一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法，通過采集不同批次的重樓藥材作為樣品，采用液相色譜法測(cè)定樣品中各類單體皂苷和總皂苷的含量，采用烘干稱重法測(cè)定樣品中水分的含量，樣品的近紅外光譜數(shù)據(jù)采集，選擇合適的建模波段和光譜預(yù)處理方法，采用偏最小二乘回歸法建立各類單體皂苷、總皂苷和水分的快速分析定量模型，用所建模型快速測(cè)定未知樣品中各類單體皂苷、總皂苷和水分的含量，根據(jù)近紅外光譜技術(shù)測(cè)得的總皂苷和水分含量判斷該重樓藥材是否可以投入提取等后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。本發(fā)明將近紅外分析技術(shù)應(yīng)用于重樓藥材中皂苷類成分和水分含量的測(cè)定中，與傳統(tǒng)分析方法相比，本發(fā)明方法更快速、高效，具有現(xiàn)場(chǎng)藥材篩選和質(zhì)量全面評(píng)價(jià)的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于近紅外檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中藥重樓為百合科植物云南重樓Paris polyphylla Smi th Var.yunnanensis(Franch.) Hand.-Mazz.或七口十一枝花 Prais polyphylla Smith Var.chinensis(Franch.)Hara的干燥根莖,其主要化學(xué)成分為留體阜苷,并含有P _脫皮激素、多糖、黃酮苷及氨基酸，具有較強(qiáng)的生理和藥理活性，包括抗腫瘤、止血止痛、抑菌消炎、免疫調(diào)節(jié)等作用，廣泛應(yīng)用于臨床。
[0003]原藥材檢查是過程質(zhì)量分析和控制的源頭。由于地理位置、氣候條件、生長環(huán)境等因素差異，不同產(chǎn)地的同一類藥材在活性成分的含量和種類上往往差異較大，因此對(duì)原藥材進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)十分必要。重樓藥材中含有重樓皂苷-1、重樓皂苷-11、重樓皂苷-VII等多種化合物，化學(xué)成分復(fù)雜，而且水分的存在可能影響這些有效成分的藥效，影響藥材的穩(wěn)定性，影響生產(chǎn)成本等。目前，對(duì)原藥材的質(zhì)量控制主要依靠傳統(tǒng)質(zhì)量分析方法，耗時(shí)費(fèi)力，故研究開發(fā)一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法，具有現(xiàn)場(chǎng)藥材篩選和質(zhì)量全面評(píng)價(jià)的應(yīng)用前景。
[0004]近紅外光譜(NIR)技術(shù)是一種間接分析技術(shù)，是通過定標(biāo)模型的建立來實(shí)現(xiàn)對(duì)未知樣本的定性或定量分析，具有快速、無損、原位與無污染等特點(diǎn)。近年來，近紅外分析技術(shù)作為一種間接分析技術(shù)，已應(yīng)用于中藥質(zhì)量控制及生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域中，包括藥材、復(fù)方中藥和中藥各種劑型的定性定量，以及利用光纖探頭技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥生產(chǎn)工藝的在線連續(xù)監(jiān)控
坐寸o
[0005]《川滇地區(qū)重樓商品藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)》(尹鴻翔等，《中藥材》，2007年7月第30卷第7期，P771-774)，雖公開了高效液相色譜法的條件，但其參數(shù)與本專利中參數(shù)差異較大。此外，將近紅外分析技術(shù)用于重樓藥材中關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)的含量測(cè)定國內(nèi)外均無此方面的應(yīng)用報(bào)道，因此研究一種方法來快速檢測(cè)重樓藥材中各關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)是非常有必要的，有助于提高中藥產(chǎn)品的穩(wěn)定性、安全性和有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法。采用近紅外分析技術(shù)能夠快速測(cè)定重樓藥材中重樓皂苷-1、重樓皂苷-11、重樓皂苷-VI1、總皂苷和水分的含量，實(shí)現(xiàn)原藥材質(zhì)量的快速評(píng)價(jià)。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
(I)重樓藥材樣品的收集；
收集不同批次且具有代表性的重樓藥材不少于80批，隨機(jī)選擇其中1擴(kuò)30個(gè)的樣品作為驗(yàn)證集，其余樣品作為校正集進(jìn)行定量校正模型的建立。
[0008](2)用傳統(tǒng)方法測(cè)定各關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo):重樓藥材中各關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)包括:重樓皂苷-1、重樓皂苷-11、重樓皂苷-VI1、總皂苷和水分；
將樣品經(jīng)預(yù)處理后采用液相色譜法測(cè)定重樓皂苷-1、重樓皂苷-11、重樓皂苷-VII的含量，總皂苷含量為以上三種皂苷的總和；使用烘干稱重法測(cè)定水分含量。
[0009]樣品預(yù)處理方法:將重樓藥材打粉，過80目篩，取細(xì)粉約0.5 g，精密稱定，置平底燒瓶中，精確加入甲醇10 mL,稱定質(zhì)量,超聲波提取45 min,再稱定質(zhì)量,用甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量，搖勻，離心10 min (轉(zhuǎn)速為13000 rp ? mirT1),取上清液用于高效液相色譜分析。
[0010]高效液相色譜法條件為:以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；流動(dòng)相為乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B)，梯度洗脫0~25 min:25~95%A，25~30 min:95%A ;檢測(cè)波長203 nm ；流速:1.0 mL ? mirT1 ;柱溫:30°C ;進(jìn)樣量:10 V- L ;理論板數(shù)按重樓阜苷-1峰計(jì)算應(yīng)不低于 4000。
[0011]烘干稱重法為:將重樓藥材打粉，過80目篩，精密稱取重樓粉末2 mg于干燥恒重的扁形瓶中，置烘箱內(nèi)100-105°C干燥5 h，移至干燥器中冷卻30 min，精密稱定，再在上述溫度下干燥I h，冷卻，稱重，至連續(xù)兩次差不超過5 mg，計(jì)算水分含量。
[0012](3)采集樣品的近紅外光譜圖:
分別使用漫反射采樣器件采集步驟(1)所述的校正集和驗(yàn)證集樣品的近紅外光譜，采樣次數(shù)為32次，分辨率為8 cm-1,以儀器內(nèi)置背景為參比，掃描光譜范圍為400(T10000cnT1，每個(gè)樣品掃描重復(fù)3次，取平均光譜作為樣品光譜；
(4)定量模型的建立:
在建立定量模型之前，需要對(duì)光譜進(jìn)行異常光譜的剔除、波段選擇和預(yù)處理；
對(duì)步驟(3)所述的校正集樣品的原始光譜采用馬氏距離、樣品杠桿值和學(xué)生殘差的方法來判斷異常光譜，當(dāng)一個(gè)樣品的馬氏距離> 2或者杠桿值和學(xué)生殘差都比較高時(shí)，該樣品為異常樣品，予以剔除；
對(duì)剔除了光譜異常值的光譜選擇合適的光譜波段和預(yù)處理方法得到重樓藥材特征光譜信息，采用偏最小二乘回歸法建立近紅外光譜與關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)之間的校正模型，并通過各模型評(píng)價(jià)指標(biāo)考察模型性能。具體是:
重樓阜苷-1采用多元散射校正+ —階導(dǎo)數(shù)+ Savitsky-Golay平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 4500-4900 cnT1 和 5550-6290 cnT1 ；
重樓皂苷-1I采用矢量歸一化+ —階導(dǎo)數(shù)+Norris平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 5449.8-7501.7 cnT1 ；
重樓皂苷-VII采用多元散射校正+ —階導(dǎo)數(shù)+ Norris平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 4248.4-4601.3 cm—1 和 5775.8-6101.7 cm—1 ；
總阜苷采用多元散射校正+ —階導(dǎo)數(shù)+ Savitsky-Golay平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 4248.4-4601.3 cnT1 和 5449.8-6101.7 cnT1 ；
水分采用矢量歸一化+ —階導(dǎo)數(shù)+Norris平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為6099.7-7501.7 cm—1 ；
再將驗(yàn)證集數(shù)據(jù)導(dǎo)入已建立的校正模型，驗(yàn)證模型的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)性能；
定量模型性能的評(píng)價(jià):采用相關(guān)系數(shù)(R)、校正集均方差(RMSEC)、預(yù)測(cè)均方差(RMSEP)為指標(biāo)來優(yōu)化建模，考察模型性能。當(dāng)R值越接近于1，RMSEC和RMSEP值越小且越接近時(shí)，評(píng)價(jià)模型穩(wěn)定性越佳、預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度越高，能夠滿足原藥材直接分析的預(yù)測(cè)精度要求。以下為相關(guān)系數(shù)、校正集均方差、預(yù)測(cè)均方差的具體計(jì)算公式:
【權(quán)利要求】
1.一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法，其特征在于，通過以下步驟實(shí)現(xiàn): (1)樣品的收集 收集不同批次的重樓藥材，隨機(jī)選擇其中20個(gè)樣品作為驗(yàn)證集，其余樣品作為校正集進(jìn)行定量校正模型的建立； (2)用傳統(tǒng)方法測(cè)定各關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo) 將樣品經(jīng)預(yù)處理后采用高效液相色譜法測(cè)定重樓藥材中重樓皂苷-1、重樓皂苷-11、重樓皂苷-VII的含量，總皂苷含量為以上三種皂苷的總和；采用烘干稱重法測(cè)定重樓藥材中水分的含量； (3)采集樣品的近紅外光譜圖 使用漫反射采樣器件采集近紅外光譜圖，采樣次數(shù)為32次，分辨率為8 cm-1,以儀器內(nèi)置背景為參比，掃描光譜范圍為400(T10000 cnT1，每個(gè)樣品掃描重復(fù)3次，取平均光譜作為樣品的近紅外光譜； (4)定量模型的建立 選擇合適的光譜波段和預(yù)處理方法得到重樓藥材特征光譜信息，采用偏最小二乘回歸法建立近紅外光譜與關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)之間的校正模型，并根據(jù)模型評(píng)價(jià)指標(biāo)來考察模型性能，將驗(yàn)證集數(shù)據(jù)導(dǎo)入已建立的校正模型，驗(yàn)證模型的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)性能； (5)未知樣品中各關(guān)鍵指標(biāo)的快速測(cè)定 將未知各關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)值的重樓藥材，按校正集樣品相同近紅外光譜采集參數(shù)，采集未知樣品的近紅外光譜數(shù)據(jù)，并選擇相同的建模波段和光譜預(yù)處理方法，把特征光譜輸入步驟(4)所述的定量模型中，計(jì) 算得到各關(guān)鍵指標(biāo)值； (6)根據(jù)以上近紅外分析技術(shù)測(cè)得的重樓藥材總皂苷含量≤0.6%且水分含量≤12%時(shí)，則判斷該重樓藥材為合格樣品，符合質(zhì)量要求，投入提取的后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)所述的重樓樣品預(yù)處理方法為:將重樓藥材打粉，過80目篩，取細(xì)粉約0.5 g，精密稱定，置平底燒瓶中，精確加入甲醇10 mL,稱定質(zhì)量,超聲波提取45 min,再稱定質(zhì)量,用甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量，搖勻，離心10 min (轉(zhuǎn)速為13000 rp ?mirT1),取上清液用于高效液相色譜分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)所述的高效液相色譜法條件為:以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；流動(dòng)相為乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B)，梯度洗脫0~25 min:25~95%A，25~30 min:95%A ;檢測(cè)波長203 nm ;流速:1.0mL ? mirT1 ;柱溫:30°C ;進(jìn)樣量:10 V- L ;理論板數(shù)按重樓阜苷-1峰計(jì)算應(yīng)不低于4000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(4)所述的各關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)合適的光譜波段和預(yù)處理方法為: 重樓阜苷-1采用多元散射校正+ —階導(dǎo)數(shù)+ Savitsky-Golay平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 4500-4900 cnT1 和 5550-6290 cnT1 ； 重樓皂苷-1I采用矢量歸一化+ —階導(dǎo)數(shù)+Norris平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 5449.8-7501.7 cnT1 ； 重樓皂苷-VII采用多元散射校正+ —階導(dǎo)數(shù)+ Norris平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 4248.4-4601.3 cm—1 和 5775.8-6101.7 cm—1 ； 總阜苷采用多元散射校正+ —階導(dǎo)數(shù)+ Savitsky-Golay平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為 4248.4-4601.3 cnT1 和 5449.8-6101.7 cnT1 ； 水分采用矢量歸一化+ —階導(dǎo)數(shù)+Norris平滑的方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，建模波段為，6099.7-7501.7 cm—1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重樓藥材多指標(biāo)快速檢測(cè)方法在重樓藥材檢測(cè)中的應(yīng)用。，
【文檔編號(hào)】G01N21/3563GK103487395SQ201310399571
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】吳永江, 劉博文, 金葉, 陳勇, 劉雪松 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 云南白藥集團(tuán)股份有限公司