近红外漫反射光谱法快速测定川射干药材中射干苷含量

徐玉玲， 王 姚， 刘博文， 李松洋， 叶 萌， 张文静

(成都大学 药学与生物工程学院， 四川 成都 610106)

0 引 言

川射干为鸢尾科植物鸢尾的干燥根茎，主产于广西、四川与云南等地区，为四川的道地药材.其气微，味甘、苦，归肺经，具有清热解毒、祛痰利咽的功效，主治热毒痰火郁结、咽喉肿痛与痰咳气喘等症[1].相关研究表明，川射干在临床上具有神经保护、抗肿瘤、抗炎与抑菌等作用，具有良好的临床利用潜力[2-3].此外，射干苷为川射干药材主要有效成分之一，具有抗炎、祛痰与抗病毒等药效作用，可作为射干药材及其制品质量控制的指标[4].目前，川射干的质量评价方法主要是利用高效液相色谱法对其有效成分含量进行测定.但此方法较为繁琐，且对检测设备和场地要求高，无法满足药材快速检测的要求.近红外光谱是波长在780～2 526 nm范围内的电磁波，可反映近红外光谱区与有机分子中含氢基团振动的合频和各级倍频，以确定样品中有机分子含氢基团的特征信息，具有方便、快速、高效的优点，在中药水分、含量测定及反应阶段监测等方面[5-7]得到了广泛应用.基于此，本实验采用近红外光谱技术，在使用高效液相色谱法测定川射干药材中射干苷含量的基础上，结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测定，为实现川射干药材质量的快速测定与评价提供技术方案.

1 材料与仪器

1.1 材 料

实验所用材料包括：川射干药材，购自四川逢春制药有限公司，经成都大学药学与生物工程学院刘涛研究员鉴定为鸢尾科植物鸢尾的干燥根茎；射干苷对照品(批号，wkq16070103，HPLC≥98%)，购自四川省维克奇生物科技有限公司；甲醇为色谱纯，水为怡宝纯净水，其余试剂均为分析纯.

1.2 仪 器

实验所用仪器包括：NIRMagic3500型近红外光谱分析仪(北京伟创英图科技有限公司)，P230 II型高效液相色谱仪(大连依利特分析仪器有限公司)，PS-40型超声波清洗器(深圳得康清洁设备有限公司).

2 方法与结果

2.1 校正集和验证集样品的选择

将35批川射干药材，随机选取25批作为校正样品来建立校正模型，其余10批作为验证样品，利用校正模型对其含量进行预测，并与高效液相色谱仪测定出来的含量进行对比分析.由于验证样品未参与模型的构建，能够更加客观地反应模型的分类水平.

2.2 高效液相色谱法测定川射干中射干苷含量

2.2.1 色谱条件

实验的色谱条件为：色谱柱为Global Chromatography C18柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相为甲醇—0.05 mol/L磷酸二氢钾(32∶68)；体积流量1.0 mL/min；柱温为30 ℃；检测波长为265 nm；进样量10 μL.

2.2.2 对照品溶液制备

取射干苷对照品适量，精密称定，加70%乙醇制成浓度为43 μg/mL的溶液作为对照品溶液.

2.2.3 供试品溶液制备

取本品粉末(过3号筛)约0.5 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入70%乙醇25 mL，密塞，称定重量，超声处理1 h，放冷，再称定重量，用70%乙醇补足减失的重量，摇匀，滤过，精密量取续滤液1 mL，置50 mL量瓶中，加70%乙醇稀释至刻度，摇匀，制得供试品溶液.

2.2.4 35批川射干中射干苷含量测定

取35批川射干样品，按“2.2.3”项下方法制备供试品溶液，并按“2.2.1”项下色谱条件进行测定，其含量测定结果见表1.

表1 35批样品含量测定结果/%

2.3 近红外光谱采集

在实验时，当近红外光谱分析仪开机预热30 min后，将川射干药材粉末(过3号筛)装入样品杯中，盖上杯盖振摇，至样品不随之松动为止，再将样品放入近红外光谱分析仪进行测定.光谱扫描条件设置为：扫描次数32次，分辨率为8 cm-1，扫描范围为900～1 800 cm-1，以仪器内置背景为参比.25批川射干样品的近红外叠加图谱如图1所示.

2.4 数据处理及建模

2.4.1 光谱预处理

为消除噪声、基线漂移、光散射等的影响.本实验对叠加光谱图进行预处理和波段选择，以除去噪声较大的波段，结果如图2所示.

图1 25批川射干样品近红外叠加光谱图

图2基线校正后近红外光谱图

2.4.2 校正模型的建立

将25份校正集样品的近红外光谱图与其高效液相色谱法测定值运用偏最小二乘法算法进行拟合，并采用内部交互验证方法进行模型验证，从而建立川射干中射干苷含量的定量模型[8]，结果如图3所示.

图3川射干中射干苷含量预测模型

由图3可知，本研究建立的定量校正模型准确性较好，其定标标准偏差(SEC)、相对分析误差(RPDC)、交叉检验标准误差(SECV)、校正模型的决定系数(RCV)和交叉验证相对分析误差(RPDCV)分别为0.1253、4.9087、0.5948、0.50、1.0338.

2.5 模型验证

取川射干药材10批，用本研究建立的近红外模型分别扫描，得到各批样品中射干苷含量，同时结合高效液相色谱法测得的含量，比较预测值与高效液相色谱法测定值之间的差别，结果见表2.

由表2可知，

采用近红外光谱法检测结果比高

效液相色谱法检测结果高，这可能是由于高效液相色谱法在供试品溶液制备过程中容易造成射干苷的损失，而近红外光谱法是在样品无损条件下进行检测的，测得的结果更接近于药材的真实含量.

3 结 论

本研究采用近红外光谱技术，在对川射干药材中射干苷含量进行高效液相色谱法测定的基础上，结合偏最小二乘法建立快速定量分析模型，剔除异常值、消除噪声后，其SEC、RPDC、SECV、RCV和RPDCV分别为0.1253、4.9087、0.5948、0.50、1.0338.实验结果表明，近红外光谱法可用于川射干中射干苷的快速同步测定，且无需复杂的样品前处理，可在无损条件下对样品进行快速、精确、稳定的测定，其测定结果在一定程度上更接近于药材的真实质量，并减少了中间处理过程对质量评价造成的误差.需说明的是，本实验中，近红外光谱法与高效液相色谱法测定值相对误差在1.76%～51.17%之间，精确度不高，这可能与建模时所用样品数量有关，模型精确度有待后期研究过程中进一步优化.