Zerstörungsfreie Rückverfolgbarkeit des Ursprungs von Dendrobium officinale basierend auf Nahinfrarotspektroskopie und Variablenauswahl-Partial Least Squares-Discriminant Analysis

LIU Wei ,  

QIU Xi-wen ,  

JIANG Li-wen ,  

FAN Wei ,  

LI Pao ,  

ZHENG Yu ,  

摘要

Basierend auf der Nahinfrarot-(NIR)-Spektroskopietechnologie und der Variablenauswahl-Partial Least Squares-Discriminant Analysis (PLS-DA) wurde eine zerstörungsfreie Methode zur Rückverfolgbarkeit des Ursprungs von Dendrobium officinale etabliert. Mit einem tragbaren Gitter-NIR-Spektrometer wurden Spektren von 900 Proben aus 3 Herkunftsorten bei 3 Integrationszeiten (25, 45, 65 ms) gesammelt. Spektrale Vorverarbeitungsmethoden wurden verwendet, um Störungen zu eliminieren; anhand der Hauptkomponentenanalyse (PCA) und PLS-DA wurde ein Herkunfts-Discriminantmodell entwickelt; durch wettbewerbsfähige adaptive Regewichtungs-Stichprobenmethode (CARS), Monte-Carlo-Informationseliminierung (MC-UVE) und das sequenzielle Projektionsalgorithmus (SPA) wurden charakteristische Variablen ausgewählt, die die Genauigkeit des PLS-DA-Modells verbesserten; außerdem wurde erstmalig der Einfluss der Integrationszeit auf das Rückverfolgbarkeitsmodell untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass weder rohe noch optimiert vorverarbeitete Spektren eine genaue Herkunftsbestimmung durch PCA ermöglichten; PLS-DA-Modelle mit Integrationszeiten von 45 ms und 65 ms erreichten eine 100 %ige Herkunftsbestimmung; CARS- und MC-UVE-Modelle übertrafen das SPA-Modell signifikant und erreichten eine 100 %ige Charakterisierung bei geringerer Variablenanzahl. Diese Ergebnisse zeigen, dass die tragbare NIR-Technologie in Kombination mit Variablenauswahl-PLS-DA eine genaue Herkunftsbestimmung von Dendrobium officinale ermöglicht und neue Wege für die Qualitätskontrolle traditioneller chinesischer Arzneimittel eröffnet.

关键词

Nahinfrarotspektroskopietechnologie;Dendrobium officinale;Herkunftsrückverfolgbarkeit;Variablenauswahlmethoden;Partial Least Squares-Discriminant Analysis

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