FTIR结合SVR对三七总多糖含量快速预测

• 作者: 刘飞 张金渝 张霁 徐福荣 李运 王元忠
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 物理学
• 关键词: 紫外-可见分光光度法 傅里叶变换红外光谱 三七 总多糖 含量预测 整体性质量控制 支持向量机回归
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 页码范围: 1696-1701
• 页数: 6页
• 分类号: O433
• 字数: 4863字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2018)06-1696-06

摘要

对中药进行快速质量控制,从整体层面反映中药的安全性与有效性具有重要意义.通过硫酸-苯酚显色反应测定三七总多糖含量,傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合支持向量机回归(SVR)建立三七总多糖含量预测模型,以期为三七提供快速准确的质控方法.采集云南省12个产地60个三七样品的红外光谱,紫外分光光度法(UV-Vis)检测样品中总多糖含量.红外光谱经过二阶导数(2D)、正交信号校正(OSC)、小波变换(WT)和变量投影重要性(VIP)筛选等数据优化处理.SPXY算法将所有样本按2:1的比例划分为训练集与预测集.训练集数据用于建立SVR预测模型,网格式搜索、遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)对SVR预测模型进行参数优化,预测集进一步对SVR模型的预测能力进行验证.结果显示:(1)葡萄糖标准品与三七总多糖在490 nm处存在最大共有吸收峰,490 nm可作为三七总多糖检测的定量波长;(2)文山丘北、曲靖师宗及红河蒙自等产地的三七总多糖含量较高,平均含量在25 mg·g-1以上;(3)分析3种参数优化模型的校正均方根误差(RMSEE)与预测均方根误差(RMSEP),与PSO优化模型相比,网格式搜索优化模型欠学习,GA优化模型过学习;(4)PSO-SVR模型对预测集数据预测效果最好,RMSEP=3.1206,R2pre=83.13％,预测值与紫外检测值接近.表明FTIR结合PSO-SVR模型能够对三七中总多糖含量进行快速准确的预测,为保证三七稳定、安全与有效用药提供数据.