运用近红外光谱技术快速测定盾叶薯蓣中薯蓣皂苷含量的方法

摘要

本发明涉及运用近红外光谱技术快速测定盾叶薯蓣中薯蓣皂苷含量的方法，有效解决传统分析方法繁琐、生产成本高、效率低、原料浪费多的问题，用近红外光谱仪扫描校正样品集的近红外吸收光谱，预处理和谱区选择得校正样品集特征光谱，用高效液相色谱法测校正样品集薯蓣皂苷的指标含量，作为参考值，运用偏最小二乘法法将校正样品集特征光谱和参考值相结合建立校正模型，再将验证样品集特征光谱代入校正模型中，得NIR预测值，与用HPLC法测定的验证样品集薯蓣皂苷的含量对照，对校正模型验证，将待测样品粉碎，扫描其近红外光谱图，预处理和谱区选择后，输入校正模型，本发明时间短、速度快、准确，实时在线检测，提高了工作效率，降低成本。

主权项

一种运用近红外光谱技术快速测定盾叶薯蓣中薯蓣皂苷含量的方法，其特征在于，由以下步骤实现：(1)校正模型的建立：收集盾叶薯蓣样品，选择4/5作为校正样品集，余下的作为验证样品集，校正样品集用于建立光谱校正模型，将校正样品集中的样品分别运用近红外光谱仪进行扫描，采集校正样品集原始光谱数据，用TQ8.0分析软件，对校正样品集原始光谱数据的预处理方法和波段进行选择，得出校正样品集中薯蓣皂苷含量的特征光谱信息，同时，利用HPLC法测定校正样品集中的薯蓣皂苷的含量，将测得的含量数据与校正样品集中薯蓣皂苷含量的特征光谱信息相结合，采用PLS法建立校正模型；(2)校正模型的验证：将验证样品集中的样品分别通过近红外光谱仪扫描，得到验证样品集原始光谱数据，进行预处理和波段选择后，输入校正模型中，得出验证样品集NIR预测值，并与利用HPLC法测定的验证样品集中薯蓣皂苷的含量对照，对校正模型进行验证，判定验证样品集是否为界外点，正确认定后，加入界外点重新按校正模型建立步骤重新建立校正模型，对校正模型不断完善，优化和检验校正模型的性能，循环优化各建模参数，最终确定最佳的参数；(3)待测盾叶薯蓣样品中薯蓣皂苷含量的预测：将待测的盾叶薯蓣样品粉碎，扫描得到近红外图谱数据，扫描的条件和方法与获取校正样品集的原始光谱的条件和方法相一致，对扫描的近红外图谱数据进行光谱预处理和波段选择后，代入到校正模型中，即得到该盾叶薯蓣样品的薯蓣皂苷的含量值，其中，近红外图谱数据预处理和波段选择与校正样品集的原始光谱数据预处理和波段选择的方法和条件相一致；所述的收集盾叶薯蓣样品：收集不同生长年限、不同产地、不同土质的盾叶薯蓣药材88份，去除杂质，60℃干燥后粉碎，过40目筛，得药材粉末，置于干燥器中，作为盾叶薯蓣样品；所述的采集校正样品集原始光谱数据：取盾叶薯蓣样品中的4/5作为校正样品集，用美国ThermoNicole公司的6700型近红外光谱仪对校正样品集中的药材粉末进行扫描：各取5g药材粉末，分别放入石英样品杯中，混合均匀，以空气为参比，扣除背景采集光谱图，采用积分球漫反射，分辨率：8cm‑1，扫描次数：32次，扫描范围：12000～4000cm‑1，温度：25～30℃，每个样品重复扫描3次，求平均光谱，即得校正样品集的原始光谱数据；所述的光谱预处理是：采用一阶导数的光谱预处理方法对校正样品集的原始光谱数据进行预处理；波段选择是5478.62～8920.09cm‑1；所述的利用HPLC法测定校正样品集中的薯蓣皂苷的含量：1)、色谱条件：色谱柱为DIKMA C18色谱柱250mm×4.6mm，5μm，流动相：乙腈与水的 体积比为45∶55，流速为1.0mL·min‑1，检测波长为210nm，柱温为30℃，进样量20μl，理论塔板数按薯蓣皂苷峰计算为4000以上；2)、对照品溶液的制备：精密称取60℃减压干燥4小时的薯蓣皂苷对照品0.004g，加甲醇制成0.400mg·ml‑1的薯蓣皂苷对照品溶液，经0.45um的微孔滤膜过滤；3)、供试品溶液的制备：分别取校正样品集中的盾叶薯蓣粉末2g，精密称定，置具塞锥形瓶中，加入质量浓度为80％的乙醇50ml，密塞，称重，在700W，40kHz的条件下，超声40min，冷却后，用质量浓度为80％的乙醇补足重量，摇匀，过滤，吸取滤液25ml，浓缩至干，得干渣，用甲醇溶解，经0.45um的微孔滤膜过滤；4)、样品测定：分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各20μL注入高效液相色谱仪，测定，即得HPLC测定的校正样品集中薯蓣皂苷含量。