CN105699324A - 一种快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，包括：1）取多个不同的青钱柳叶样品，测定各样品的近红外光谱值和黄酮含量；2）建立青钱柳叶中黄酮含量值与近红外光谱之间的校正模型；3）采集待测样品的近红外光谱值，用所建模型检测出待测样品的黄酮含量。本发明的快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，利用漫反射近红外光谱分析技术分析青钱柳叶的黄酮含量，结合PLS方法建立青钱柳叶黄酮含量与近红外光谱的校正模型，通过预测未知样品，结果可靠、理想，具有简单、快速、环保无污染等优点。
Description
技术领域
本发明涉及化合物检测技术领域，具体涉及一种快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法。
背景技术
青钱柳叶中含有丰富的黄酮化合物，具有抗氧化、抗肿瘤、防止心血管疾病等生物活性。因此，青钱柳叶中黄酮含量的测定，对于青钱柳叶的开发利用具有重要意义。目前，国内外对于青钱柳叶中黄酮含量的测定方法报道很多，例如显色法[Bao,J.,Cai,Y.,Sun,M.,Wang,G.,Corke,H.JournalofAgriculturalandFoodChemistry.53(2005),2327-2332]、高效液相色谱法[Birari,R.B.,Bhutani,K.K.Drugdiscoverytoday.12(2007),879-889；ShengzuoFang,WanxiaYang,XiuliChu,ChengqiShe,XiangxiangFu.FoodChemistry.124(2011)1382-1386；]、反相高效液相色谱法[易醒，谢明勇，王远兴，邓泽元，黄志勇。25(2001)161-164]等，上述检测方法存在着测试前处理条件要求苛刻、易损坏测定仪器、测试时间长、提取和测定步骤繁琐等缺点。而采用近红外方法定量测定青钱柳叶中黄酮的方法，未见报道。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，具有简单、快速、无污染等优点，满足使用需求。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，包括以下步骤：
1)取多个不同的青钱柳叶样品，测定各样品的近红外光谱值和黄酮含量；
2)对所采集的青钱柳叶近红外谱图进行多元散射校正、二阶导数、卷积平滑光谱预处理，在4225-5000cm-1范围内，采用偏最小二乘法建立青钱柳叶中黄酮含量值与近红外光谱之间的校正模型；
3)采集待测样品的近红外光谱值，用所建模型检测出待测样品的黄酮含量。
步骤1)中，将青钱柳叶样品60℃下干燥至恒重，使用近红外仪器收集其近红外光谱，近红外光谱仪检测的扫描范围为12500～3600cm-1，分辨率为8cm-1。
步骤1)中，称取0.8-1.0g粉碎后的青钱柳叶样品，加入10mL70％的甲醇/水溶液超声提取30分钟，离心机离心10分钟，转移上层清液至50mL容量瓶中，下层残渣使用10mL70％的甲醇/水溶液重复上述操作三次，合并上层清液，70％的甲醇/水溶液定容至50mL；量取10mL定容后的上层清液置于25mL容量瓶中，加入2mL5％的NaOH，6分钟后加入2mL10％AlCl3溶液，12分钟后，加入6mL1M的NaOH溶液，用70％的甲醇/水溶液定容至25mL；27分钟后，用紫外-可见光谱仪在510nm处测定吸光度A；以芦丁为标准品，制作标准曲线，获得的线性回归方程为：A＝0.02842C+0.00097，R2＝0.9997，式中，A-吸光度；C-黄酮含量，mg/mL；将样品测得的吸光度A带入线性回归方程，计算得到不同青钱柳叶样品的黄酮含量。
步骤2)中，采用OPUS7.0软件，对红外光谱值进行MSC+SD+SG(7,3)处理后，在波数为4225-5000cm-1范围内，使用偏最小二乘法建立青钱柳叶的NIR数学模型。
有益效果：与现有技术相比，本发明的快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，利用漫反射近红外光谱分析技术分析青钱柳叶的黄酮含量，结合PLS方法建立青钱柳叶黄酮含量与近红外光谱的校正模型，通过预测未知样品，结果可靠、理想，具有简单、快速、环保无污染等优点，解决了常规分析方法的费时、浪费问题，提高了分析效率，是青钱柳叶中黄酮含量分析的一种快速新型检测方法。因此，可以将该技术进行推广，尤其是为青钱柳叶加工部门对产品进行实时监测节省大量的人力、物力，为青钱柳叶的快速分级提供必要的技术支持，具有很好的实用性。
附图说明
图1是各方法建模结果图；
图2是采用PLS建模方法得到的建模结果图；
图3是黄酮含量NIR预测值与真实值相关图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，包括以下步骤：
1)近红外光谱的获取：取不同的青钱柳叶样品(共45个样品，选自不同树龄、不同生长位置)，60℃下干燥至恒重，使用近红外仪器收集其近红外光谱，近红外光谱仪检测的扫描范围为12500～3600cm-1，分辨率为8cm-1，扫描次数为两次，取平均光谱，结果如图1所示。
2)黄酮含量数据的获取：青钱柳叶中黄酮含量的定量分析，采用文献[Ji-yongShi,Xiao-boZou,Jie-wenZhao,MelHolmes,WangKai-liang,WangXue,ChenHong.SpectrochimicaActaPartA,94(2012),271–276]中的方法进行测定；主要过程如下：
对于上述45个不同的青钱柳叶样品，称取0.8-1.0g粉碎后的样品，加入10mL70％的甲醇/水溶液超声提取30分钟，离心机离心10分钟，转移上层清液至50mL容量瓶中，下层残渣使用10mL70％的甲醇/水溶液重复上述操作三次，合并上层清液，70％的甲醇/水溶液定容至50mL。量取10mL定容后的上层清液置于25mL容量瓶中，加入2mL5％的NaOH，6分钟后加入2mL10％AlCl3溶液，12分钟后，加入6mL1M的NaOH溶液，用70％的甲醇/水溶液定容至25mL。27分钟后，用紫外-可见光谱仪在510nm处测定吸光度A。以芦丁为标准品，制作标准曲线，其线性回归方程为：
A＝0.02842C+0.00097，R2＝0.9997
式中，A-吸光度；C-黄酮含量，mg/mL。
将样品测得的吸光度A带入线性回归方程，计算得到不同青钱柳叶样品的黄酮含量，结果如表1所示。
表1不同样本的青钱柳叶的黄酮含量
3)建模：采用OPUS7.0软件，通过多元散射校正(multiplicativescattercorrection，MSC)，MSC+一阶导数(FirstDerivative，FD)，MSC+二阶导数(SecondDerivative，SD)，MSC+平滑处理(SG(7,3))，MSC+SG(7,3)+二阶导数(SecondDerivative)，标准正态变量(StandardNormalVariable，SNV)+SG(7,3)+SD处理方法对原始红外谱图(图1)进行处理后，在区间4225-5000cm-1范围内，使用偏最小二乘法建模。结果如表2所示。
表2.不同预处理方式的PLS建模结果
| 预处理 | R2(％) | RMSECV(e-3) |
| Raw spectra | 0.9316 | 0.123 |
| MSC | 0.9286 | 0.117 |
| FD+SG(7,3) | 0.9237 | 0.129 |
| SD+SG(7,3) | 0.9127 | 0.139 |
| MSC+SD+SG(7,3) | 0.9325 | 0.114 |
| SNV+SD+SG(7,3) | 0.9265 | 0.127 |
由表2可知，建模方法中，对原始进红外光谱进行MSC+SD+SG(7,3)处理后，使用偏最小二乘法建模最为合适。
对于进行MSC+SD+SG(7,3)处理后的近红外光谱，分别进行了主成分回归法、逐步多元线性回归法进行了建模，与偏最小二乘建模法进行了比较。结果表明(表3)。其中采用PLS建模方法得到的建模结果(图2)最好，其相关系数为0.9415，RMSECV为0.109*e-3。
表3不同建模方法的建模结果
| 方法 | R2(％) | RMSECV(e-3) |
| PLS | 0.9415 | 0.109 |
| PCR | 0.9125 | 0.132 |
| SMLR | 0.9311 | 0.118 |
对于近红外光谱测定青钱柳叶中黄酮的含量，对原始进红外光谱进行多元散射校正、二阶导数、平滑处理后，采用偏最小二乘法进行建模，可以得到最好的结果。所得到的黄酮含量NIR预测值与真实值相关图(见图3)，定标集相关系数为0.98102。
实施例2黄酮含量检测。
按实施例1中的方法，采集青钱柳叶样品的近红外谱图，利用OPUS7.0软件导入已建立好的青钱柳叶中黄酮含量的近红外模型，用建立好的模型对青钱柳叶的黄酮含量进行预测，结果见表4。结果表明，近红外预测青钱柳叶黄酮含量与化学方法测定值无显著差异，所建模型用于青钱柳叶黄酮含量预测是准确可靠的。
表4黄酮含量NIR预测值与实测值结果比较
| 样品 | 实测值/％ | 预测值/％ | 绝对误差 | 相对误差 |
| 1 | 0.35 | 0.31 | -0.04 | -11.4 |
| 2 | 0.69 | 0.75 | 0.06 | 8.6 |
| 3 | 0.7 | 0.61 | -0.09 | -12.8 |
| 4 | 1.05 | 1.15 | 0.1 | 9.5 |
| 5 | 1.3 | 1.24 | -0.06 | -4.6 |
| 6 | 1.82 | 1.6 | -0.22 | -12.1 |
| 7 | 2.03 | 2.16 | 0.13 | 6.4 |
| 8 | 2.54 | 2.4 | -0.14 | -2.5 |
| 9 | 2.55 | 2.62 | 0.07 | 2.7 |
| 10 | 2.8 | 2.9 | 0.1 | 3.6 |
Claims (4)
1.一种快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）取多个不同的青钱柳叶样品，测定各样品的近红外光谱值和黄酮含量；
2）对所采集的青钱柳叶近红外谱图进行多元散射校正、二阶导数、卷积平滑光谱预处理，在4225-5000cm-1范围内，采用偏最小二乘法建立青钱柳叶中黄酮含量值与近红外光谱之间的校正模型；
3）采集待测样品的近红外光谱值，用所建模型检测出待测样品的黄酮含量。
2.根据权利要求1所述的快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，其特征在于，步骤1）中，将青钱柳叶样品60℃下干燥至恒重，使用近红外仪器收集其近红外光谱，近红外光谱仪检测的扫描范围为12500～3600cm-1，分辨率为8cm-1。
3.根据权利要求1所述的快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，其特征在于，步骤1）中，称取0.8-1.0g粉碎后的青钱柳叶样品，加入10mL70%的甲醇/水溶液超声提取30分钟，离心机离心10分钟，转移上层清液至50mL容量瓶中，下层残渣使用10mL70%的甲醇/水溶液重复上述操作三次，合并上层清液，70%的甲醇/水溶液定容至50mL；量取10mL定容后的上层清液置于25mL容量瓶中，加入2mL5%的NaOH，6分钟后加入2mL10%AlCl3溶液，12分钟后，加入6mL1M的NaOH溶液，用70%的甲醇/水溶液定容至25mL；27分钟后，用紫外-可见光谱仪在510nm处测定吸光度A；以芦丁为标准品，制作标准曲线，获得的线性回归方程为：A=0.02842C+0.00097，R2=0.9997，式中，A-吸光度；C-黄酮含量，mg/mL；将样品测得的吸光度A带入线性回归方程，计算得到不同青钱柳叶样品的黄酮含量。
4.根据权利要求1所述的快速检测青钱柳叶中黄酮含量的方法，其特征在于，步骤2）中，采用OPUS7.0软件，对红外光谱值进行MSC+SD+SG（7,3）处理后，在波数为4225-5000cm-1范围内，使用偏最小二乘法建立青钱柳叶的NIR数学模型。
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2016
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