基于R语言的近红外光谱对甘草中指标成分定量分析

目的:建立较优的甘草质控成分(水分、总灰分、甘草苷、甘草酸)的近红外定量模型,实现快速检测。方法:基于2015年版《中国药典》方法测定97批甘草中水分、总灰分、甘草苷及甘草酸的含量。采用近红外光谱仪扫描其近红外光谱。采用R语言筛选最佳光谱预处理方法,建立近红外定量模型。结果:水分和甘草苷近红外定量模型的最佳预处理方法为一阶导数,其中水分测试集和验证集的相关系数分别为0.930 0和0.929 9,均方根误差分别为0.243 2和0.203 8,甘草苷测试集和验证集的相关系数分别为0.930 3和0.907 6,均方根误差分别为0.093 9和0.128 9;总灰分近红外定量模型的最佳预处理方法为MSC,测试集和验证集的相关系数分别为0.926 5和0.917 7,预测均方根误差分别为0.109 6和0.103 7;甘草酸近红外定量模型的最佳预处理方法为SNV,测试集和验证集的相关系数分别为0.918 1和0.915 7,预测均方根误差分别为0.274 8和0.236 0。结论:该研究建立了较优的甘草质控成分的近红外定量模型,其模型的准确度均较高,为实现快速检测奠定了基础。     

基于小波包变换的云芝蛋白和多糖的近红外光谱分析

目的 采用小波包变换(WPT)提取云芝样品近红外漫反射光谱的特征信息,结合偏最小二乘法(PLS)建立测定药用真菌云芝中蛋白和多糖含量定量分析模型.方法 所建立的模型经过小波包变换尺度分析的选择,PLS模型参数的优选,在WPT变换尺度为6时,可以得到最优的分析模型.结果 最优蛋白含量分析模型校正集的交互验证均方根误差(RMSECV)为0.012 63,(Rv)为0.947 42;应用此模型对预测集样品中蛋白含量进行预测,得到预测均方根误差(RMSEP)为0.010 41,预测集的相关系数(Rp)为0.958 56.多糖最优分析模型校正集的交互验证均方根误差(RMSECV)为0.01688,(Rv)为0.919 62;应用此模型对预测集样品中的多糖含量进行预测,得到预测均方根误差(RMSEP)为0.010 43,预测集的相关系数(Rp)为0.974 28.结论 该方法预测精度能满足云芝蛋白定量和多糖含量分析的要求,且方便快捷,无破坏性,可实现在线检测,对替代原有繁琐的云芝蛋白多糖含量测定方法具有重要的意义.     

近红外光谱法快速测定天南星药材中水分

目的:应用近红外光谱技术(NIR)建立快速测定天南星药材中水分的方法。方法:采用烘干法测定样品中的水分,运用偏最小二乘法(PLS)建立该含量与NIR光谱之间的多元校正模型,采用相关系数(R),校正均方根误差(RMSEC),内部交叉验证均方根误差(RMSECV)和外部预测均方根误差(RMSEP)对校正模型进行优化和评价。利用校正模型对未知样品的水分进行预测,检验模型的准确度。结果:采用二阶导数法对光谱进行预处理,在4 774~9 845 cm~(-1)波段,选择前6个主成分建立最优校正模型,所建模型的R为0.990 6,RMSEC为0.16,RMSECV为0.38。经外部验证,校正模型的RMSEP和平均回收率分别为0.298和99.8%。结论:该方法具有简便快速、结果准确、无损样品的特点,可以应用于天南星中水分的快速测定。     

基于偏最小二乘法的近红外光谱定量分析模型预测蛹虫草中腺苷含量

目的 采用偏最小二乘法(PLS)建立测定蛹虫草中腺苷含量的近红外光谱定量分析模型.方法 应用光谱预处理方法分别对蛹虫草样品的近红外光谱进行预处理,并采用预处理后的光谱分别建立定量分析模型.结果 经过比较各个模型的内部交互验证均方根误差(RMSECV)和交互验证预测值与真实值间的相关系数(Rv),外部均方根误差(RMSEP),选取最优的模型,其RMSECV、Rv和RMSEP分别为0.737 6,0.904 9和0.541 0.结论 近红外光谱在中药有效成分定量分析方面有很大的应用前景.     

Bagging-PLS的黄柏中试提取过程在线近红外质量监测研究

目的:采用近红外光谱技术,建立黄柏中试提取过程偏最小二乘法(PLS)定量模型,快速分析盐酸小檗碱含量,以Bagging-PLS集成建模方法提高所建模型的预测性能。方法:以HPLC为参考方法测定黄柏提取液中盐酸小檗碱含量,运用PLS建立与近红外光谱(NIR)预测值之间的多元校正模型,并建立Bagging-PLS模型提高模型的稳定性与预测性能。结果:盐酸小檗碱定量模型的校正均方根误差RMSEC为0.742 9,预测均方根误差RMSEP为0.961 4,校正集相关系数rc为0.986 6,预测集相关系数rp为0.977 0;Bagging-PLS模型预测均方根误差RMSEP均值为0.413 6,预测集相关系数rp均值为0.998 3,表现出了良好的稳健性与预测性能。结论:所建立的近红外定量模型拥有较好的预测性能,能够实现快速实时检测黄柏提取液中盐酸小檗碱的含量;所建立的Bagging-PLS模型稳健性与预测性能良好,可应用于中药近红外在线监测过程中。     

近红外光谱法快速测定白芍中芍药苷和水分的含量

目的:采用近红外光谱技术建立白芍中芍药苷和水分的定量模型。方法:收集不同产地白芍样品108批,采用偏最小二乘法建立白芍中水分和芍药苷含量的近红外光谱校正模型,以烘干法和超高效液相色谱法,分别测定样品中水分和芍药苷含量,作为参考值,并用相关系数和预测均方差对模型预测性能进行评价。结果:芍药苷和水分校正集的相关系数分别为0.967 6,0.873 1,校正集均方根误差分别为0.406,0.264;预测集均方根误差分别为0.599,0.252。结论:该方法快速、简便、无污染、结果可靠,实现了白芍样品中芍药苷和水分含量的快速、准确测定。     

近红外漫反射光谱法快速测定苦参和白土苓药材的水分

目的:利用近红外(NIR)光谱技术建立一种快速测定苦参及白土苓药材水分的方法。方法:以《中国药典》水分测定法中的烘干法测定不同苦参及白土苓药材含水量,采用偏最小二乘回归方法(PLS)分别建立两种药材的近红外光谱与含水量之间的相关模型,并利用内部交叉验证和外部验证的方法对模型进行优化。结果:2个模型的校正集内部交叉验证决定系数(R2)均在0.97以上,内部交叉验证均方差(RMSECV)均在0.001 9以下;2个模型的验证集外部验证R2均在0.99以上,预测误差均方根(RMSEP)均在0.002 2以下。结论:近红外漫反射光谱法具有快速、无损、准确的特点,能满足工业生产上对于原料药材水分含量测定的要求,可推广应用于药材含水量的快速测定。     

近红外光谱-偏最小二乘法快速测定八角茴香中莽草酸含量

目的 采用偏最小二乘法(PLS)建立测定八角茴香中莽草酸含量的近红外光谱定量分析模型.方法 应用多种光谱预处理方法分别对八角茴香固体粉末样品的近红外光谱进行预处理,并采用预处理后的光谱分别建立定量分析模型,模型经过选择最适主因子数进行优化.结果 经过比较各个模型的内部交互验证均方根误差(RMSECV)和交互验证预测值与实验测得值间的相关系数(Rv),外部均方根误差(RMSEP),选取最优的模型.结论 结果表明定量分析模型稳健性好和预测精度高,在中药有效成分定量分析方面有很大的应用前景.     

基于近红外光谱及组合间隔偏最小二乘法的天南星中水分及总黄酮含量测定研究

目的建立天南星中水分及总黄酮的近红外含量预测模型。方法采用近红外漫反射光谱,利用TQ Analyst 9.0软件进行光谱预处理,并结合Matlab平台下的组合间隔偏最小二乘法进行波段的优选。以校正集相关系数(R_c~2)、校正集预测均方根误差(RMSEC)、验证集相关系数(R_p~2)、验证集预测均方根误差(RMSEP)为指标评价模型的优劣。结果水分较为理想的建模波段范围为4613.6~4968.4 cm~(-1)、8871.2~9226 cm~(-1)、10 299.4~10 645.2 cm~(-1);总黄酮建模波段范围为4376.3~4849.6 cm~(-1)、5796.2~6269.5 cm~(-1)、8182.6~8635.9 cm~(-1)。建模后水分的含量预测模型R_c~2=0.956 2,RMSEC=0.332,R_p~2=0.905 2,RMSEP=0.554;总黄酮含量预测模型为R_c~2=0.937 7,RMSEC=0.021,R_p~2=0.898 8,RMSEP=0.027。结论建立的近红外光谱测定方法操作简便、快速、准确,为水分及总黄酮含量的快速检测提供了借鉴。     

近红外漫反射光谱法快速测定积雪草总苷中积雪草苷的含量

目的：建立近红外漫反射光谱法快速测定积雪草总苷中积雪草苷的含量方法。方法：采用高效液相色谱法测定市场上流通的66批次积雪草总苷中积雪草苷的含量,同时采集近红外漫反射光谱,对原始光谱进行多元散射校正（ MSC）、二阶导数（2D）和Norris导数（ND）平滑等光谱预处理方法,采用偏最小二乘回归法（PLSR）建立近红外定量校正模型,实现积雪草总苷中指标性成分积雪草苷含量的快速测定。结果：所建立的积雪草苷近红外定量校正模型,验证集相对误差RMSEP、标准偏差与标准误差的比值RPD分别为0.0352和6.47,表明所建近红外模型预测准确度高。同时,校正集均方根误差RMSEC和验证集均方根误差RMSEP接近,分别为1.17和1.25,交叉验证均方根误差RMSECV为3.43,表明所建近红外模型稳健性好。结论：所建立的积雪草苷近红外定量校正模型具有很好的预测准确度和稳健性,为市场上积雪草总苷质量的快速评价提供方法。     

基于灰色关联分析方法评价商品甘草药材质量

目的:依据灰色关联分析方法评价商品甘草质量。方法:收集甘草代表产区甘肃、内蒙、新疆等地的商品甘草30份,依据传统外观性状结合市场现状进行等级划分,对收集的样品进行主要成分浸出物、总多糖、甘草酸、甘草苷含量测定,采用灰色关联度法,以定义的相对关联度为测度,构建商品甘草质量评价模型。结果:30份商品甘草药材样品的质量评价结果与商品等级划分的基本内涵相符合,不同等级甘草样品质量均按一等、二等、三等为先后次序进行排序,不同产地同一等级的商品甘草以甘肃庆阳、内蒙伊盟最佳,其次为甘肃金塔、甘肃民勤、内蒙杭锦旗、甘肃酒泉、新疆库尔勒、宁夏中宁,青海、陕西的样品一等甘草较甘肃、内蒙个别产地二等甘草质量稍差。结论:该方法及模型可用于商品甘草药材的质量评价。     

甘草总黄酮微海绵的制备及体外释放度评价

目的:优选甘草总黄酮微海绵的制备工艺并考察其体外释放度。方法:利用类乳剂溶媒扩散法制备甘草总黄酮微海绵,以微海绵得率、包封率及分散系数为指标,通过星点设计-效应面法考察聚乙烯醇用量、药物与乙基纤维素的比例、搅拌速度对甘草总黄酮微海绵制备工艺的影响。利用紫外分光光度法测定甘草总黄酮微海绵的包封率,检测波长335 nm;建立HPLC同时测定甘草总黄酮中甘草苷、异甘草苷、甘草素、异甘草素、甘草查尔酮A和光甘草定的含量,检测波长300 nm,流动相乙腈-甲醇-0.2%磷酸水溶液梯度洗脱;利用透析法比较甘草总黄酮及甘草总黄酮微海绵中6个成分的体外释放度。结果:甘草总黄酮微海绵的最佳制备工艺为聚乙烯醇用量2.69%,药物-乙基纤维素(6∶1),搅拌速度1 100 r·min~(-1),搅拌时间4 h。8 h内甘草总黄酮中甘草苷、异甘草苷、甘草素、异甘草素、甘草查尔酮A和光甘草定的累积释放度分别为87.47%,86.83%,76.98%,78.48%,86.58%和56.58%,24 h内甘草总黄酮微海绵中这6个成分的累积释放度分别为91.45%,89.74%,77.57%,82.64%,87.74%和67.74%。结论:利用类乳剂溶媒扩散法制备的甘草总黄酮微海绵粒径大小均匀、工艺稳定且操作简便。甘草总黄酮微海绵具有明显的缓释作用。     

近红外漫反射法测定茯苓中水溶性多糖及碱溶性多糖

目的:建立茯苓中水溶性多糖和碱溶性多糖的基于近红外光谱的含量预测模型。方法:建立并优化茯苓中水溶性多糖和碱溶性多糖的分光光度含量测定方法,并用建立的分光光度法对90个批次样品中的碱溶性多糖和水溶性多糖进行含量测定。采用积分球漫反射对样品进行红外光谱扫描,参考分光光度法获得的2种多糖的含量结果,经光谱预处理方法优选,并以Matlab R2012a软件,采用组合区间偏最小二乘法(synergy interval partial least squares regression SIPLS)对特征波长进行了筛选,建立了茯苓中水溶性多糖和碱溶性多糖的近红外含量测定方法。结果:建立的近红外预测模型水溶性多糖交叉验证均方根误差(RMSEC)为0.270,相关系数R_c~2=0.905 9,预测均方根误差(RMSEP)为0.119;预测集相关系数R_p~2=0.913 8。碱溶性多糖RMSEC=0.242,Rc2=0.999 6;RMSEP=0.243,Rp2=0.998 9。结论:所建立的近红外漫反射含量测定方法操作简便,快速,准确。适于茯苓中水溶性多糖和碱溶性多糖的质量控制。     

高效液相色谱法测定甘草及其炮制品中5种活性成分的含量

 目的建立甘草及其3种炮制品中芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、异甘草苷和甘草酸的HPLC含量测定方法,并比较炮制前后5种主要活性成分含量的变化。方法采用依利特Hypersil ODS色谱柱,乙腈-3%乙酸梯度洗脱,流速为0.6mL·min^-1,检测波长为254nm,柱温为35℃,对甘草、炙甘草、蜜润甘草、清炒甘草中的5种活性成分进行含量测定。结果芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、异甘草苷和甘草酸分别在0.47～15.04μg(r=0.9996),0.13～4.16μg(r=0.9995),0.11～3.52μg(r=0.9999),0.13～4.16μg(r=0.9998),0.53～16.96μg(r=0.9990)内呈良好的线性关系;平均回收率分别为97.7%,100.8%,99.7%,100.5%和99.6%,RSD分别为0.4%,1.8%,1.5%,2.1%,1.9%。测定甘草及其3种炮制品中5种活性成分的结果表明,除甘草苷含量蜜炙甘草高于蜜润甘草外,5种成分在4种样品中的含量依次为清炒甘草>生甘草>蜜润甘草>蜜炙甘草。结论炮制对甘草5种主要活性成分的含量有明显影响;本方法简便,快捷,可用于甘草及其炮制品的质量控制。     

绞股蓝水分近红外定量模型的建立

目的:运用近红外光谱技术对绞股蓝药材中水分进行快速测定。方法:采集不同产地不同批号绞股蓝样品的近红外光谱图,结合TQ Analyst 8.0软件,将其经一阶导数及Norris平滑(有效位数3,有效位间间隔3)预处理,在10 000~4 000cm-1谱段内,选择前10个主成分,采用偏最小二乘法建立绞股蓝水分近红外光定量模型。结果:所建模型相关系数r=0.9688,交叉验证均方根偏差(RMSECV)=0.303,预测均方根偏差(RMSEP)=0.284,验证集预测回收率为101.14%(n=11),RSD2.16%,并且仪器精密度良好,样品重复性佳,在2 h内样品检测稳定。结论:该研究所建立的模型性能较好,绞股蓝水分含量测定较准确。可以应用于绞股蓝药材水分的快速测定。     

甘遂与甘草反药相互作用的网络药理学分析

目的:采用网络药理学方法,探讨甘遂和甘草反药配伍后药效/毒性成分的分子作用机制,分析其多成分-多靶点-多通路相互关系。方法:针对甘遂甘草的主要药效/毒性成分——甘遂萜酯A,甘遂萜酯B,甘遂萜酯C,甘草酸,甘草苷,异甘草苷和刺芒柄花素,依据Pharm Mapper数据库构建多成分-蛋白网络,获取的靶点信息利用博奥数据库MAS 3.0系统得到相应通路,通过Cytoscape软件建立成分-靶点-通路网络模型。结果:网络分析表明,甘遂、甘草配伍药效/毒性成分涉及神经-免疫-内分泌-泌尿等相关的61条通路。在调节水和电解质排泄方面药效相反,与肾素血管紧张素系统、类固醇生物合成等通路有关;在抗肿瘤、抗炎、调节免疫方面发挥协同作用,涉及33条通路;两者配伍存在基于肝药酶代谢的毒性增强现象。结论:甘遂与甘草配伍存在药效降低或药效协同和毒性改变等多种情况,体现了中药配伍多成分、多靶点、多途径作用模式,该研究为深入探讨甘遂甘草配伍的分子作用机制提供了参考。     

近红外光谱法快速测定女贞子药材中水分含量

目的:采用近红外光谱技术(NIRS)结合偏最小二乘法(PLS)建立一种女贞子药材中水分含量快速环保的测定方法。方法:利用烘干法测定样品中水分含量,并以其作为参考值,运用近红外漫反射光谱技术采集女贞子的近红外漫反射光谱,结合PLS建立女贞子药材中水分含量的定量分析模型,并用未知样品验证该模型。结果:所建水分定量模型的校正集内部交叉验证相关系数(R2),校正均方差(RMSEC),内部交叉验证均方差(RMSECV)分别为0.986 87,0.199,0.246 41;验证集预测相关系数(R2)与预测均方差(RMSEP)分别为0.956 6和0.220。结论:该方法操作简便,快速无污染,结果准确,可用于女贞子药材中水分含量的快速测定。     

蜜炙对甘草化学成分影响研究

目的 对甘草及不同炮制品进行化学成分比较研究,分析蜜炙对甘草化学成分的影响。方法 采用HPLC对甘草、炙甘草和清炒甘草进行了色谱图的比较分析,同时通过测定葡萄糖、果糖、5-羟甲基糠醛（5-HMF）含量分析了辅料蜂蜜在蜜炙过程中对甘草化学成分产生的影响。结果 甘草经炮制后化学成分之间的比例发生了变化,葡萄糖和果糖含量显著增加,新产生了5-羟甲基糠醛,清炒法与蜜炙对化学成分的影响不同。结论 甘草经蜜炙后成分比例的改变和蜂蜜的加入可能为甘草蜜炙后增强补脾作用的物质基础,这些变化为加蜜和加热同时作用的结果。上述研究可为探讨甘草蜜炙原理提供实验依据。