近紅外漫反射光譜法快速測定川射干藥材中射干苷含量

徐玉玲， 王 姚， 劉博文， 李松洋， 葉 萌， 張文靜

(成都大學 藥學與生物工程學院， 四川 成都 610106)

0 引 言

川射干為鳶尾科植物鳶尾的干燥根莖，主產于廣西、四川與云南等地區，為四川的道地藥材.其氣微，味甘、苦，歸肺經，具有清熱解毒、祛痰利咽的功效，主治熱毒痰火郁結、咽喉腫痛與痰咳氣喘等癥[1].相關研究表明，川射干在臨床上具有神經保護、抗腫瘤、抗炎與抑菌等作用，具有良好的臨床利用潛力[2-3].此外，射干苷為川射干藥材主要有效成分之一，具有抗炎、祛痰與抗病毒等藥效作用，可作為射干藥材及其制品質量控制的指標[4].目前，川射干的質量評價方法主要是利用高效液相色譜法對其有效成分含量進行測定.但此方法較為繁瑣，且對檢測設備和場地要求高，無法滿足藥材快速檢測的要求.近紅外光譜是波長在780～2 526 nm范圍內的電磁波，可反映近紅外光譜區與有機分子中含氫基團振動的合頻和各級倍頻，以確定樣品中有機分子含氫基團的特征信息，具有方便、快速、高效的優點，在中藥水分、含量測定及反應階段監測等方面[5-7]得到了廣泛應用.基于此，本實驗采用近紅外光譜技術，在使用高效液相色譜法測定川射干藥材中射干苷含量的基礎上，結合偏最小二乘法建立快速定量分析模型，并用于川射干中射干苷的快速同步測定，為實現川射干藥材質量的快速測定與評價提供技術方案.

1 材料與儀器

1.1 材 料

實驗所用材料包括：川射干藥材，購自四川逢春制藥有限公司，經成都大學藥學與生物工程學院劉濤研究員鑒定為鳶尾科植物鳶尾的干燥根莖；射干苷對照品(批號，wkq16070103，HPLC≥98%)，購自四川省維克奇生物科技有限公司；甲醇為色譜純，水為怡寶純凈水，其余試劑均為分析純.

1.2 儀 器

實驗所用儀器包括：NIRMagic3500型近紅外光譜分析儀(北京偉創英圖科技有限公司)，P230 II型高效液相色譜儀(大連依利特分析儀器有限公司)，PS-40型超聲波清洗器(深圳得康清潔設備有限公司).

2 方法與結果

2.1 校正集和驗證集樣品的選擇

將35批川射干藥材，隨機選取25批作為校正樣品來建立校正模型，其余10批作為驗證樣品，利用校正模型對其含量進行預測，并與高效液相色譜儀測定出來的含量進行對比分析.由于驗證樣品未參與模型的構建，能夠更加客觀地反應模型的分類水平.

2.2 高效液相色譜法測定川射干中射干苷含量

2.2.1 色譜條件

實驗的色譜條件為：色譜柱為Global Chromatography C18柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相為甲醇—0.05 mol/L磷酸二氫鉀(32∶68)；體積流量1.0 mL/min；柱溫為30 ℃；檢測波長為265 nm；進樣量10 μL.

2.2.2 對照品溶液制備

取射干苷對照品適量，精密稱定，加70%乙醇制成濃度為43 μg/mL的溶液作為對照品溶液.

2.2.3 供試品溶液制備

取本品粉末(過3號篩)約0.5 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入70%乙醇25 mL，密塞，稱定重量，超聲處理1 h，放冷，再稱定重量，用70%乙醇補足減失的重量，搖勻，濾過，精密量取續濾液1 mL，置50 mL量瓶中，加70%乙醇稀釋至刻度，搖勻，制得供試品溶液.

2.2.4 35批川射干中射干苷含量測定

取35批川射干樣品，按“2.2.3”項下方法制備供試品溶液，并按“2.2.1”項下色譜條件進行測定，其含量測定結果見表1.

表1 35批樣品含量測定結果/%

2.3 近紅外光譜采集

在實驗時，當近紅外光譜分析儀開機預熱30 min后，將川射干藥材粉末(過3號篩)裝入樣品杯中，蓋上杯蓋振搖，至樣品不隨之松動為止，再將樣品放入近紅外光譜分析儀進行測定.光譜掃描條件設置為：掃描次數32次，分辨率為8 cm-1，掃描范圍為900～1 800 cm-1，以儀器內置背景為參比.25批川射干樣品的近紅外疊加圖譜如圖1所示.

2.4 數據處理及建模

2.4.1 光譜預處理

為消除噪聲、基線漂移、光散射等的影響.本實驗對疊加光譜圖進行預處理和波段選擇，以除去噪聲較大的波段，結果如圖2所示.

圖1 25批川射干樣品近紅外疊加光譜圖

圖2基線校正后近紅外光譜圖

2.4.2 校正模型的建立

將25份校正集樣品的近紅外光譜圖與其高效液相色譜法測定值運用偏最小二乘法算法進行擬合，并采用內部交互驗證方法進行模型驗證，從而建立川射干中射干苷含量的定量模型[8]，結果如圖3所示.

圖3川射干中射干苷含量預測模型

由圖3可知，本研究建立的定量校正模型準確性較好，其定標標準偏差(SEC)、相對分析誤差(RPDC)、交叉檢驗標準誤差(SECV)、校正模型的決定系數(RCV)和交叉驗證相對分析誤差(RPDCV)分別為0.1253、4.9087、0.5948、0.50、1.0338.

2.5 模型驗證

取川射干藥材10批，用本研究建立的近紅外模型分別掃描，得到各批樣品中射干苷含量，同時結合高效液相色譜法測得的含量，比較預測值與高效液相色譜法測定值之間的差別，結果見表2.

由表2可知，

采用近紅外光譜法檢測結果比高

效液相色譜法檢測結果高，這可能是由于高效液相色譜法在供試品溶液制備過程中容易造成射干苷的損失，而近紅外光譜法是在樣品無損條件下進行檢測的，測得的結果更接近于藥材的真實含量.

3 結 論

本研究采用近紅外光譜技術，在對川射干藥材中射干苷含量進行高效液相色譜法測定的基礎上，結合偏最小二乘法建立快速定量分析模型，剔除異常值、消除噪聲后，其SEC、RPDC、SECV、RCV和RPDCV分別為0.1253、4.9087、0.5948、0.50、1.0338.實驗結果表明，近紅外光譜法可用于川射干中射干苷的快速同步測定，且無需復雜的樣品前處理，可在無損條件下對樣品進行快速、精確、穩定的測定，其測定結果在一定程度上更接近于藥材的真實質量，并減少了中間處理過程對質量評價造成的誤差.需說明的是，本實驗中，近紅外光譜法與高效液相色譜法測定值相對誤差在1.76%～51.17%之間，精確度不高，這可能與建模時所用樣品數量有關，模型精確度有待后期研究過程中進一步優化.