苏 婷，姜文月，李铁锡，祁树贤，崔宪利，马子君，高 陆*

（1．吉林省现代中药工程研究中心有限公司，吉林 长春 130000；2．吉林天力泰药业有限公司，吉林 白山 134400；3．修正药业集团股份有限公司，吉林 通化 134000；4．吉林长白山药业集团股份有限公司，吉林 白山 134300）

AOTF-NIR快速检测人参中人参皂苷类成分含量方法研究

苏 婷1，姜文月1，李铁锡2，祁树贤3，崔宪利4，马子君1，高 陆1*

（1．吉林省现代中药工程研究中心有限公司，吉林 长春 130000；2．吉林天力泰药业有限公司，吉林 白山 134400；3．修正药业集团股份有限公司，吉林 通化 134000；4．吉林长白山药业集团股份有限公司，吉林 白山 134300）

探索一种采用声光可调近红外（AOTF-NIR）光谱技术快速测定人参药材人参皂苷Rg1、Rb1、Re等皂苷类成分含量的新方法。依据2015年版《中国药典》，采用高效液相色谱法（HPLC）分别测定人参药材中人参皂苷类成分含量，采用偏最小二乘法（PLS），建立含量测定结果与其NIR光谱之间的校正模型，利用NIR模型对未知的人参样品进行预测。人参药材人参皂苷Rg1、Rb1、Re等NIR模型校正均方根偏差（RMSEC）分别为0.0271、0.0268、0.0338，预测均方根偏差（RMSEP）分别为0.0492、0.2053、0.0931，决定系数（CORRELATION）为0.9120、0.9208、0.9481，采用验正集样品进行外部验证，实测值与预测值的偏差分别为2.20%、4.10%、3.03%。AOTF-NIR快速分析法对人参药材人参皂苷类成分含量预测结果较好，为人参药材快速定量分析提供了有效的分析方法。

声光可调近红外光谱技术；人参；人参皂苷

心血管疾病严重危害人类健康，中国有约2.7亿心血管病患者。从传统中草药中寻找具有心血管保护效应的药物或有效成分成为研究热点之一[1-2]。人参味甘，微寒，炮制后微温，无毒，具有大补元气、补脾益肺、养血生津、宁心安神等功效。现代药理学研究表明，人参皂苷具有抗动脉粥样硬化、抗心律失常、抗心肌缺血、抑制心室重构等功效[3]。近年来，对人参制剂的心血管药理研究逐渐引起国内外学者的极大关注。

人参资源分布遍及全国，其质量参差不齐。目前，人参药材质量检验步骤复杂，探索一种快速有效的检测方法来实现对人参药材质量控制具有重要意义[4]。本研究采用AOTF-NIR技术，建立快速测定人参药材人参皂苷Rg1、Rb1、Re等皂苷类成分含量的新方法，以期为人参药材的快速定量分析提供了有效的分析方法。

1 仪器与试药

Luminar-5030型近红外光谱分析仪（美国BRIMROSE公司），样品检测皿，SNAP光谱分析软件，CAMO化学计量学软件。戴安U3000高效液相色谱仪（美国Thermo公司）。人参皂苷Rg1、Rb1、Re对照品（批号：110703-201128，110704-201424，110754-201324购自：中国食品药品检定研究院）。乙腈为色谱纯试剂；水为超纯水。

2 方 法

2.1 样品收集及检测

建模样品含量范围和分布情况直接影响校正模型的预测性能[5]，本研究收集主产地近3年不同产地、批次的人参药材共收50批，其中校正集样品45批、验证集样品5批。采用HPLC法，按照2015年版《中国药典》人参药材中皂苷类成分检测条件，测定样品中人参皂苷Rg1、Rb1、Re成分的含量。

2.2 光谱采集及预处理

取校正集与验证集样品，每次取不同批次的样品，粉碎（过三号筛），分别倒入样品槽中，用配套槽盖将样品摊平、压实，在1100～2300 nm扫描，扫描间隔为2.0 nm，扫描平均次数为300次。在建立模型前，采用SNAP软件中的光谱处理程序对原始光谱进行预处理。

2.3 模型建立与验证

采用PLS法将测定结果与预处理光谱进行关联，用CAMO化学计量学软件建立模型，以交叉-验证法（Cross-Validation）建立校正模型。利用校正模型对验正集样品进行预测。

3 结 果

3.1 检测结果

根据“2.1检测方法”，对每份样品平行测定3次，含量测定结果以3次测定的平均值计，测定结果见表1。

3.2 光谱采集及预处理

按照光谱采集方法，每个样品采集3次光谱，得到校正集样品光谱图，见图1。经筛选确定采用的预处理方法为一阶导数+平滑滤波器法（First derivative+Savitzky-Golay），有效消除颜色差别等因素引起的光谱基线偏移和漂移，预处理后光谱图见图2。

表1 人参药材各指标含量测定结果

图1 人参药材样品NIR光谱图

图2 人参药材样品NIR预处理光谱

3.3 模型建立与验证

采用PLS法建立测定结果与光谱的关联，并采用光谱影响值Leverage和化学值误差Residual等统计量检验剔除NIR光谱与测定结果的异常值。NIR光谱校正模型显示，人参皂苷Rg1模型的主成分维数为9，R2=0.9120，RMSEC=0.0271，RMSEP=0.0492；人参皂苷Rb1模型的主成分维数为11，R2=0.9208，RMSEC=0.0268，RMSEP=0.2053；人参皂苷Re模型的主成分维数为12，R2=0.9481，RMSEC=0.0338，RMSEP=0.0931。得到的模型相关性良好，模型性能较好，PLS模型见图3-5。利用校正模型对5批验正集样品进行分析，预测结果见表3。

图3 人参皂苷Rg1 NIR质量控制模型

图4 人参皂苷Rb1 NIR质量控制模型

图5 人参皂苷Re NIR质量控制模型

表3 NIR模型预测结果

结果可知，外部验证集样品中人参皂苷Rg1、Rb1、Re的HPLC实测值与NIR预测值分别偏差分别为2.20%、4.10%、3.03%。可见，采用常规检测方法测定的实测值与NIR校正模型预侧值之间相关性良好，测定准确性较高。

4 讨 论

研究结果表明，本研究建立的AOTF-NIR测定方法能够快速、无损的测定人参药材中人参皂苷类成分含量。此前，利用近红外光谱技术对人参药材快速检测已有报道，而采用AOTF-NIR测定人参药材中人参皂苷Rg1、Rb1、Re等皂苷类成分的研究鲜有报道。本研究建立人参药材中皂苷类成分含量近红外快速检测模型，完善了的人参药材快速检测体系，为药品生产企业投料质量控制提供可靠、便捷的检测方法。

[1]Yao J, Kong W J,Jiang J D. Learning from berberine: treating chronic diseases through multiple targets[J].Sci China Life Sci,2015,58:854–859.

[2]Hao P P,Jiang F,Chen Y G,et al.Traditional Chinese medication for cardiovascular disease[J].Nat Rev Cardiol,2015,12:115–1225.

[3]Kim Y J,Zlimg D,Ymg D C.Biosyntliesis and biotechnological production of ginsenosides[J].Bioteclmol Adv,2015,33:717-735.

[4]白 敏,毛 茜,徐金娣,朱玲英,朱 贺,王 强,李松林.人参属药用植物地上部位皂苷类成分的化学和分析研究进展[J].中国中药杂志,2014,39(03):412-422.

R284.1

A

ISSN.2095-6681.2017.27.22.03

吉林省“双十工程”重大科技成果转化项目（20150301009YY）；吉林省科技发展计划项目（20170311037YY）、（YYZx201612）资助

高 陆，女，教授，Tel：13756049969 E-mail：bxgl@163.com

本文编辑：吴宏艳