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近红外光谱技术在中药质量控制应用中的化学计量学建模:综述和展望 被引量:33
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作者 周昭露 李杰 +6 位作者 黄生权 田淑华 刘玉娇 鲁亮 张扬 黄延盛 王学重 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1627-1645,共19页
近红外光谱(NIR)是制药工业领域应用最为广泛的过程分析技术(PAT),在中药产品质量的在线实时检测和控制中越来越受到重视。和化学药相比,由于中药组成的复杂性和生产加工过程的特殊性,对利用化学计量学建立NIR预测模型,提出了新的挑战... 近红外光谱(NIR)是制药工业领域应用最为广泛的过程分析技术(PAT),在中药产品质量的在线实时检测和控制中越来越受到重视。和化学药相比,由于中药组成的复杂性和生产加工过程的特殊性,对利用化学计量学建立NIR预测模型,提出了新的挑战。本文对NIR在中药质量控制应用中的化学计量学建模方法和技术进行了综述并对未来发展做了展望。综述涉及到NIR数据的采集、预处理、分组,特征波段自动选取,建模以及模型的验证和评价。讨论了平滑、导数、标准化算法、数据增强算法和主元分析等预处理方法对模型影响。特征波段的选取述及间隔偏最小二乘、遗传算法、无信息变量消除、随机蛙跳法、竞争自适应重加权采样和重要变量投影法等;建模方法论及线性和非线性技术包括主元回归、偏最小二乘回归、人工神经网络和支持向量机回归等。未来的NIR建模平台应该是一个在后台集成各种复杂的数学算法和实现数据的无缝共享,面向用户的前台则是友好、简单、智能的半自动界面环境。论述结合具体的实例进行。 展开更多
关键词 近红外光谱技术 中药 质量控制 化学计量学
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近红外光谱技术应用于中草药口服液在线质量控制的化学计量学建模 被引量:12
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作者 李晶晶 周昭露 +8 位作者 黄生权 鲁亮 黄延盛 田淑华 FALOLAAkinolaA 李璇 李杰 舒逸聃 王学重 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1923-1932,共10页
以一种中草药口服液中多糖含量、可溶性固形物含量及pH为对象,利用近红外光谱技术对其进行实时在线检测,重点研究了化学计量学建模方法。建模过程采用了一种系统工程的方法,综合考虑了光谱预处理、特征波段选择、数据选择和分组、近红... 以一种中草药口服液中多糖含量、可溶性固形物含量及pH为对象,利用近红外光谱技术对其进行实时在线检测,重点研究了化学计量学建模方法。建模过程采用了一种系统工程的方法,综合考虑了光谱预处理、特征波段选择、数据选择和分组、近红外原始光谱和化学分析参考值的误差分析,并把工具箱集成在一起。还考察了光谱采集的重复性、采样点取样条件,并对实验室测定的参考值进行了重复性及测量误差的考察。通过对比最终选择的是偏最小二乘法(PLS)结合遗传算法自动选波段。除此之外,以模型的交叉验证均方根误差(RMSECV)、预测均方根误差(RMSEP)、质量指标化学参考值与预测值间的相对误差为指标筛选最佳建模参数。建模结果显示,多糖模型预测值与化学参考值间的相对误差可控制在10%内,可溶性固形物误差在5%内,pH误差在4%内。生产使用表明,所建立的模型可有效应用于在线、快速对质量指标做出准确的预测。 展开更多
关键词 近红外光谱 偏最小二乘 中草药 质量控制 变量选择
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基于时温等效的聚脲动态粘弹特性及抗冲击性能研究
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作者 梁龙强 鞠家辉 +2 位作者 黄微波 王旭 王盼 《聚氨酯工业》 CAS 2024年第2期24-28,共5页
通过准静态力学性能实验和动态热机械实验研究Q411T聚脲材料的基本力学性能和动态热机械性能;基于时温等效原理(TTS)拟合Q411T聚脲的损耗模量、储能模量主曲线,研究Q411T聚脲吸能特性。采用4 kg钢球进行落球冲击试验,通过DH5960动态信... 通过准静态力学性能实验和动态热机械实验研究Q411T聚脲材料的基本力学性能和动态热机械性能;基于时温等效原理(TTS)拟合Q411T聚脲的损耗模量、储能模量主曲线,研究Q411T聚脲吸能特性。采用4 kg钢球进行落球冲击试验,通过DH5960动态信号测试分析系统采集钢板在冲击荷载作用下的应变时程曲线,分析有无防护涂层的钢板抗冲击防护效果。结果表明:Q411T型聚脲材料具有良好的力学性能和抗冲击能力,材料的玻璃化转变温度为-20℃,损耗因子的峰值为0.18,在常温状态下材料的损耗因子大于0.12,具有一定的吸能特性;落球冲击试验表明,在钢板迎撞面喷涂2 mm Q411T涂层可以有效抑制结构变形,试样挠度下降45%,钢板抗冲击性能显著提高。 展开更多
关键词 喷涂聚脲 抗冲击 时温等效原理 动态性能
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近红外光谱技术在中草药口服液在线质量监控中的模型建立和模型转移 被引量:6
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作者 胡丽萍 黄生权 +6 位作者 田淑华 黄延盛 胡流云 A FALOLA Akinola 李璇 舒逸聃 王学重 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3263-3272,共10页
应用近红外光谱技术在线监测工业产品质量时,会出现环境条件变化或仪器的部件如探头或光纤更换的情况,使原模型不再具有原来的预测效果,但是完全从头开始采集数据重新建立新模型工作量大,造成原来宝贵的模型和数据的浪费。为了解决这一... 应用近红外光谱技术在线监测工业产品质量时,会出现环境条件变化或仪器的部件如探头或光纤更换的情况,使原模型不再具有原来的预测效果,但是完全从头开始采集数据重新建立新模型工作量大,造成原来宝贵的模型和数据的浪费。为了解决这一矛盾,本文以一种中草药口服液中多糖含量、可溶性固形物含量及pH为研究对象,利用近红外光谱技术对其进行实时在线检测,研究了主从机分辨率不同的光谱之间的模型转移。模型转移过程利用已建模完成并成功上线应用的模型为原模型,在不能获取原主仪器和从仪器一一对应的标准标样的条件下,找到虚拟标样建立转移矩阵。以直接标准化法结合主成分分析降维作为模型转移方法,以质量指标化学参考值与预测值间的相对误差为指标筛选最佳模型。模型转移结果显示,多糖模型预测值与化学参考值间的相对误差可控制在10%以内,可溶性固形物相对误差在5%以内,pH相对误差在3%以内。在线生产使用表明,转移的模型同原模型一样可有效应用于在线、快速对质量指标做出准确的预测。结果表明,本文提出的采用虚拟标样的模型转移方法对于无法获得主从机一一对应的标准标样的情况下的模型转移,是一个可行的有效方法。 展开更多
关键词 近红外 模型转移 直接标准化 质量控制 中草药
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基于近红外光谱技术快速测定口服液中多糖的研究 被引量:2
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作者 鲁亮 李晶晶 +3 位作者 周昭露 田淑华 黄生权 黄延盛 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2017年第18期247-251,257,共6页
本文建立了一种基于近红外光谱技术快速测定中药提取物中多糖的方法。通过采集102组中药提取物口服液样品的近红外光谱,结合多糖化学检测结果应用偏最小二乘法,通过考察不同光谱预处理方法,包括一阶导数移动窗口宽度、平滑处理移动窗口... 本文建立了一种基于近红外光谱技术快速测定中药提取物中多糖的方法。通过采集102组中药提取物口服液样品的近红外光谱,结合多糖化学检测结果应用偏最小二乘法,通过考察不同光谱预处理方法,包括一阶导数移动窗口宽度、平滑处理移动窗口宽度、波段选择、变量选择方法对模型预测能力的影响,建立并优化得到近红外光谱技术快速测定口服液中多糖的最佳模型。此模型光谱预处理方法为一阶导数结合平滑,一阶导数移动窗口宽度为5,平滑处理移动窗口宽度为9,所选波段为5079.58~5152.86、6159.52~6232.80、6545.21~6695.63、7470.88~7544.16以及8705.09~8778.38 cm^(-1),共120个变量,模型的交叉验证均方根误差为15.4823,预测均方根误差为16.2807。研究结果表明,通过近红外光谱技术结合化学计量学方法建立口服液中多糖快速测定方法具有一定可行性。 展开更多
关键词 近红外 光谱预处理 移动窗口 波段选择 变量选择
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