[摘要] ? 目的：以 AOTF–近紅外光譜技術(shù)對銀黃口服液和雙黃連口服液進(jìn)行快速鑒別。方法：?采用近紅外主成分分析方法進(jìn)行鑒別分析。結(jié)果：建立的銀黃口服液（YH-C）和雙黃連口服 液（SHL-C）定性分析模型可相互正確予以鑒別。結(jié)論：該方法是一種簡便、快速、低耗的 新型分析技術(shù)，可用于兩種口服液的快速鑒別，該方法的建立為在流通領(lǐng)域中進(jìn)行中成藥的?快速鑒別分析提供了一種新的技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]：AOTF-近紅外光譜；主成分分析；銀黃口服液；雙黃連口服液；快速鑒別
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聲光可調(diào)（AOTF）近紅外光譜儀，是第五代近紅外分析儀器，被稱為“90?年代近紅外 光譜儀最突出的進(jìn)展”。這種新型的近紅外光譜儀具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重現(xiàn)性好和儀器?環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，將過去必須在室內(nèi)，且對溫度、濕度、灰塵、防震均有嚴(yán)格要求的各?項(xiàng)檢測轉(zhuǎn)移到了生產(chǎn)在線和現(xiàn)場（室外）。最近幾年，AOTF-近紅外光譜分析儀引進(jìn)國內(nèi)，已?開始應(yīng)用于煙草及化工行業(yè)?[1]。
銀黃口服液和雙黃連口服液均具有清熱解毒的作用，是臨床用于風(fēng)熱感冒的常用中成?藥，銀黃口服液由金銀花和黃芩兩種藥物組成，雙黃連口服液在組方中也以金銀花和黃芩?兩種藥物組成為主，2005?版《中國藥典》中兩種口服液的均以黃芩苷、綠原酸為指標(biāo)成分，?采用薄層層析和高效液相色譜法進(jìn)行定性定量分析，操作復(fù)雜并有諸多的相似之處。本研究?采用聲光可調(diào)濾光器近紅外（AOTF-NIR）光譜分析技術(shù),。通過采集兩種口服液的近紅外光譜?數(shù)據(jù)，利用主成分分析方法，對銀黃和雙黃連口服液進(jìn)行了快速鑒別（3-5min）,?該方法的?建立為在流通領(lǐng)域中進(jìn)行中成藥的快速鑒別分析提供了一種新的技術(shù)。
1．儀器與試藥
1. ??1 儀器：
美國 BRIMROSE?公司生產(chǎn)的?Luminar?5030?型便攜式?AOTF?技術(shù)近紅外光譜儀，主要部件?有：光學(xué)部分、控制部分、筆記本電腦等。儀器波長范圍為 1 100 nm~2 300 nm，波長 增 量 2 nm，掃描次數(shù)為 300，采用 InGaAs 檢測器。挪威?CAMO?公司?The Unscrambler?分析軟件。?1．2 試藥：
雙黃連口服液（購自濟(jì)南藥業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司）8?個(gè)廠家 32 個(gè)批號
銀黃口服液（購自濟(jì)南藥業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司）2?個(gè)廠家 12 個(gè)批號
2．實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果
2．1 樣品準(zhǔn)備
分別取不同廠家不同批號銀黃口服液和雙黃連口服液供試樣品備用。
使用美國?Brimrose?公司?Luminar 5030?型近紅外光譜儀，通過安裝的液體測量專用光纖?探頭采集樣品的光譜數(shù)據(jù)。準(zhǔn)備?18×180mm?的試管，清洗干凈涼干備用。將?Luminar 5030?近紅外光譜儀通電開啟，用專用的網(wǎng)線連接儀器與筆記本電腦，預(yù)熱時(shí)間為?0.5h。
將液體測量專用探頭安裝到儀器的手持部分，探頭的光程為?10?mm，測量方式為透反射?測試。測量時(shí)，將口服液樣品小瓶的密封口打開，倒入一備用的試管中，將光纖探頭插入試 管中的液體，液體要將光纖探頭的缺口部分完全覆蓋，輕微晃動(dòng)探頭，將缺口部分可能存在?的氣泡消除，穩(wěn)定以后，開始掃描光譜。掃描完成，將探頭取出，用吸水紙擦拭干凈殘留液?體后，進(jìn)行下一個(gè)樣品的掃描。每一張光譜都是?100?次掃描的平均結(jié)果，波長范圍從?1 100
nm 到 2300 nm，波長增量為 2?nm。每個(gè)樣品重復(fù)掃描?3 次，得到原始光譜。 為了消除噪音和基線漂移的影響，對掃描得到的原始吸收光譜進(jìn)行光譜預(yù)處理。我們采
用的預(yù)處理方法為一階導(dǎo)數(shù) 9 點(diǎn)平滑法（savitzky-golay），經(jīng)一階導(dǎo)數(shù)處理可以很好地消 除樣品由于顏色差別引起的光譜基線偏移和漂移。兩種口服液的原始光譜圖與一階微分光譜 圖見圖 1.由圖 1 可見，兩種口服液的 NIR?原始光譜圖和一階微分光譜圖無顯著性差異。不?能通過 NIR?光譜圖進(jìn)行鑒別分析。
圖 1 兩種口服液原始光譜圖和一階導(dǎo)數(shù)光譜圖
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2.3 兩種口服液 NIR 光譜的主成分分析
將兩種口服液的原始光譜經(jīng)前述預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入?The Unscrambler?分析軟件，?對其進(jìn)行主成分分析（Principal Component Analysis，PCA），以第二主成分得分對第一主?成分得分作圖，如圖?2?所示。總體看來，兩種口服液的?NIR?信息在主成分空間上的分布具有?比較明顯的差異，基于此，我們分別建立了定性鑒別模型，對兩種口服液進(jìn)行判別分析。
2．4 建立兩種口服液定性鑒別模型
2．4．1 建立雙黃連口服液定性鑒別模型
在 32 個(gè)雙黃連口服液樣品中，隨機(jī)取出 24 個(gè)樣品組成校正集（名稱為 shl-c），用于 建立雙黃連口服液 SHL-C 定性鑒別模型。其余 8?個(gè)樣品作為驗(yàn)證集（名稱為 shl-v），用來
驗(yàn)證所建立模型的預(yù)測能力。將校正集樣品光譜經(jīng)過一階微分處理后的光譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入?The?Unscrambler?分析軟件，然后利用?PCA（主成分分析）對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，建立了雙黃連?口服液 SHL-C 定性鑒別模型。
2．4．2 銀黃口服液鑒別分析模型
取銀黃口服液樣品按照建立雙黃連口服液定性鑒別模型方法，建立銀黃口服液?YH-C 定
性鑒別模型。
2．5 檢測模型效果
2．5．1 模型預(yù)測方法
對以 PCA?主成分分析法建立的兩種口服液?SHL-C 和 YH-C?定性鑒別模型性能的預(yù)測，可?采用以下兩種方法：一是通過計(jì)算機(jī) Excel 表格顯示的方法，二是模型區(qū)域判別法，見圖 3。 在圖 3 左側(cè)表格中，如果在 Excel 表中樣品編號后面是空白，說明該樣品被檢測為不屬于模?型內(nèi)樣品，如果樣品編號后面有*號標(biāo)記，說明該樣品被檢測為屬于模型內(nèi)的樣品；圖?3 右 側(cè)是當(dāng)?cignificance?=5%時(shí)校正集樣品形成的模型分布區(qū)域圖，如果被檢測的樣品?x 落在 定性分析區(qū)域內(nèi)，說明被檢測的樣品屬于被檢測樣品，反之，說明被檢測的樣品與建模樣品 不相同。
2．5．2??SHL-C 定性鑒別模型的預(yù)測
SHL-C 定性鑒別模型預(yù)測雙黃連口服液樣品：調(diào)用校正集雙黃連口服液樣品建立的定性?鑒別模型?SHL-C，對驗(yàn)證集樣品（shl-v）進(jìn)行預(yù)測，得到的結(jié)果見圖?3。圖?3?右側(cè)圖中在表?格中所有驗(yàn)證集樣品編號后面均有*號標(biāo)記，說明他們屬于模型內(nèi)樣品，在模型區(qū)域圖中， 驗(yàn)證集樣品均落在 SHL-C 模型區(qū)域內(nèi)，說明被檢測的樣品與建模樣品相同，被 SHL-C 定性鑒?別模型認(rèn)可，兩種方法都說明被檢測的樣品屬于建模樣品，即是雙黃連口服液。
SHL-C??定性鑒別模型預(yù)測銀黃口服液樣品：調(diào)用校正集雙黃連口服液樣品建立的定性鑒?別模型?SHL-C，對銀黃口服液樣品進(jìn)行預(yù)測，得到的結(jié)果見圖?4。圖 4?右側(cè)圖中在表格中所
有驗(yàn)證集樣品編號后面均沒有*號標(biāo)記，說明他們不屬于模型內(nèi)樣品；在模型區(qū)域圖中，驗(yàn) 證集樣品均沒有落在 SHL-C 模型區(qū)域內(nèi)，說明被檢測的樣品與建模樣品不相同，被 SHL-C 定?性鑒別模型否認(rèn)，兩種方法都說明被檢測的樣品不屬于建模樣品，即不是雙黃連口服液。
2．5．3YH-C 定性鑒別模型的預(yù)測
YH-C?定性鑒別模型預(yù)測銀黃口服液樣品：調(diào)用校正集銀黃口服液樣品所建立的定性鑒?別模型 YH-C，對銀黃口服液樣品進(jìn)行預(yù)測，得到的結(jié)果見圖 5。判別方法同 2.5.2 兩種方法?都說明被檢測的樣品屬于建模樣品，即是銀黃口服液。
圖 5 YH-C 模型預(yù)測銀黃口服液樣品結(jié)果
YH-C 定性鑒別模型預(yù)測雙黃連口服液樣品：調(diào)用校正集銀黃口服液樣品所建立的定性?鑒別模型?YH-C，對雙黃連口服液樣品樣品進(jìn)行預(yù)測，得到的結(jié)果見圖?6。判別方法同?2.5.3
兩種方法都說明被檢測的樣品不屬于建模樣品，即不是銀黃口服液。
圖 6 YH-C??模型預(yù)測雙黃連口服液樣品結(jié)果
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3. 分析討論：
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3.1 ??近紅外光譜分析法利用實(shí)驗(yàn)材料對近紅外線的吸收，可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基?團(tuán)的特征震動(dòng)信息，而實(shí)現(xiàn)對樣品多組分的快速鑒定分析 。雖然銀黃口服液和雙黃連口服 液選擇的定性定量分析代表成分相同，但兩種口服液所含的其它化學(xué)成分有所差異，這就為 近紅外光譜的鑒別分析奠定了基礎(chǔ)。由于 NIR 區(qū)的倍頻和合頻吸收弱、譜帶復(fù)雜、重疊嚴(yán)重， 信息無法有效地分析和解離。因此，現(xiàn)代近紅外光譜技術(shù)不能直接通過觀察供試品圖譜特征 或測量供試品圖譜參數(shù)直接進(jìn)行區(qū)別，須借助于化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件，利用計(jì)算機(jī)將有效的信息?從光譜中提取出來，進(jìn)行鑒別分析。
3.2?主成分分析?（?Principal?Component?Analysis?， PCA ）?是一種掌握事物主要矛盾?的統(tǒng)計(jì)分析方法，它可以從多元事物中解析出主要影響因素，揭示事物的本質(zhì)，簡化復(fù)雜的 問題.主成分分析中心目的是將數(shù)據(jù)降維，以排除眾多化學(xué)信息共存中相互重疊的信息，它 將原變量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使少數(shù)幾個(gè)新變量是原變量的線性組合。同時(shí)這些新變量要盡可能多地?表征原變量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征而不丟失信息[4]。
3．3?采用 Luminar 5030?便攜式近紅外光譜儀對銀黃和雙黃連口服液樣品直接進(jìn)行掃描測?定，由計(jì)算機(jī)即時(shí)顯示分析結(jié)果，不用化學(xué)試劑、速度快，體現(xiàn)了?AOTF-NIR 光譜分析技術(shù)?可用于現(xiàn)場快速分析的特點(diǎn)，采用主成分分析法建立的?YH-C 和 SHL-C?定性分析模型，可以?準(zhǔn)確的鑒別兩種口服液。通過本實(shí)驗(yàn)的嘗試和研究提示，應(yīng)用?AOTF-NIR?光譜技術(shù)進(jìn)行物種?間的鑒定，不失為一項(xiàng)可用于現(xiàn)場快速鑒別分析的方法。
參考文獻(xiàn)
[1-4]何智慧，練文柳，呂名劍等?，聲光可調(diào)-近紅外光譜技術(shù)分析煙草主要化學(xué)成
分. 分析化學(xué) 2006，34（5）：702.
