專利名稱：：一種中藥提取物的中紅外光譜多組分定量分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種中藥提取物的質(zhì)量控制方法，具體涉及一種中藥提取物的快速定量分析方法。
背景技術(shù)：
：在中藥提取過程中，需要對指標(biāo)成分的含量進(jìn)行測定，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和批次之間的穩(wěn)定。目前，常規(guī)采用HPLC法(高效液相色譜法)測定指標(biāo)成分的含量，即對每批次的中藥提取物進(jìn)行稱量、溶解、稀釋、HPLC進(jìn)樣等步驟，再與指標(biāo)成分對照品通過峰面積歸一法計算含量，得到每批中藥提取物指標(biāo)成分含量值。具體步驟如下1)中藥提取物前處理，包括溶解、定容；2)色譜條件建立，包括配制流動相，配制對照品，建立儀器系統(tǒng)性方法；3)色譜圖處理，計算樣品含量。這種測定方法除流動相與對照品在短期內(nèi)可連續(xù)使用外，每次樣品含量測定時均要重復(fù)以上3個操作。因此，HPLC含量測定方法繁瑣、周期較長(檢測一批樣品約8小時)、試劑使用量較大，而且數(shù)據(jù)波動性較大，無法快速地預(yù)測提取物中指標(biāo)成分的含量。紅外光譜技術(shù)隨著計算機(jī)的發(fā)展而被廣泛應(yīng)用于中藥檢測領(lǐng)域。近紅外(NR)多組分定量分析因其快速、無損、光譜特性穩(wěn)定、信息量大、模型盲樣預(yù)測率高的優(yōu)勢，在食品與飼料行業(yè)成分分析預(yù)測方面得到應(yīng)用。食品和飼料中指標(biāo)成分占總體成分比例較高，一般為20-60%(重量百分比，下同)之間，如在飼料營養(yǎng)成分分析中，粗蛋白含量一般為20-25%，模型建立時擬合率比較容易接近1.0。但中藥提取物中有效成分含量均比較低，一般在10%以內(nèi)。如白芍提取物中有效成分芍藥苷的含量僅為9%左右，丹參提取物中有效成分丹參素含量在3%左右，黃民提取物中有效成分黃芪甲苷含量在1%左右。采用NfR方法建立模型擬合率較低，達(dá)不到0.9，導(dǎo)致盲樣(即待測樣品)帶入模型預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確率低，而且近紅外儀器較貴，檢測成本較高。長期以來研究人員一直使用中紅外光譜進(jìn)行物質(zhì)定性分析，尚未有使用中紅外光譜進(jìn)行多組分定量分析的研究。中紅外譜系特征性強(qiáng)，對低比例成分(5%~20%)多組分含量預(yù)測效果較佳，而且中紅外儀器普及率較高。所以將中紅外多組分定量分析用于快速預(yù)測中藥提取物指標(biāo)成分的含量，并解決應(yīng)用中的實際問題，如模型建立，一直是人們渴望解決而未得到解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種中藥提取物的中紅外光譜多組分定量分析方法，該方法解決了上述問題，操作簡單，檢測成本低，檢測周期短，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好；對于含量很低的指標(biāo)成分(<2%，重量百分比，下同)，仍能較好地預(yù)測其含量。本發(fā)明所述的分析方法可描述如下-1)收集30批同品種不同批次中藥提取物進(jìn)行含量測定，獲取指標(biāo)成分含量；2)將以上提取物進(jìn)行紅外譜圖掃描；3)將光譜圖與含量值代入spectrumquant+軟件(美國PE公司)建立模型；4)調(diào)整參數(shù)優(yōu)化模型使擬合率接近1.0;5)實際測定將待測定樣品掃描一張紅外譜圖，代入模型，進(jìn)行計算，預(yù)測出該批提取物指標(biāo)成份含量值。歩驟l)中所述的中藥提取物優(yōu)選浸膏或干粉，所述指標(biāo)成份優(yōu)選為13種。歩驟2)中紅外圖譜掃描，中藥藥提取物如果是干粉優(yōu)選壓片法，浸膏則優(yōu)選ATR(水平衰減全反射)法。對于浸膏，采取ATR法，可以減少浸膏壓片所產(chǎn)生誤差對模型建立造成的影響。歩驟3)屮所述的參數(shù)選自光譜殘差、建模殘差、組合殘差、建模權(quán)重、分辨權(quán)重；在指標(biāo)成分含量>5%時，優(yōu)選以建模權(quán)重和分辨權(quán)重為主參數(shù)；當(dāng)指標(biāo)成分含量《5%時，優(yōu)選以上五個參數(shù)全面考慮。步驟4)中，指標(biāo)成份含量》2%時，模型擬合率優(yōu)選逼近于1;指標(biāo)成份含量<2%時，擬合率優(yōu)選接近0.95。歩驟5)中，實際盲樣測定時，樣品優(yōu)選平行測定兩份，以減少檢測誤差的產(chǎn)牛；盲樣指標(biāo)成份真實值與預(yù)測值之間最優(yōu)差異《5%。本發(fā)明所述的中藥優(yōu)選為白芍、丹參、黃芪。在波段選擇方面，對羥基、羰基、C-C單鍵、C-C雙鍵、C-C三鍵、C-O鍵等官能團(tuán)的吸收進(jìn)行篩選。進(jìn)行全波段分析(4000-450cm—1)，如果模型擬合率較低，需分段篩選。選取表示水分的羥基區(qū)域(4000-3000cm-1)，表示糖類物質(zhì)的C-C雙鍵、C-C三鍵區(qū)域(1200-800on—')，經(jīng)過分析研究引入結(jié)合含量純物質(zhì)選取特征波段的方法，結(jié)合指標(biāo)成分特征峰，選取特征性表征最強(qiáng)的吸收波段。通過建立定量分析模型，實際應(yīng)用本方法進(jìn)行樣品測定時，只需掃描一張中紅外光譜圖代入模型即可預(yù)測出含量值，操作簡單，檢測成本較低，檢測周期短，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好；而且不使用有機(jī)試劑，不會產(chǎn)生廢液，優(yōu)于HPLC檢測方法；對于含量很低的指標(biāo)成分(<2%)，仍能較好地預(yù)測其含量。圖1是實施例1中批號為20060902的白芍浸膏的ATR圖譜；l冬J2是實施例1中批號為20060903的白芍浸膏的ATR圖譜；圖3是實施例1中批號為20060904的白芍浸膏的ATR圖譜；圖4是實施例1中批號為20060905的白芍浸膏的ATR圖譜；圖5是實施例1中批號為20060906的白芍浸膏的ATR圖譜；圖6是實施例1中批號為20060907的白芍浸膏的ATR圖譜；圖7是實施例1中批號為20060908的白芍浸膏的ATR圖譜；圖8是實施例1中批號為20060909的白芍浸膏的ATR圖譜；圖9是實施例1中批號為20060910的O芍浸膏的ATR圖譜；圖l()是實施例1中批號為20060911的白芍浸膏的ATR圖譜;圖11是實施例1中批號為20060912的白芍浸膏的ATR圖譜;圖12是實施例1中批號為20060913的白芍浸膏的ATR圖譜;圖13是實施例1中批號為20060914的白芍浸膏的ATR圖譜;圖14是實施例1中批號為20060915的白芍浸膏的ATR圖譜;圖15是實施例1中批號為20061002的白芍浸膏的ATR圖譜;圖16是實施例1中批號為20061003的白芍浸膏的ATR圖譜;圖n是實施例1中批號為20061004的白芍浸膏的ATR圖譜;圖18是實施例1中批號為20061005的白芍浸膏的ATR圖譜;圖19是實施例1中批號為20061006的白芍浸膏的ATR圖譜;圖20是實施例1中批號為20061007的白芍浸膏的ATR圖譜;圖21是實施例1中批號為20061101的白芍浸膏的ATR圖譜;圖22是實施例1中批號為20061102的白芍浸膏的ATR圖譜;圖23是實施例1中批號為20061103的白芍浸膏的ATR圖譜;圖24是實施例1中批號為20061104的白芍浸膏的ATR圖譜;圖25是實施例1中批號為20061105的白芍浸膏的ATR圖譜;圖26是實施例1中批號為20061106的白芍浸膏的ATR圖譜;圖27是實施例1中批號為20061107的白芍浸膏的ATR圖譜;5圖28是實施例1中批號為20061108的白芍浸膏的ATR圖譜；圖29是實施例中批號為20061109的白芍浸膏的ATR圖譜；圖30是實施例1中批號為20061202的白芍浸膏的ATR圖譜；圖31是實施例1中批號為20060901(盲樣，即待測批次)的白芍浸膏的ATR圖譜;圖32是實施例1中批號為20061001(盲樣，即待測批次)的白芍浸膏的ATR圖譜。圖33是實施例2中批號為20070101的丹參浸膏的ATR圖譜；圖34是實施例2中批號為20070102的丹參浸膏的ATR圖譜；圖35是實施例2中批號為20070103的丹參浸膏的ATR圖譜；圖36是實施例2中批號為20070104的丹參浸膏的ATR圖譜；圖37是實施例2中批號為20070105的丹參浸膏的ATR圖譜；圖38是實施例2中批號為20070106的丹參浸膏的ATR圖譜；圖39是實施例2中批號為20070107的丹參浸膏的ATR圖譜；圖40是實施例2中批號為20070108的丹參浸膏的ATR圖譜；圖41是實施例2中批號為20070109的丹參浸膏的ATR圖譜；圖42是實施例2中批號為20070110的丹參浸膏的ATR圖譜；圖43是實施例2中批號為2006107的丹參浸膏的ATR圖譜；圖44是實施例2中批號為20061108的丹參浸膏的ATR圖譜；圖45是實施例2中批號為200611.09的丹參浸膏的ATR圖譜；圖46是實施例2中批號為20061110的丹參浸膏的ATR圖譜；圖47是實施例2中批號為20061111的丹參浸膏的ATR圖譜；圖48是實施例2中批號為20061112的丹參浸膏的ATR圖譜；圖49是實施例2中批號為20061113的丹參浸膏的ATR圖譜；圖50是實施例2中批號為20061114的丹參浸膏的ATR圖譜；圖51是實施例2中批號為20061115的丹參浸膏的ATR圖譜；圖52是實施例2中批號為20061116的丹參浸膏的ATR圖譜；圖53是實施例2中批號為20061201的丹參浸膏的ATR圖譜；圖54是實施例2中批號為20061202的丹參浸膏的ATR圖譜；圖55是實施例2中批號為20061203的丹參浸膏的ATR圖譜；圖56是實施例2中批號為20061204的丹參浸膏的ATR圖譜；圖57是實施例2中批號為20061205的丹參浸膏的ATR圖譜；圖58是實施例2中批號為20061206的丹參浸膏的ATR圖譜；圖59是實施例2中批號為20061207的丹參浸膏的ATR圖譜；圖60是實施例2中批號為20061208的丹參浸膏的ATR圖譜；圖61是實施例2中批號為20061209的丹參浸膏的ATR圖譜；圖62是實施例2中批號為20061210的丹參浸膏的ATR圖譜；圖63是實施例2中批號為20061221(盲樣，即待測批次)的丹參浸膏的ATR圖譜;圖64是實施例2中批號為20061222(盲樣，即待測批次)的丹參浸膏的ATR圖譜;圖65是實施例3中批號為20040213的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖66是實施例3中批號為20040213F1的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖67是實施例3中批號為20040214的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖68是實施例3中批號為20040214F1的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖69是實施例3中批號為20040702的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖70是實施例3中批號為20040215的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖71是實施例3中批號為20040215F1的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖72是實施例3中批號為20040901的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖73是實施例3中批號為20040801的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖74是實施例3中批號為2005080的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖75是實施例3中批號為20051101的黃疾浸膏的ATR圖譜；圖76是實施例3中批號為20050501的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖77是實施例3中批號為20050502的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖78是實施例3中批號為20050503的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖79是實施例3中批號為20050504的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖80是實施例3中批號為20050505的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖81是實施例3中批號為20050506的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖82是實施例3中批號為20050601的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖83是實施例3中批號為20050602的黃疾浸膏的ATR圖譜；圖84是實施例3中批號為20050603的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖85是實施例3中批號為20050701的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖86是實施例3中批號為20050702的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖87是實施例3中批號為20050703的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖88是實施例3中批號為20050704的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖89是實施例3中批號為20050705的黃芪浸膏的ATR圖譜；圖90是實施伊圖91是實施伊圖92是實施伊圖93是實施伊圖94是實施伊圖95是實施伊圖96是實施伊3中批號為20050706的黃芪浸膏的ATR圖譜；3中批號為20050707的黃芪浸膏的ATR圖譜；3中批號為20050708的黃芪浸膏的ATR圖譜；3中批號為20050709的黃芭浸膏的ATR圖譜；3中批號為20050710的黃芪浸膏的ATR圖譜；3中批號為20050713(盲樣，即待測批次)的黃芪浸膏的ATR圖譜;3中批號為20050714(盲樣，即待測批次)的黃芪浸膏的ATR圖譜:具體實施例方式以下通過實施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明"但不作為對本發(fā)明的限制。實施例1白芍浸膏中芍藥苷含量的預(yù)測。1.白芍浸膏30批次，HPLC含量測定。HPLC測定時采用儀器型號為Waters2996;三卜批次芍藥苷含量數(shù)據(jù)如下:白芍浸膏批號芍藥苷含量(％，HPLC測定值，重量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>200610076.834200611017.210200611027.575200611037.662200611047.320200611057.791200611067.308200611078.134200611087.790200611098.254200612018.3352.對這3()個批次的白芍浸膏進(jìn)行紅外光譜(ATR)掃描，獲取譜圖。紅外儀器采用型號為PE公司SpectrumOne。3.HPLC所得到的含量值和紅外ATR圖譜代入spectmmquant+軟件建立模型。結(jié)合光譜殘差、建模殘差、組合殘差、建模權(quán)重、分辨權(quán)重登參數(shù)，選取波段。對羥基、羰基、C-C單鍵、C-C雙鍵、C-C三鍵、C-O鍵等官能團(tuán)的吸收進(jìn)行篩選，先進(jìn)行全波段分析(4000-450cm-l)模型擬合率較低。再進(jìn)行分段篩選，選取表示水分的羥基區(qū)域(4000-3000cm-l)，表示糖類物質(zhì)的C-C雙鍵、C-C三鍵區(qū)域(1200-800cm-l);經(jīng)過分析研究引入結(jié)合含量純物質(zhì)選取特征波段的方法，結(jié)合芍藥苷特征峰，選取特征性表征最強(qiáng)的，C-C雙鍵吸收波段1400-700cm-l。如下表所示。波數(shù)范圍選擇主參數(shù)選擇次數(shù)其他參數(shù)綜合選擇次數(shù)選取次數(shù)合計4000-450cm-146104000-3000cm-l3251200-800cm-l64101400-700cm-16612總計191837結(jié)果模型擬合率達(dá)到0.9761,接近于1，達(dá)到了定量分析的要求。模型建立完畢。4.盲樣芍藥苷含量的測定將盲樣(批次分別為20060901和20061001)進(jìn)行ATR掃描，將所得圖譜代入上述所建9模型。其預(yù)測值和真實之之間的差異如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例2丹參浸膏中丹參素含量的預(yù)測。1.乃參浸膏30批次，HPLC含量測定。HPLC測定時采用儀器型號為Waters2996;三十批次丹參含量數(shù)據(jù)如卜:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>2.對這30個批次的丹參浸膏進(jìn)行紅外光譜(ATR)掃描，獲取譜圖。紅外儀器采用型號為PE公司SpectrumOne。3.HPLC所得到的含量值和紅外ATR圖譜代入spectrumquant+軟件建立模型。結(jié)合光譜殘差、建模殘差、組合殘差、建模權(quán)重、分辨權(quán)重登參數(shù)，選取波段。對羥基、羰基、C'-C單鍵、C-C雙鍵、C-C三鍵、C-O鍵等官能團(tuán)的吸收進(jìn)行篩選，先進(jìn)行全波段分析(4000-450cm")模型擬合率較低。再進(jìn)行分段篩選，選取表示水分的羥基區(qū)域(4000-3000cm"),表示糖類物質(zhì)的C-C雙鍵、C-C三鍵區(qū)域(1200-800cm—1);經(jīng)過分析研究引入結(jié)合含量純物質(zhì)選取特征波段的方法，結(jié)合丹參素特征峰，選取特征性表征最強(qiáng)的，C-C雙鍵吸收波段1300-600cm—、如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>結(jié)果模型擬合率達(dá)到0.9502，接近于1，達(dá)到了定量分析的要求。模型建立完畢。4.盲樣丹參素含量的測定將盲樣(批次分別為20061221和20061222)進(jìn)行ATR掃描，將所得圖譜代入上述所建模型。其預(yù)測值和真實之之間的差異如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>200507095.65200507105.102.對這30個批次的黃芪浸膏進(jìn)行紅外光譜(ATR)掃描，獲取譜圖。紅外儀器采用型號為PE公司SpectrumOne。3.HPLC所得到的含量值和紅外ATR圖譜代入spectrumquant+軟件建立模型。結(jié)合光譜殘差、建模殘差、組合殘差、建模權(quán)重、分辨權(quán)重登參數(shù)，選取波段。對羥基、羰基、C-C單鍵、C-C雙鍵、C-C三鍵、C-O鍵等官能團(tuán)的吸收進(jìn)行篩選，先進(jìn)行全波段分析(4000-450ciV)模型擬合率較低。再進(jìn)行分段篩選，選取表示水分的羥基區(qū)域(4000-3000cm—')，表示糖類物質(zhì)的C-C雙鍵、C-C三鍵區(qū)域(1200-800cm—1);經(jīng)過分析研究引入結(jié)合含量純物質(zhì)選取特征波段的方法，結(jié)合黃芪甲苷特征峰，選取特征性表征最強(qiáng)的，C-C雙鍵吸收波段1100-800cm—1。如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>結(jié)果模型擬合率達(dá)到0.9602，接近于1，達(dá)到了定量分析的要求。模型建立完畢。4.盲樣黃芪素含量的測定將盲樣(批次分別為和)進(jìn)行ATR掃描，將所得圖譜代入上述所建模型。其預(yù)測值和真實之之間的差異如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求-一種中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于，該方法包括以下歩驟1)收集30批同品種不同批次中藥提取物進(jìn)行含量測定，獲取指標(biāo)成分含量；2)將以上提取物進(jìn)行紅外譜圖掃描；3)將紅外光譜圖和指標(biāo)成分含量值代入spectrumquant+軟件建立模型；4)調(diào)整參數(shù)優(yōu)化模型使擬合率接近1.0;5)實際測定將待測定樣品掃描一張紅外譜圖，代入模型，進(jìn)行計算，預(yù)測出該批提取物指標(biāo)成份含量值。權(quán)利要求1所述的中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于所述的中藥提取物是浸膏或干粉。權(quán)利要求1所述的中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于1)所述指標(biāo)成份為13種。權(quán)利要求2所述的中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于2)所述的紅外圖譜掃描采用壓片法或ATR法。權(quán)利要求l所述的屮藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于3)中所述的參數(shù)為建模權(quán)重和分辨權(quán)重。權(quán)利要求5所述的屮藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于3)中所述的參數(shù)還包括光譜殘差、建模殘差和組合殘差。權(quán)利要求l所述的中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于4)中，指標(biāo)成份含量》2%時，模型擬合率逼近于l;指標(biāo)成份含量<2%時，擬合率接近0.95。權(quán)利要求l所述的中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于5)實際盲樣測定時樣品平行測定兩份。權(quán)利要求1所述的中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于5)盲樣指標(biāo)成份真實值與預(yù)測值之間差異《5%。權(quán)利要求19任意一項所述的中藥提取物的中紅外多組分定量分析方法，其特征在于所述的中藥選自白芍、丹參、黃芪。全文摘要本發(fā)明公開了一種中藥提取物的中紅外光譜多組分定量分析方法。該方法通過以下步驟建立分析模型1)收集30批以上的中藥提取物進(jìn)行指標(biāo)成份含量測定與紅外譜圖掃描；2)利用spectrumquant+軟件建立分析模型，并通過參數(shù)優(yōu)化使模型擬合率接近1.0。實際應(yīng)用本方法進(jìn)行樣品測定時，只需掃描一張中紅外光譜圖代入模型即可預(yù)測出含量值，操作簡單，檢測成本較低，檢測周期短，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好；而且不使用有機(jī)試劑，不會產(chǎn)生廢液，優(yōu)于常規(guī)的HPLC檢測方法；對于含量很低的指標(biāo)成分(＜2％)，仍能較好地預(yù)測其含量。文檔編號G01N21/35GK101310738SQ20081009456公開日2008年11月26日申請日期2008年5月14日優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日發(fā)明者巖劉,劉順航,王俊全申請人:天津天士力現(xiàn)代中藥資源有限公司