶性固形物含量。本发明方法有利于提高复方阿胶浆的质量控制水平,保证成品质量稳定、可靠。

Description

一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法
技术领域
本发明涉及一种复方阿胶浆中可溶性固形物的测定方法,更具体地说涉及一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,本发明属于中医药研究技术领域,
背景技术
药品成品检验是药品在进入市场前必经的最后一道质量控制程序,直接关系到消费者的用药安全。目前中药药品的检测方法多为色谱法,这类方法需要在分析前经过复杂的样本预处理,分析时间也较长,而且传统测定方法一次只能测定一个指标,延长了批生产过程的总耗时。
复方阿胶浆是东阿阿胶股份有限公司独家生产的中药保护品种,它是根据明代医家张介宾《景岳全书》中的两仪膏(熟地黄、人参),加阿胶、党参等中药制成,主要用于气血两虚引起的头晕目眩、心悸失眠、食欲不振、贫血、白细胞减少症及放化疗的增效减毒。
2010版《中国药典》中对于复方阿胶浆的含量测定仅有总氮量一项,不足以反映复方阿胶浆成品中有效成分的整体状况,难以满足对复方阿胶浆成品进行含量分析与监控的要求。因此,迫切需要建立复方阿胶浆成品中指标成分含量的简捷快速测定方法,以满足生产企业对成品指标含量进行快速测定的需求。
近红外光谱(Near Infrared Spectroscopy,NIRS)是可见光与中红外光谱之间波长范围为780至2500nm的光谱区。该光谱区主要是含氢基团(C-H、N-H、O-H)的倍频与合频吸收,通过扫描样本的近红外光谱,可以得到样本中有机分子含氢基团的特征信息。近红外光谱用于中药质量分析能从整体上反映其化学组成信息,具有样本无需或仅需极少的预处理、操作简便、不消耗化学试剂以及可实现在线过程控制等优势。该技术需要与化学计量学结合,其中常用的化学计量学技术主要有多元线性回归、主成分回归和偏最小二乘回归等。近年来,近红外光谱已被广泛应用于中药领域,在定性和定量测定中都显示了巨大的潜力。
但由于中成药成分复杂,有效成分含量偏低且其近红外光谱中吸收重叠现象严重等问题,有关中药成方制剂的近红外光谱研究报导尚较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆成品中的可溶性固形物含量的方法,为复方阿胶浆成品的快速定量分析提供了一种新方法,可减轻成品检验的工作量,缩短批生产过程的总耗时;另一方面也可适当提高抽检比例,以增强成品检验结果的可靠性。
本发明的目的是通过如下技术方案实现:
本发明的一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,其特征在于,通过以下步骤实现:
(1)样本的收集:实验室通过浓缩稀释配制不同浓度的复方阿胶浆样本,与成品样本共同组成样本集;
(2)样本可溶性固形物含量的测定:以水分测定仪测得样本集中各样本中可溶性固形物的含量作为参考值;
(3)样本近红外光谱采集:使用近红外光谱仪采集样本集中各样本的近红外光谱,首先进行异常样本剔除和样本集的划分,然后选择合适的光谱波段和预处理方法,提取光谱特征信息;
(4)校正模型的建立:使用偏最小二乘构建校正集样本可溶性固形物含量与近红外特征光谱之间的定量校正模型,用于未知样本中可溶性固形物含量的预测;
(5)校正模型的应用:根据上述所建立的校正模型,对待测的复方阿胶浆样本进行分析,得出待测样本中可溶性固形物的含量。
在本发明中,步骤(1)中实验室配制不同浓度的复方阿胶浆样本与成品样本共同组成样本集,其目的是增加样本集的代表性。
在本发明中,优选的,步骤(2)中样本可溶性固形物含量的测定方法包括:每次取约3g样本置于水分测定仪的托盘上,质量记为M0。设定程序升温至140℃,随后降至95℃,直至托盘质量不在变化,记录干燥后的质量,记为M1。可溶性固形物含量计算公式为:SSC=(M1/M0)×100%。
在本发明中,优选的,步骤(3)中光谱的采集方式及采集条件为:使用透反射模式采集近红外光谱,光谱采集相关参数为:以仪器内置背景为参比,分辨率4cm-1,扫描次数128次,扫描光谱波数范围4000-10000cm-1
在本发明中,优选的,步骤(3)中采用Chauvenet检验法和杠杆值与学生化残差值相结合的方法进行异常样本的剔除,采用SPXY法对样本集进行划分,光谱预处理方法包含多元散射校正、标准正则变换、导数和平滑及其组合等,波段优化包含4429-4900cm-1、6469-7377cm-1、7377-8000cm-1、4429-8000cm-1及其组合的选择。
在本发明中,优选的,步骤(4)中还包括对建立的模型进行优化,模型优化性能评价指标为:相关系数R、校正集均方根偏差RMSEC、交叉验证均方根偏差RMSECV及预测均方根偏差RMSEP,当R值接近于1,RMSEC和RMSEP值较小且相互接近时,拟合效果和预测能力良好。
应用化学计量学技术,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,首先需要鉴别并剔除异常样本并对样本集进行划分,以获得代表性强的校正集样本。本发明采用Chauvenet检验法和杠杆值与学生化残差值相结合的方法进行异常样本的剔除,兼顾了化学值和光谱数据的异常,有助于提高模型的预测效果。
Chauvenet检验法首先计算所有样本光谱的平均光谱,然后计算每个样本光谱与平均光谱之间的马氏距离(mahalanobis distance),将距离值从小到大的顺序排列,根据Chauvenet判别准则判定距离值最大的样本光谱是否为异常,若是则继续判别距离值第二大的样本光谱是否为异常,以此类推,直至某一样本光谱被判定为正常。本发明中软件根据准则自动判断光谱是否为异常。Chauvenet判别准则公式如下:
| x 1 - x _ | > Z c σ
式中,为所有样本马氏距离的平均值,Zc为一个与样本个数有关的常数,可查表得,σ为均方差。
杠杆值的计算公式为:
h i = 1 h + t i T ( T T T ) - 1 t i
式中,hi为杠杆值,n为样本数,ti为第i个预测样本的回归因子向量,T为校正样本的回归因子得分矩阵。
学生残差ri的计算公式为:
r i = f i RMSE ( 1 - h i )
式中,fi为第i个样本的残差值,RMSE为校正集均方根偏差。
在建模过程中,杠杆值衡量的是一个校正集样本对模型的影响程度,学生残差值则表示预测能力的好坏。通常含量值处于校正集均值处的样本,其杠杆值较小,若某个样本的杠杆值较大,则可能是光谱扫描或者其他分析方法在测定时引入误差;若一个样本的学生残差值较高,那么说明校正集模型对此样本的预测能力较差。当一个样本的杠杆值或学生残差值比较高时,则将该样本暂列为异常样本。
如何挑选具有代表性的样本建立模型是近红外分析技术的关键问题之一。有代表性的校正集样本不但可以减少建模的工作量,而且直接影响所建模型的适用性和准确性。常用的样本集划分的方法有随机抽样(Random Sampling,RS)法、含量梯度法、Kennard-Stone(KS)法、Duplex法和Sample set Partitioning based on joint x-ydistance(SPXY)法等,不同的划分方法的特点如下:
(1)随机抽样法:即随机选取一定数量的样本组成校正集。校正集组成方法简单,不需要进行数据挑选,但每次组成校正集的样本可能差异很大,不能保证所选样本代表性以及模型的外推能力。
(2)含量梯度法:是一种常规选择方法,是将样本集中按某个组分的含量值顺序(由大到小或反之)排列,然后从中按序抽取样本组成校正集或是验证集。这种方法简单直观,但是校正集样本的代表性差。
(3)KS法:是把所有的样本都看作校正集候选样本,依次从中挑选部分样本进入校正集。首先,选择欧氏距离最远的两个样本向量对进入校正集。定义dij为从第i个样本向量到j样本向量的欧氏距离,假设已有k(k<n)个样本向量被选进训练集,针对第v个待选样本向量,定义最小距离:Dkv=min(d1v,d2v,…,dkv)。拥有Dkv最大值的那个待选样本进入训练集。如此循环,直至达到预先设定的样本数。该法在一定程度上避免了校正集样本分布的不均匀,缺点是需要进行数据转换和计算样本两两空间距离,计算量较大。
(4)Duplex法:此算法是在KS法的设计试验方法上发展而来的。该法与KS法同样都是通过光谱差异来挑选校正集样本,都没有考虑浓度矩阵y,所以上述两种方法不能保证所选择的样本都能够按照空间距离分布均匀。
(5)SPXY法:此算法同样是在KS法的基础上发展而来,实验证明SPXY法能够有效地用于近红外定量模型的建立。SPXY法的逐步选择的过程和KS(Kennard-Stone)法相似:Kennard-Stone法是把所有的样本都看作校正集候选样本,首先选择欧氏距离最远的两个向量对进入校正集,在后续迭代过程中拥有最小距离中最大值的待选样本被选入校正集,以此类推,直至达到预设样本数,该法缺点是在计算时只考虑X变量(光谱数据);而SPXY法则是在样本间距离计算时将X变量(光谱数据)和y变量(化学值)同时考虑在内,首先分别计算样本p和q在X和Y空间内的距离,其公式如下:
d x ( p , q ) = &Sigma; j = 1 J [ x p ( j ) - x q ( j ) ] 2 ; p , q &Element; [ 1 , N ]
d y ( p , q ) = ( y p - y q ) 2 ; p , q &Element; [ 1 , N ]
式中,dx(p,q)和dy(p,q)分别为样本p和q在X和Y空间内的距离,j为变量。
为保证样本在X空间和y空间具有相同的权重,分别除以它们在数据集中的最大值,其公式如下:
d xy ( p , q ) = d x ( p , q ) max d x ( p , q ) + d y ( p , q ) max d y ( p , q ) ; p , q &Element; [ 1 , N ]
SPXY法优点在于能够有效地覆盖多维向量空间,从而改善所建模型的预测能力。
确定校正集和验证集样本后对其光谱进行波段选择和预处理,得到复方阿胶浆的特征光谱信息。通过对光谱波段进行筛选,可以避免引入过多冗余信息,改善模型性能。而采取不同预处理方法对光谱进行预处理可以去掉高频噪音对信号的干扰,消除散射效应的影响及光谱中平直的基线漂移。选择合适的建模波段和预处理方法后,采用偏最小二乘回归法建立近红外数据与可溶性固形物含量之间的定量校正模型,并通过各模型评价指标考察模型性能。
上述校正模型在实际应用时可以在校正集和验证集中加入新的样本,扩充模型的适用范围,对模型进行不断的更新与完善,操作步骤同前。
步骤(5)中未知样本中可溶性固形物含量的快速测定:
取待测的复方阿胶浆成品,按照与校正集样本相同的光谱采集参数采集近红外光谱,将特征光谱输入校正模型,便可快速计算得到未知样本中可溶性固形物含量值。
本发明通过实验室配制不同浓度的复方阿胶浆样本,与成品样本共同组成样本集,扫描得到样本集的近红外光谱图,首先进行异常样本剔除和样本集的划分,然后选择合适的光谱波段、预处理方法得到复方阿胶浆特征光谱信息,以水分测定仪测得的样本集可溶性固形物含量为参照值,建立复方阿胶浆近红外特征光谱与其可溶性固形物含量之间的定量校正模型。将未知可溶性固形物含量的复方阿胶浆成品按同样的方法采集其近红外光谱,利用所构建的校正模型即可快速计算得到其可溶性固形物含量。
本发明将近红外光谱技术引入中药成方制剂的质控中,以复方阿胶浆为例,采用近红外光谱结合化学计量学方法实现对复方阿胶浆中可溶性固形物含量的快速测定。与传统的检测方法相比,大大缩短测定时间,不需要大量的反应试剂,节省了大量的人力和物力。本发明有利于提高复方阿胶浆的质量控制水平,保证成品质量稳定、可靠,可在中药制剂的成品检验环节中推广应用。
附图说明
图1为复方阿胶浆近红外光谱图;
图2为异常样本剔除中的Chauvenet检验结果图;
图3为异常样本剔除中的杠杆值与学生化残差分布图;
图4为复方阿胶浆中可溶性固形物偏最小二乘回归模型的预测值与参比值的相关关系图。
具体实施方式
下面通过实验并结合实施例对本发明做进一步说明,应该理解的是,这些实施例仅用于例证的目的,决不限制本发明的保护范围。本领域普通技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效变更,但都将落入本发明的保护范围内。
实施例1:采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆成品中的可溶性固形物含量
1.样本的收集:
将60批复方阿胶浆成品样本等分为两份。其中30批成品直接进行含量测定;剩余30批成品随机分组合并,每5批成品合并为1份,共得到6份样本,每份样本体积为100mL。将这6份样本在70℃下减压浓缩至体积减少为50mL,再用超纯水进行逐级稀释,每次加入15mL超纯水,加水后取样作为一个稀释样本,第1份和第3份加9次水,共获得18份样本;其余4份分别加10次水,共获得40份样本,6份浓缩液按上述操作共获得58份样本。将稀释样本与成品样本共同组成样本集,共88份样本。
2.样本可溶性固形物含量的测定:
以水分测定仪测定步骤(1)收集的复方阿胶浆样本中可溶性固形物含量作为参考值。
样本可溶性固形物含量的测定方法包括:每次取约3g样本置于水分测定仪的托盘上,质量记为M0。设定程序升温至140℃,随后降至95℃,直至托盘质量不在变化,记录干燥后的质量,记为M1。可溶性固形物含量计算公式为:SSC=(M1/M0)×100%。
测得的样本集中各样本的可溶性固形物含量的分布范围是7.9-39.8(%)。
3.样本近红外光谱数据采集:
使用ANTARISⅡ傅立叶变换近红外光谱仪(美国Thermo Fisher公司)采集样本近红外光谱。采样模式为透反射光谱采集模式。采集相关参数为:以仪器内置背景为参比,分辨率4cm-1,扫描次数128次,光谱采集波长范围4000-10000cm-1。采集到的复方阿胶浆原始近红外光谱图如图1。
4.校正模型的建立:
(1)异常样本的剔除:
采用Chauvenet检验法和杠杆值与学生化残差值相结合的方法进行异常样本的剔除。经Chauvenet检验,编号为24和73的样本与样本集所有样本的平均光谱差异显著,因此将其作为异常样本进行剔除。Chauvenet检验结果如图2。
Chauvenet判别准则公式如下:
| x 1 - x _ | > Z c &sigma;
式中,为所有样本马氏距离的平均值,Zc为一个与样本个数有关的常数,可查表得,σ为均方差。
杠杆值的计算公式为:
h i = 1 n + t i T ( T T T ) - 1 t i
式中,hi为杠杆值,n为样本数,ti为第i个预测样本的回归因子向量,T为校正样本的回归因子得分矩阵。
学生残差ri的计算公式为:
r i = f i RMSE ( 1 - h i )
式中,fi为第i个样本的残差值,RMSE为校正集均方根偏差。
杠杆值反映了样本对模型的重要程度,学生化残差值则反映了样本浓度值的预测偏差。当一个样本的杠杆值和学生残差值都比较高时,则将该样本暂列为异常样本。编号为2,11,31,40,50和69的样本的杠杆值较大,编号为79的样本的学生化残差值较大,因此将这些样本暂列为异常样本。所有样本的杠杆值与学生化残差分布图如图3。
如果直接剔除上述所列的异常样本,则有可能将非异常样本误当做异常样本剔除掉。为避免发生这样的错误,需要对被判定为异常的样本进行逐一回收,根据回收后的模型性能确定样本的去留,这样在很大程度上避免了异常样本的误判,从而更加稳定和具有代表性。采用通过将异常样本逐一回收,建立模型,比较未剔除、全部剔除和逐个回收多种情况下的模型结果,从中选出最优的模型以确定所要剔除的浓度异常样本。结果见表1。由于尚未进行样本集划分,所有的样本均用作校正集样本,采用偏最小二乘回归结合原始光谱进行建模,采用rc、rcv、RMSEC和RMSECV作为模型稳健性的判定依据。结果表明,回收样本2、11、31、50和69使模型性能不同程度下降,其中回收样本31和50导致主成分数显著提高而模型性能却未改善,因而将这些样本定为异常样本并将其从样本集中剔除。回收样本40和79后模型性能略有改善,因此将这些样本重新归入样本集。
表1逐个回收剔除样本后的模型性能
(2)样本集的划分:
有代表性的校正集样本不但可以减少建模的工作量,而且直接影响所建模型的适用性和准确性。采用SPXY法对样本集进行划分,以建立稳健的近红外光谱分析模型。SPXY算法函数于Matlab软件中编写。经过异常样本剔除后剩余的81份样本中,60份被选入校正集,另外21份样本组成验证集。校正集与验证集样本中可溶性固形物含量的浓度范围分别为7.9-33.1(%)和9.5-29.9(%),可见校正集样本的含量覆盖了验证集样本的含量范围。
SPXY法的逐步选择的过程和KS(Kennard-Stone)法相似:Kennard-Stone法是把所有的样本都看作校正集候选样本,首先选择欧氏距离最远的两个向量对进入校正集,在后续迭代过程中拥有最小距离中最大值的待选样本被选入校正集,以此类推,直至达到预设样本数,该法缺点是在计算时只考虑X变量(光谱数据);而SPXY法则是在样本间距离计算时将X变量(光谱数据)和y变量(化学值)同时考虑在内,首先分别计算样本p和q在X和Y空间内的距离,其公式如下:
d x ( p , q ) = &Sigma; j = 1 J [ x p ( j ) - x q ( j ) ] 2 ; p , q &Element; [ 1 , N ]
d y ( p , q ) = ( y p - y q ) 2 ; p , q &Element; [ 1 , N ]
式中,dx(p,q)和dy(p,q)分别为样本p和q在X和Y空间内的距离,j为变量。
为保证样本在X空间和y空间具有相同的权重,分别除以它们在数据集中的最大值,其公式如下:
d xy ( p , q ) = d x ( p , q ) max d x ( p , q ) + d y ( p , q ) max d y ( p , q ) ; p , q &Element; [ 1 , N ]
(3)波段范围建模优化:
分别以4429-4900cm-1、6469-7377cm-1、7377-8000cm-1、4429-8000cm-1及其组合建模,结果见表2。结果表明:4429-4900cm-1和7377-8000cm-1波段组合所建模型性能最优,相关系数较高,且RMSEC和RMSECV值都较小。7377-8000cm-1波段所建模型主成分数过少,出现欠拟合现象,对光谱信息反映不足。综合比较各波段所建模型性能,选择4429-4900cm-1和7377-8000cm-1波段组合进行建模。
表2不同波段范围PLS法建模优化结果
(4)光谱预处理方法建模优化:
对原始光谱分别进行了多元散射校正(MSC)、标准正则变换(SNV)、一阶导数、二阶导数、Savitsky-Golay滤波平滑(SG)和Norris导数滤波平滑等预处理方法,并以所建模型的各种性能参数作为判定依据进行优选。结果见表3。结果表明:相比原始光谱模型,各种预处理方法都未能显著改善模型性能,而经过导数和平滑处理后的光谱建立的模型各项参数均有不同程度的下降,其中经过SG+1st D和MSC+SG+1st D处理后的模型交叉验证相关系数明显减小,RMSECV显著增大,表明模型预测性能降低明显。综上分析,选择原始光谱进行建模。
表3不同光谱预处理方法PLS法建模优化结果
其中:Raw Spectra:原始光谱;MSC:多元散射校正;SNV:标准正则变换;SG:SG滤波平滑;Norris:Norris平滑;1stD:一阶导数光谱;2ndD:二阶导数光谱。
(5)校正模型建立:
经过异常样本鉴别剔除7个异常样本并采用SPXY法将样本集划分为校正集和验证集后,运用偏最小二乘回归法建立复方阿胶浆样本特征光谱和可溶性固形物含量之间的校正模型。其中偏最小二乘回归算法以及建模波段和预处理方法的优选均通过TQ analyst软件(版本8.5.25,Thermo Fisher,Madson,Wisconsin,USA)实现。模型的校正集相关系数为0.9988,RMSEC为0.00284;交叉验证相关系数为0.9963,RMSECV为0.00504;验证集相关系数为0.9978,RMSEP为0.00394。模型的相关系数较高,表明复方阿胶浆特征光谱与可溶性固形物含量之间存在良好的相关性。模型的校正和验证结果相近,具有较好的预测能力和模型稳定性。图4为可溶性固形物近红外预测值和参考值之间的相关图,相关图同样表明所建回归模型具有较好的拟合效果及预测能力。
5.未知样本中可溶性固形物含量的快速测定:
取待测的复方阿胶浆成品,按照与校正集样本相同的光谱采集参数采集近红外光谱,将特征光谱输入校正模型,便可快速计算得到未知样本中可溶性固形物含量值。其检测结果与直接采用水分测定仪测定的结果相吻合。
本发明将近红外光谱技术引入中药成方制剂的质控中,以复方阿胶浆为例,采用近红外光谱结合化学计量学方法实现对复方阿胶浆中可溶性固形物含量的快速测定。与传统的检测方法相比,采用本发明的方法大大缩短了测定时间,不需要大量的反应试剂,节省了大量的人力和物力。本发明有利于提高复方阿胶浆的质量控制水平,保证成品质量稳定、可靠,可在中药制剂的成品检验环节中推广应用。

Claims (5)

1.一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,其特征在于,通过以下步骤实现:
(1)样本的收集:实验室浓缩稀释配制不同浓度的复方阿胶浆样本,与成品样本共同组成样本集;
(2)样本可溶性固形物含量的测定:以水分测定仪测得样本集中各样本中可溶性固形物的含量作为参考值;
(3)样本近红外光谱采集:使用近红外光谱仪采集样本集中各样本的近红外光谱,首先进行异常样本剔除和样本集的划分,然后选择合适的光谱波段和预处理方法,提取光谱特征信息;
(4)校正模型的建立:使用多元校正方法构建校正集样本可溶性固形物含量与近红外特征光谱之间的定量校正模型,用于未知样本中可溶性固形物含量的预测;
(5)校正模型的应用:根据上述所建立的校正模型,对待测的复方阿胶浆样本进行分析,得出待测样本中可溶性固形物的含量。
2.根据权利要求1所述的一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,其特征在于,步骤(2)中样本可溶性固形物含量的测定方法包括:每次取3g样本置于水分测定仪的托盘上,质量记为M0;设定程序升温至140℃,随后降至95℃,直至托盘质量不在变化,记录干燥后的质量,记为M1;可溶性固形物含量计算公式为:SSC=(M1/M0)×100%。
3.根据权利要求1所述的一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,其特征在于,步骤(3)中光谱的采集方式及采集条件为:使用透反射模式采集近红外光谱,光谱采集相关参数为:以仪器内置背景为参比,分辨率4cm-1,扫描次数128次,扫描光谱波数范围4000-10000cm-1
4.根据权利要求1所述的一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,其特征在于,步骤(3)中采用Chauvenet检验法和杠杆值与学生化残差值相结合的方法进行异常样本的剔除,采用SPXY法对样本集进行划分,光谱预处理方法包含多元散射校正、标准正则变换、导数和平滑及其组合,波段包含4429-4900cm-1、6469-7377cm-1、7377-8000cm-1、4429-8000cm-1及其组合的选择。
5.根据权利要求1所述的一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物含量的方法,其特征在于,步骤(4)中还包括对建立的模型进行优化,模型优化性能评价指标为:相关系数R、校正集均方根偏差RMSEC、交叉验证均方根偏差RMSECV及预测均方根偏差RMSEP,当R值接近于1,RMSECV和RMSEP值较小且相互接近时,认为模型的拟合效果和预测能力良好。
CN201310165079.9A 2013-05-07 2013-05-07 一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法 Active CN104062258B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310165079.9A CN104062258B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310165079.9A CN104062258B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104062258A true CN104062258A (zh) 2014-09-24
CN104062258B CN104062258B (zh) 2017-02-22

Family

ID=51550073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310165079.9A Active CN104062258B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104062258B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105092523A (zh) * 2015-08-25 2015-11-25 江南大学 一种基于近红外技术的水质中磷的检测
CN105548070A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 北京农业智能装备技术研究中心 一种苹果可溶性固形物近红外检测部位补偿方法及系统
CN106644957A (zh) * 2016-11-14 2017-05-10 浙江大学 一种枇杷采后果肉可溶性固形物分布成像的方法
CN106770005A (zh) * 2016-11-25 2017-05-31 山东大学 一种用于近红外光谱分析的校正集和验证集的划分方法
CN107101970A (zh) * 2017-04-28 2017-08-29 无限极(中国)有限公司 一种女仕口服液在线检测方法
CN107101969A (zh) * 2017-04-28 2017-08-29 无限极(中国)有限公司 一种儿童口服液在线检测方法
CN108535250A (zh) * 2018-04-27 2018-09-14 浙江大学 基于Streif指数的‘富士’苹果成熟度无损检测方法
CN110160983A (zh) * 2019-05-23 2019-08-23 东阿阿胶股份有限公司 一种在线定量检测动物提取胶液中水不溶物的方法
CN110874088A (zh) * 2018-09-03 2020-03-10 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 基于多维向量模型的船舶关键设备系统的监测方法
CN112525855A (zh) * 2020-11-20 2021-03-19 广东省农业科学院蔬菜研究所 南瓜果实品质参数的检测方法、装置、计算机设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403822A (zh) * 2002-09-26 2003-03-19 浙江大学 中药生产工艺中产品质量指标在线检测
WO2004107969A1 (de) * 2003-06-06 2004-12-16 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Verfahren und vorrichtung zur quantitativen analyse von lösungen und dispersionen mittels nahinfrarot-spektroskopie
CN101393122A (zh) * 2008-10-31 2009-03-25 中国农业大学 蜂蜜品质快速检测方法
CN101780141A (zh) * 2010-03-16 2010-07-21 浙江大学 一种近红外光谱测定丹参提取液中鞣质含量的方法
CN102305772A (zh) * 2011-07-29 2012-01-04 江苏大学 基于遗传核偏最小二乘法的近红外光谱特征波长筛选方法
CN102323236A (zh) * 2011-08-12 2012-01-18 山西振东制药股份有限公司 近红外光谱测定苦参提取过程多种成分含量的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403822A (zh) * 2002-09-26 2003-03-19 浙江大学 中药生产工艺中产品质量指标在线检测
WO2004107969A1 (de) * 2003-06-06 2004-12-16 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Verfahren und vorrichtung zur quantitativen analyse von lösungen und dispersionen mittels nahinfrarot-spektroskopie
CN101393122A (zh) * 2008-10-31 2009-03-25 中国农业大学 蜂蜜品质快速检测方法
CN101780141A (zh) * 2010-03-16 2010-07-21 浙江大学 一种近红外光谱测定丹参提取液中鞣质含量的方法
CN102305772A (zh) * 2011-07-29 2012-01-04 江苏大学 基于遗传核偏最小二乘法的近红外光谱特征波长筛选方法
CN102323236A (zh) * 2011-08-12 2012-01-18 山西振东制药股份有限公司 近红外光谱测定苦参提取过程多种成分含量的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
展晓日: "SPXY样本划分法及蒙特卡罗交叉验证结合近红外光谱用于橘叶中橙皮苷的含量测定", 《光谱学与光谱分析》 *
杨昊谕: "基于叶绿素荧光光谱分析的植物生理信息检测技术研究", 《中国博士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *
黎永艳: "水分测定仪测定食品中水分的含量", 《医学动物防制》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105092523A (zh) * 2015-08-25 2015-11-25 江南大学 一种基于近红外技术的水质中磷的检测
CN105548070A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 北京农业智能装备技术研究中心 一种苹果可溶性固形物近红外检测部位补偿方法及系统
CN105548070B (zh) * 2015-12-31 2019-03-08 北京农业智能装备技术研究中心 一种苹果可溶性固形物近红外检测部位补偿方法及系统
CN106644957A (zh) * 2016-11-14 2017-05-10 浙江大学 一种枇杷采后果肉可溶性固形物分布成像的方法
CN106644957B (zh) * 2016-11-14 2019-04-05 浙江大学 一种枇杷采后果肉可溶性固形物分布成像的方法
CN106770005A (zh) * 2016-11-25 2017-05-31 山东大学 一种用于近红外光谱分析的校正集和验证集的划分方法
CN107101970A (zh) * 2017-04-28 2017-08-29 无限极(中国)有限公司 一种女仕口服液在线检测方法
CN107101969A (zh) * 2017-04-28 2017-08-29 无限极(中国)有限公司 一种儿童口服液在线检测方法
CN108535250A (zh) * 2018-04-27 2018-09-14 浙江大学 基于Streif指数的‘富士’苹果成熟度无损检测方法
CN110874088A (zh) * 2018-09-03 2020-03-10 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 基于多维向量模型的船舶关键设备系统的监测方法
CN110160983A (zh) * 2019-05-23 2019-08-23 东阿阿胶股份有限公司 一种在线定量检测动物提取胶液中水不溶物的方法
CN112525855A (zh) * 2020-11-20 2021-03-19 广东省农业科学院蔬菜研究所 南瓜果实品质参数的检测方法、装置、计算机设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN104062258B (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104062257B (zh) 一种基于近红外光谱测定溶液中总黄酮含量的方法
CN104062258A (zh) 一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中可溶性固形物的方法
CN104062259A (zh) 一种采用近红外光谱快速测定复方阿胶浆中总皂苷含量的方法
CN104062256B (zh) 一种基于近红外光谱的软测量方法
CN107817223A (zh) 快速无损实时预测原油性质模型的构建方法及其应用
CN104897607A (zh) 便携式近红外光谱食品建模与快速检测一体化方法和系统
CN103776777B (zh) 一种用近红外光谱技术识别不同生长方式人参及对人参中组分含量测定的方法
CN103018195B (zh) 近红外光谱测定pbx炸药中pctfe含量的方法
CN101413885A (zh) 一种快速定量蜂蜜品质的近红外光谱方法
CN106706553A (zh) 一种快速无损测定玉米单籽粒直链淀粉含量的方法
CN104062263A (zh) 光物性相近水果品质指标的近红外通用模型检测方法
CN106680241A (zh) 一种新型光谱多元分析分类与识别方法及其用途
CN105548070B (zh) 一种苹果可溶性固形物近红外检测部位补偿方法及系统
CN103592255A (zh) 一种基于近红外光谱技术的阿胶化皮液中总蛋白含量的软测量方法
CN109324013A (zh) 一种利用高斯过程回归模型构建原油性质近红外快速分析的方法
CN109211829A (zh) 一种基于SiPLS的近红外光谱法测定大米中水分含量的方法
CN101701911A (zh) 一种检测发酵物料中还原糖含量的方法
CN104596979A (zh) 近红外漫反射光谱技术测定造纸法再造烟叶纤维素的方法
CN108318442A (zh) 一种适用于中药混悬体系的检测方法
CN103308475A (zh) 一种同时测量后处理料液中Pu(Ⅳ)及HNO3含量的方法
CN108072627A (zh) 一种用中红外光谱快速检测酱油中氨基酸态氮和总酸含量的方法
CN110376154A (zh) 基于光谱校正的水果在线检测方法及系统
CN104316492A (zh) 近红外光谱测定马铃薯块茎中蛋白质含量的方法
CN106485049B (zh) 一种基于蒙特卡洛交叉验证的nirs异常样本的检测方法
CN109799224A (zh) 快速检测中药提取液中蛋白质浓度的方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant