中藥的近紅外光譜計(jì)算分析方法學(xué)研究.pdf

1、目前，中藥產(chǎn)業(yè)中缺乏能夠全面反映中藥質(zhì)量的快速、有效的分析方法，這導(dǎo)致了中藥產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定可控，嚴(yán)重制約我國中藥制藥工業(yè)的發(fā)展。因此，在當(dāng)前藥物分析學(xué)研究領(lǐng)域急待攻克的諸多關(guān)鍵科學(xué)問題及共性關(guān)鍵技術(shù)中，一項(xiàng)十分重要的研究任務(wù)是研發(fā)中藥材和中成藥產(chǎn)品快速分析技術(shù)，建立中藥生產(chǎn)過程在線分析方法學(xué)，實(shí)現(xiàn)中藥制藥過程質(zhì)量監(jiān)測和優(yōu)化控制，從而保證中藥產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和均一性。近紅外光譜(NearInfraredSpectroscopy，NIRS)

2、是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助快速分析測試技術(shù)，有望解決中藥快速檢測的難題。由于中藥化學(xué)物質(zhì)體系的復(fù)雜性，在實(shí)際應(yīng)用中，使用常規(guī)的NIRS校正建?；蚰Ｊ椒诸惖确椒ㄍ荒苋〉美硐氲亩炕蚨ㄐ苑治鼋Y(jié)果，導(dǎo)致其成為阻礙中藥NIRS分析技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。為此，有必要研究中藥NIRS計(jì)算分析方法學(xué)，特別是發(fā)展NIRS非線性校正建模、光譜信息特征提取、化學(xué)模式信息處理以及模糊分類辨識等方法，發(fā)展形成中藥材和中成藥產(chǎn)品快速分析新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中藥生產(chǎn)全過程質(zhì)

3、量控制，這對于推進(jìn)中藥現(xiàn)代化進(jìn)程具有重大科學(xué)意義和顯著的實(shí)際應(yīng)用價值。 本文根據(jù)中藥質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的不同要求，提出系列相關(guān)計(jì)算分析方法用于解決NIRS分析技術(shù)在中藥領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)難題，探討利用NIRS分析技術(shù)提高中藥分析和質(zhì)量控制水平的途徑，以發(fā)展形成中藥質(zhì)量快速分析新方法。本文主要研究內(nèi)容包括： 1.針對復(fù)雜中藥材質(zhì)量辨識難題，提出基于模糊神經(jīng)元分類器(FNN)的NIRS分析方法用于對天然中藥材質(zhì)量的快速鑒別。阿膠

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的方法對分類界面含糊的復(fù)雜中藥材體系辨識的學(xué)習(xí)能力和外推能力強(qiáng)，精度高，大大優(yōu)于參比經(jīng)典的BP-ANN，是一種簡便、無損、快速有效的方法。 2.針對目前中藥注射劑中缺少快速質(zhì)量鑒別方法的現(xiàn)狀，利用NIR透射光譜分析方法基于自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)實(shí)現(xiàn)了對不同廠家參麥注射液質(zhì)量的快速鑒別，所提方法是適合常規(guī)分類困難的中藥注射劑質(zhì)量鑒別的有效工具，可望發(fā)展成為中藥質(zhì)量類別快速測定方法。

5、 3.通過中藥活性成分含量測定中NIRS分析方法學(xué)的研究，提出利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)結(jié)合不同的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法解決三七藥材NIR光譜數(shù)據(jù)中存在的非線性現(xiàn)象，有效地降低預(yù)測誤差，所提方法是進(jìn)行非線性建模的合適的工具。 4.通過對NIRS在線檢測技術(shù)的研究，建立NIRS在線檢測模型，成功用于丹參回流提取小試和工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的在線檢測；針對光譜數(shù)據(jù)中的非線性現(xiàn)象，采用非線性建模方法提高NIRS在線檢測的精度；結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)偏差絕對距

6、離方法，發(fā)展了在中藥生產(chǎn)工藝優(yōu)化中NIRS終點(diǎn)快速判斷方法，并與生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了很好的吻合。上述方法可推廣到中藥的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。 本文對中藥中NIRS計(jì)算分析方法學(xué)的研究，有助于提高NIRS分析技術(shù)在中藥領(lǐng)域的理論研究和應(yīng)用水平，有利于解決目前中藥質(zhì)控中缺乏快速分析方法的現(xiàn)狀。研究結(jié)果表明，本文所獲得的成果，可推廣應(yīng)用到中藥快速質(zhì)量分析和中藥制造過程的在線檢測中，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意義和實(shí)際應(yīng)用價值，為加強(qiáng)中藥制藥過程質(zhì)量控制與提高中