[发明专利]一种红花醇沉过程有效成分近红外在线检测方法

摘要

本发明提供一种红花醇沉过程有效成分近红外在线检测方法，包括①近红外在线检测循环管路；②在线采集红花醇沉液的近红外透射光谱及醇沉液样本；③采用高效液相色谱法和烘干称重法测得醇沉液样本中各质控指标(包括羟基红花黄色素A和可溶性固形物含量)信息；④采用偏最小二乘算法建立各质控指标模型；⑤将所建模型用于在线分析醇沉过程中各质控指标的变化趋势。本发明将近红外光谱技术用于红花醇沉过程，采用流通池结合光纤探头的方式，实现了红花醇沉过程中羟基红花黄色素A和可溶性固形物含量的在线定量分析，为红花醇沉过程的在线控制提供依据及有效的指导。

主权项

1.一种红花醇沉过程有效成分近红外在线检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)安装近红外在线检测循环管路近红外在线检测循环管路依次连接以下部件：变频离心泵、双联过滤器、手动阀1、流通池，含近红外光纤探头、取样口、手动阀2，变频离心泵将醇沉罐内的醇沉药液输送至双联过滤器，过滤后经过手动阀1流过流通池，近红外光纤探头对流通池内的醇沉药液进行光谱采集，通过取样口取样流通池内的醇沉药液，流通池通过手动阀2与醇沉罐连通；使用时，打开变频离心泵，醇沉液经由双联过滤器滤除固体颗粒后到达流通池，连接在流通池左右两边的光纤探头适时在线采集流通池中醇沉液的近红外光谱，最后醇沉液分为两路，一路回醇沉罐，另一路通过取样口，用于收集醇沉液样品，流通池及循环管路中醇沉液流速控制在2L/min以内，双联过滤器用于滤除醇沉液中的大部分固体杂质颗粒，过滤精度为80微米；(2)在线采集红花醇沉液的近红外透射光谱及醇沉液样本采用透射法采集近红外光谱，光谱范围为4000cm‑1～12000cm‑1，扫描次数为32次，分辨率为8cm‑1，以空气为参比，每隔1分钟在线采集通过流通池的醇沉液近红外光谱；每隔5分钟从取样口采集醇沉液样本；采集醇沉液样本的同时采集近红外光谱，收集不同批次醇沉过程中的醇沉液样品，随机选择其中1/4～1/3批次的数据作为验证集，其余样品作为校正集参与建模，(3)采用传统分析方法,高效液相色谱法和烘干称重法,测得醇沉液样本中各质控指标信息所述的醇沉液样本的各质控指标包括羟基红花黄色素A和可溶性固形物含量，采用高效液相色谱法测定醇沉液样本中羟基红花黄色素A浓度；使用烘干称重法测定可溶性固形物含量，a、HPLC色谱条件：AgilenteclipseC18分析柱，250×4.6mm，5μm；甲醇‑乙腈‑0.7％磷酸溶液，v/v，26∶2∶72为流动相；流速1mL/min；检测波长403nm；柱温40℃；进样量5μL，醇沉液样本于1500r/min高速离心机中离心10分钟，滤过，0.45μm微孔滤膜，取续滤液用于液相分析，b.烘干称重法：醇沉液样本于1500r/min高速离心机中离心10分钟，取上清液用于可溶性固形物含量分析，烘干至恒重的扁形瓶，两次烘干后重量差小于5mg，称重X0，取样品约10mL至扁形瓶，称重X1，水浴蒸干，105℃烘5h，取出置干燥器内冷却30min，迅速称重X2，可溶性固形物含量按下式计算：可溶性固形物＝(X2‑X0)/(X1‑X0)×100％(4)剔除异常光谱醇沉过程中产生的气泡以及流通池中的固体颗粒都会影响近红外光谱的采集，导致异常光谱的产生，本发明计算光谱的马氏距离，并使用肖维勒准则剔除异常光谱，若测量值Xi(1≤i≤n)的残差满足|Vi|＞Wnσ则Xi被视为异常数据，予以剔除，其中，Vi为残差，σ为标准差，Wn可查表得到，(5)选择近红外光谱建模波段和预处理方法：采用一阶导数法，Savitzky‑Golay平滑和标准正交变换算法预处理近红外光谱数据，分别用于消除基线漂移、噪音及固体颗粒对光谱的影响，在选择建模波段时需排除以下波段：4500～5450cm‑1波段，即“水峰”；7500～12000cm‑1波段，存在较大的噪声，且没有显著的特征吸收，然后，通过光谱和质控指标的相关系数确定建模波段，因此，对于可溶性固形物含量模型使用5450～7500cm‑1波段，对于羟基红花黄色素A模型则使用5450～6100cm‑1波段，(6)使用偏最小二乘算法建立各质控指标模型，并采用各模型评价指标考察模型性能模型评价指标包括：模型评价指标包括相关系数，R、校正集和验证集预测误差均方根，RMSEC、RMSEP、校正集和验证集相对偏差，RSEC和RSEP，当R值接近于1，RMSEC和RMSEP值相互接近且RMSEP小于2倍的RMSEC，RSEC和RSEP相互接近且小于20％时说明所见模型具有较好的稳定性和预测精度，可以用于红花醇沉过程的在线检测，(7)将已建模型用于在线分析红花醇沉过程中各质控指标的变化趋势在线采集红花醇沉液的近红外光谱图，将光谱数据输入到校正模型中，经过计算即可实时得知醇沉液中各质控指标的信息。