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近紅外光譜測定人參與西洋參的總皂甙總量

近紅外光譜測定人參與西洋參的總皂甙總量

　　采用近紅外光譜測定人參與西洋參的主要皂甙總量。采集人參與西洋參的漫反射光譜，分別對光譜進行數(shù)學(xué)處理,建立了對應(yīng)的偏最小二乘( PLS) 回歸模型。所建立的PLS 模型的預(yù)測集相關(guān)系數(shù)為 0. 97, 預(yù)測標準差為 0. 519, 相對分析誤差為 4. 07。結(jié)果表明: 近紅外光譜可用于檢測人參與西洋參主要皂甙總量,實現(xiàn)原料的現(xiàn)場快速篩查。

　　人參與西洋參為同科同屬植物,其外型與化學(xué)成分相似,對人體均有補益作用, 在免疫調(diào)節(jié)、 抗癌與抗衰老等方面的效果尤為獨特。因此, 常用于保健藥物與食品加工。人參皂甙為人參和西洋參的主要活性成分,目前,測定人參皂甙定量常用方法為液相色譜法。但這方法較為繁瑣,測定條件較苛刻,很難滿足實際需要。近紅外光譜分析是一種快速多組分分析方法,已廣泛用于藥材研究。但近紅外區(qū)譜帶較寬,重疊嚴重,信號弱;加上儀器噪聲、 基線漂移、 雜散光、 背景噪聲等因素, 嚴重限制了校正模型的質(zhì)量與準確性。因此,在建立模型前需對光譜進行預(yù)處理。而一些常用的預(yù)處理方法(如平滑、 求導(dǎo)、 多元散射校正等)只是對譜圖本身數(shù)據(jù)進行處理,并未考慮濃度陣的影響,其在濾除噪聲的同時也損失了部分與待測品質(zhì)相關(guān)的光譜信息。采用近紅外光譜法結(jié)合偏最小二乘回歸法對人參總皂甙進行了定標建模分析。本實驗對光譜進行預(yù)處理, 建立高質(zhì)量的人參與西洋參主要皂甙總量的對應(yīng)的近紅外PLS測定模型，確定近紅外技術(shù)方法對人參與西洋參主要皂甙總量的檢測可行性和準確性。

　　一. 儀器條件：

　　儀器為近紅外光譜儀，主要部件包括：單色儀、集成電腦、電源適配器，置頂旋轉(zhuǎn)測樣系統(tǒng)。采集處理軟件，建模軟件。 測樣方式：漫反射方式;檢測方法：置頂旋轉(zhuǎn)測樣系統(tǒng);實驗所用的參數(shù)設(shè)置為： 波長范圍：1400nm ~ 2500nm，波長步長：1.0nm，平均次數(shù)：60次。

　　二.樣品制備和實驗方法：

　　實驗所用 75 個樣品,其中西洋參樣品 54 個,人參樣品21 個,樣品狀態(tài)包含主根、 須根和粉末。將所有樣品粉碎過0.2 mm孔徑篩,供檢測。各樣品的濕化學(xué)方法數(shù)據(jù)為HPLC測得。

　　使用近紅外光譜儀掃描軟件對各樣品進行光譜采集。采用置頂旋轉(zhuǎn)杯測樣方式。得到的樣品光譜和一級數(shù)據(jù)通過建模軟件一一對應(yīng)后，通過PLS1方法進行計算，分別得出人參和西洋參中皂苷的PLS模型。

　　圖1.西洋參中皂苷的PSL模型

　　圖2.人洋參中皂苷的PSL模型

　　如圖1、2中可以看出，西洋參和人參中皂苷的含量與近紅外光譜有很好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別達到達到0.9564 ，0.9608。使用模型對驗證集樣品進行預(yù)測，其最大相對偏差分別為3.2%，1.6% 。

　　三.結(jié)論

　　采用近紅外光譜儀快速、高效檢測西洋參和人參中總皂苷的含量是可行的。不僅快速準確的分析出其成分的含量，而且誤差在可控范圍內(nèi)。分析速度快，結(jié)果準確，具有常規(guī)化學(xué)方法所不具有的優(yōu)點。