[发明专利]一种用于过期药的、基于拉曼光谱的相似度鉴定方法

摘要

本发明涉及过期药，尤其涉及一种基于拉曼光谱的过期药鉴定方法。本发明将模拟阳性样品与阴性样品的拉曼光谱进行一定的预处理方法以消除噪音、杂散光及荧光背景的干扰，通过计算两条光谱向量的夹角余弦或相关系数来表征两条光谱的相似度HQI值，并利用建立ROC曲线的方法评价方法的效能，筛选出最佳的相似度计算方法、光谱预处理方法和判别阈值，从而建立起对某批次药品真伪的判别方法。本发明实现过期药仿冒该批次药品的快速准确检测分析。

主权项

一种用于过期药的、基于拉曼光谱的相似度鉴定方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：步骤一， 通过拉曼光谱仪分别获取药品A批次的m，m≧30个药片的m个拉曼光谱图数据，该药品任意其它B、C、D、E、F的 5个批次的n，n≧50个药片，每个批次t，t≧10 个药片的n个拉曼光谱图数据，以及某待测药品的1张光谱图数据；并将该数据传输至数据预处理模块；步骤二，对A批次的m个拉曼光谱图数据，该药品其它5个批次的n个拉曼光谱图数据，以及待测样品的1个拉曼光谱数据进行光谱预处理；该光谱预处理过程包括：a、进行特征波段的选取，截取范围在180‑2000cm^‑1，截取过程中避开拉曼峰；b、对拉曼光谱采用Savitzky‑Golay 算法9点平滑，以去除噪音与杂散光的干扰；c、用Rubberband算法对光谱数据进行基线校正；步骤三，对步骤二中预处理得到的光谱，随机选择A批次药品m个光谱数据中的r个，r 不大于m，光谱数据求平均光谱，作为该批次的标准光谱S；步骤四，以步骤三得到的标准光谱S作为标准谱，以不同该指定批次的其余所有光谱m‑r张作为阳性样品光谱，来自其他批次的n张光谱作为阴性样品光谱，分别进行最大最小值化，求一阶导数谱和二阶导数谱处理后，计算该三种处理方式下的阳性样品光谱、阴性样品光谱与标准谱的HQI值；步骤五， 以步骤四计算得到的HQI值纳入ROC曲线方法进行分析，对三种预处理光谱计算所得的HQI值按照样品属性进行赋值，阳性样品赋值为1，阴性样品赋值为0，建立ROC曲线；计算三种处理方式的AUC，并比较大小，以AUC的最大值确定出最佳相似度计算方法和最佳光谱处理方法；步骤六，获取步骤五最佳的相似度计算方法和光谱处理方式下的ROC曲线，并从曲线数据点上寻找到最佳的判别阈值：越靠近曲线左上角的点，其R.FP与R.FN的和达到最小，此点可作为最佳阈值点；步骤七，对预处理后的待测样品光谱，按照优化出的最佳处理方式及最佳相似度计算方法与A批次药品的标准谱S计算HQI值；步骤八，将步骤七获得的HQI值根据预定的判别条件进行判别，符合条件即HQI值大于判别阈值的直接判定为A批次真药，不符合条件即HQI值小于判别阈值则判定为仿冒A批次的过期药。