Dépistage rapide de quatre médicaments anti-infectieux interdits dans les cosmétiques anti-acné par spectroscopie ultraviolet combinée à des algorithmes d'apprentissage automatique

XIANG Jian-hua ,  

LU Li ,  

FANG Fang ,  

SHI Xin-hong ,  

摘要

Basé sur le spectre ultraviolet combiné à des algorithmes d'apprentissage automatique, un modèle qualitatif de dépistage rapide a été établi pour quatre médicaments anti-infectieux interdits courants (métronidazole, kétoconazole, chloramphénicol et norfloxacine) dans les cosmétiques anti-acné. L'étude a collecté le spectre ultraviolet de 167 lots de cosmétiques anti-acné et a utilisé la spectroscopie corrélative bidimensionnelle (2D-COS) pour sélectionner les bandes caractéristiques du spectre ultraviolet. En comparant 22 méthodes de prétraitement spectral, 3 algorithmes d'apprentissage automatique et 3 proportions de division des ensembles de données, cinq modèles qualitatifs à cinq classes ont été établis pour des échantillons positifs et négatifs contenant respectivement du métronidazole, du kétoconazole, du chloramphénicol et de la norfloxacine. Les résultats ont montré que la sélection du spectre ultraviolet entre 190 et 360 nm, avec une transformation par variable standard normale (SNV) combinée à un lissage par convolution de Savitzky-Golay (SG) et l'utilisation d'un ratio de division 7:3 entre le jeu d'entraînement et de prédiction, en employant un réseau de neurones à rétropropagation d'erreur (BP), permettait d'atteindre une précision de 96,58% et 98,00% pour les ensembles d'entraînement et de prédiction, démontrant une bonne capacité de prédiction et de généralisation. Cette méthode permet de détecter efficacement, rapidement et précisément quatre médicaments anti-infectieux interdits dans les cosmétiques, économisant ainsi les coûts et le temps de détection, améliorant l'efficacité, fournissant un nouveau moyen intelligent de détecter les substances interdites illégalement ajoutées dans les cosmétiques, tout en offrant de nouvelles idées et solutions pour un dépistage rapide en évolution constante des substances interdites, et aidant également aux tests rapides sur site.

关键词

spectroscopie ultraviolet; cosmétiques; réseau de neurones à rétropropagation d'erreur; forêt aléatoire; machine à vecteurs de support; spectroscopie corrélative bidimensionnelle

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