正交空间样本选择在金银花多批醇沉过程中的应用-中药信息工程研究.pdfVIP

2012 第十四卷 第六期 ★Vol.14 No.6 正交空间样本选择在金银花 多批醇沉过程中的应用＊ □林兆洲 徐 冰 史新元 乔延江＊＊ （北京中医药大学中药学院 北京 100102） 摘 要：本研究探讨模型传递方法在金银花醇沉过程中的适用性。在金银花醇沉过程中，以高效液 相色谱法（HPLC）为对照分析方法，测定提取液中绿原酸的含量，分别运用iPLS 算法、SPLS 算法和模型 更新（MU）建立绿原酸的NIR 定量校正模型，检测另外两个批次金银花醇沉过程中绿原酸的含量变化。 为使选择的样本更具代表性，本研究在OSC 的基础上提出了一种新的样本选择方法———正交空间样本 选择（OS），并与常用的K-S 法进行了对比。结果表明，采用模型更新可以实现定量校正模型在不同的 批次之间稳健传递。且用OS 法选择更新样本能够明显提高模型预测的准确性和稳健性。 关键词：NIR 模型传递 正交空间样本选择 SPLS 金银花醇沉过程 doi: 10.3969/j.issn.1674-3849.2012.06.014 模型传递（或称仪器标准化）是指经过数学方 标传递算法对此类问题有明显的优势，这类算法包 [6] 法处理后，使在一台仪器上建立的校正模型能够 括 FIR 滤波（Finite Impulse Response） 、SST 算法 [7] 直接在其它仪器上应用，从而减少重新建模所带来 （Spectral Space Transformation） 、模型更新（Model [1] [8] 的大量的人力、物力和时间的消耗 。模型传递算 Updating, MU） 等。 法主要用于校正不同仪器间响应误差。除此之外， 近年来，近红外光谱技术在中药生产过程质量 还可用于校正因数据采集策略的改变、光学元件老 控制领域的应用已有大量研究，但并没有实现大 化等所导致的响应误差。 目前，常用模型传递方法 规模的工业应用。究其原因，可能由于原药材质量 大多是有标传递算法，如 SBC 算法（Simulated Bee 波动较大而使常规建立的校正模型的性能难以在 [1,2] Colony, SBC） 、分段直接校正（Piecewise direct 长时间内保持稳定。虽然借助实验设计可以将药 [3] standardization, PDS） 、光谱回归（Spectral Regres－ 材有效成分变化对近红外光谱的影响纳入建模过 [4] 程，在一定程度上提高模型的稳健性。但实际上， sion） 、CCA 算法（Canonical Correlation Analysis, [5] CCA） 等。这些算法都成功实现了模型在不同的 受原药材品质的多变性和一些不可控因素的影 仪器间的传递，但对于组成变异较大的分析对象 响，这样处理的效果并不理想。这使近红外光谱技 （如中药原药材、中药制剂中间体）效果较差。而无