一种栀子萃取过程快速检测方法

文档序号:9596013阅读:745来源:国知局
一种栀子萃取过程快速检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于中红外快速检测领域,具体涉及一种栀子萃取过程质控指标浓度的快 速检测方法。
【背景技术】
[0002] 栀子系茜草科植物栀子的干燥成熟果实,具有泻火除烦、清热利湿、凉血解毒及外 用消肿止痛的功效。栀子主要含有环烯醚萜苷类、有机酸类、挥发油类、黄酮类、香豆素类等 化合物,且以环烯醚萜苷类为其主要活性成分,该类成分具有保肝、利胆、解痉、镇痛、抗炎、 抗菌、抗肿瘤、抗氧化等多种药理活性,目前栀子已是"复方栀子止痛膏"、"热毒宁注射液"、 "清开灵注射液"等中药大品种的主要原药材。栀子萃取过程作为生产浸膏的一个重要过 程,其有效成分的变化对后续精制过程有重要影响。
[0003] 中红外光谱技术,作为一种快速分析方法,具有很多优点:(1)快速,可实现现场 和在线分析;(2)是一种无损分析技术;(3)环保;(4)可对固体、液体和气体样品直接进行 测定,无需复杂的前处理过程。中红外光谱技术在石油,烟草,药品等领域的应用也取得了 良好进展,特别是近几十年来随着化学计量学的不断发展,中红外光谱在过程分析中的应 用愈加广泛。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供一种栀子萃取过程快速检测方法,通过以下步骤实现: (1) 采集热毒宁注射液大生产中6个不同批次的栀子萃取过程样本; (2) 采用高效液相色谱法测定这些样本的关键质控指标:新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、 京尼平苷酸、去乙酰车叶草酸甲酯、京尼平龙胆双糖苷和栀子苷的浓度; (3) 采集步骤(1)中6批栀子萃取过程样本的中红外镜反射光谱图; (4) 检测样本质量:选取5批栀子萃取过程样本作为校正集并通过偏最小二乘法建立 栀子萃取过程中各质控指标的中红外定量模型,利用该模型对剩余的1批栀子萃取过程样 本(验证集)进行预测并与步骤(2)中高效液相色谱法所测得值进行对比,从而实现对未知 的栀子萃取过程样品进行浓度检测。
[0005] 本发明方法的具体方案如下: (1)采集热毒宁注射液大生产中6个不同批次的栀子萃取过程样品: 取5倍量正丁醇进行萃取,流速40-60 L/h,萃取塔200 L/组,母液罐2000 L,每批次 得到萃取液2. 5吨,萃取液储罐5000 L,用时6-8 h,间隔20~40 min取样,每次取样约10 mL,共6个批次,所有样本均从萃取塔最上层同一位置采集。
[0006] (2)测定栀子萃取过程样本的关键质控指标: 采用高效液相色谱法测定栀子萃取过程样品中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、京尼平苷 酸、去乙酰车叶草酸甲酯、京尼平龙胆双糖苷和栀子苷的浓度。
[0007] 高效液相色谱法测定栀子萃取样品中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、京尼平苷酸、 去乙酰车叶草酸甲酯、京尼平龙胆双糖苷和栀子苷的浓度:将栀子萃取液样品精密吸取1 mL至50 mL量瓶中,加入体积分数为50%的甲醇的溶解,并稀释至刻度,然后用0. 45 μ m有 机滤膜滤过所得液,即为分析进样。液相色谱条件:色谱柱:XBridge C18 (4.6X250 mm,5 μπι);流动相:乙腈和体积分数0. 1%磷酸水溶液,梯度洗脱:0~10 min,体积分数5%~10%的 乙腈;10~15 min,体积分数10%~14%的乙腈;15~20 min,体积分数14%的乙腈;体积流量1 mL/min ;柱温:30 °C;新绿原酸、绿原酸和隐绿原酸检测波长为237 nm,京尼平苷酸、去乙酰 车叶草酸甲酯、京尼平龙胆双糖苷和栀子苷检测波长为324 nm,进样量10 yL。
[0008] 3.采集栀子萃取过程样本的中红外镜反射光谱图; 将栀子萃取样本取0. 5 mL至BRUKER ALPHA中红外光谱仪准直镜面上,采用镜反射法 采集中红外光谱,扫描次数为32,分辨率为4 cm \通过3次重复装样扫描后求平均得到该 样品的最终光谱图;以空气为参比,扫描光谱范围为600~4000 cm1。
[0009] 4.检测样本质量:采用5批栀子萃取过程的样本通过偏最小二乘法建立栀子萃 取过程中各质控指标的中红外定量模型,并利用该模型对剩余的1批栀子萃取过程样本 (验证集)进行预测并与(2)中高效液相色谱法所测得值进行对比,从而实现对未知的栀子 萃取过程样品进行浓度检测。
[0010] 采用德国BRUKER公司配套的0PUS7. 0数据处理软件,通过对光谱进行预处理和波 段选择后采用偏最小二乘法(PLS)分别建立中红外光谱数据与新绿原酸浓度、中红外光谱 数据与绿原酸浓度、中红外光谱数据与隐绿原酸浓度、中红外光谱数据与京尼平苷酸浓度、 中红外光谱数据与去乙酰车叶草酸甲酯浓度、中红外光谱数据与京尼平龙胆双糖苷浓度及 中红外光谱数据与栀子苷浓度的定量校正模型,并通过各模型评价指标考察模型性能。
[0011] 具体地,在上述步骤(4)中,新绿原酸浓度定量校正模型的预处理方法选择最 大最小归一化处理,建模波段选择599~1958 cm1和2297~2638 cm1;绿原酸浓度定量校 正模型的预处理方法选择一阶导数加减去一条直线处理,波段选取为938~1602 cm 1和 1958~2299 cm %隐绿原酸浓度定量校正模型的预处理方法选择多元散射矫正处理,建模 波段选择938~1958 cm S京尼平甘酸浓度定量校正模型的预处理方法选择最小最大归一 化处理,波段选取为 599~1279 01^+1618495801^+2297-2638 cm1 和 3656~3997 cm S去 乙酰车叶草酸甲酯浓度定量校正模型的预处理方法选择多元散射矫正处理,波段选择为 940~599 cm 1+1618~2299 01^+2638-2979 cm1 和 3371~3658 cm S京尼平龙胆双糖苷浓度 定量校正模型的预处理方法选择消除常数偏移,波段选取为1279~1958 cm 1和2638~2979 cm1;栀子苷浓度定量校正模型的预处理方法选择一阶导数加减去一条直线处理,波段选取 为938~1279 01^+1618-2299 cm1和2638~2979 cm1利用偏最小二乘法所建立的定量校 正模型,其模型评价指标包括:留一交叉验证决定系数(R2)、校正集误差均方根(RMSEC)、留 一交叉验证均方根差(RMSECV),新绿原酸浓度定量校正模型对验证集的栀子萃取过程样品 的新绿原酸浓度预测偏差为7. 90% ;绿原酸浓度定量校正模型对验证集的栀子萃取过程样 品的绿原酸浓度预测偏差为2. 77% ;隐绿原酸浓度定量校正模型对验证集的栀子萃取过程 样品的隐绿原酸浓度预测偏差为9. 51% ;京尼平苷酸浓度定量校正模型对验证集的栀子萃 取过程样品的京尼平苷酸浓度预测偏差为5. 25% ;去乙酰车叶草酸甲酯浓度定量校正模型 对验证集的栀子萃取过程样品的去乙酰车叶草酸甲酯预测偏差为7. 71% ;京尼平龙胆双糖 苷浓度定量校正模型对验证集的栀子萃取过程样品的京尼平龙胆双糖苷浓度预测偏差为 5. 59% ;栀子苷浓度定量校正模型对验证集的栀子萃取过程样品的栀子苷浓度预测偏差为 2. 79%〇
[0012] 以下为模型性能评价指标的具体计算公式: Η . - (Λ、』 'E歷纖:r h(Cs-Cf)2 MMSECJ^ i --- |: 廳: i?为用于检验模型的验证集样本数,?为校正集样品数,为校正集样品i的参考值, &为建立模型与去除样品i时样品i的预测值。
[0013] 当决定系数值接近于1,校正集误差均方根和留一交叉验证均方根差越小,说明模 型的预测能力较高、稳定性好。
[0014] 本发明引入中红外光谱技术作为栀子萃取过程的检测方法,可快速检测栀子萃取 过程中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、京尼平苷酸、去乙酰车叶草酸甲酯、京尼平龙胆双糖苷 和栀子苷的浓度变化,所建立的分析方法满足快速、有效的实际生产要求,应用前景广阔。 本发明将中红外光谱技术结合偏最小二乘法,应用于栀子萃取过程中关键指标的测定。本 方法实现简单,模型预测能力强,稳定性高,具有很强的外推、泛化能力。
【附图说明】
[0015] 图1是栀子萃取过程中的原始中红外光谱。
[0016] 图2是栀子萃取过程的中红外定量模型验证集样本的新绿原酸浓度预测值与实 际测定趋势对照图。
[0017] 图3是栀子萃取过程的中红外定量模型验证集样本的绿原酸浓度预测值与实际 测定趋势对照图。
[0018] 图4是栀子萃取过程的中红外定量模型验证集样本的隐绿原酸浓度预测值与实 际测定趋势对照图。
[0019] 图5是栀子萃取过程的中红外定量模型验证集样本的京尼平苷酸浓度预测值与 实际测定趋势对照图。
[0020] 图6是栀子萃取过程的中红外定量模型验证集样本的去乙酰车叶草酸甲酯浓度 预测值与实际测定趋势对照图。
[0021] 图7是栀子萃取过程的中红外定量模型验证集样本的京尼平龙胆双糖苷浓度预 测值与实际测定趋势对照图。
[0022] 图8是栀子萃取过程的中红外定量模型验证集样本的栀子苷浓度预测值与实际 测定趋势对照图。
【具体实施方式】
[0023] 本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
[0024] 实施例1 :采用偏最小二乘法建立新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、京尼平苷酸、去乙 酰车叶草酸甲酯、京尼平龙胆双糖苷和栀子苷的浓度测定中红外定量分析模型。
[0025] 1.栀子萃取液样品收集 栀子萃取过程用料配比为采用5倍量正丁醇进行萃取,流速40-60 L/h,萃取塔200L/ 组,母液罐2000 L,每批萃取液2. 5吨,萃取液储罐5000 L,用时6-8 h,每批次间隔20~40 min取样,每次取样约10 mL,所有样本均从萃取塔最上层同一位置采集。
[0026] 2.关键指标的测定 新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、京尼平苷酸、去乙酰车叶草酸甲酯、京尼平
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