本發明涉及紫外光譜法結合化學計量學技術快速、方便、準確、經濟適用測定麻黃藥材生物堿的含量，屬于中藥檢測技術領域。
背景技術：
《中華人民共和國藥典》收載的麻黃藥材為麻黃科植物草麻黃、中麻黃或木賊麻黃的干燥草質莖，用于治療風寒感冒、胸悶喘咳、風水浮腫。麻黃藥材的主要活性成分為多種麻黃生物堿。其中，以麻黃堿的含量較高。因此，麻黃生物堿含量的高低是進行不同種類麻黃藥材區分鑒別和質量評價的重要依據。《中華人民共和國藥典》采用高效液相色譜法測定麻黃生物堿的含量。該方法存在分析時間長、對儀器及分析人員的要求高、有機溶劑的消耗多、成本高、污染大等缺點。因此，有必要建立快速、方便、準確、經濟適用的麻黃生物堿含量測定方法，以便各產區用于麻黃藥材的質量評價。
紫外光譜法是基于物質分子對紫外光區單色光輻射的吸收特性而建立的光譜分析方法。紫外光譜儀是實驗室儀器中的基本裝備，此儀器操作簡單，易于普及。與高效液相色譜法相比，紫外光譜法具有分析時間短、對儀器及分析人員的要求低、有機溶劑的消耗少、成本低、污染小等優點。化學計量學技術能夠從重疊的紫外吸收光譜中提取不同化學成分的特征信息，用于待測成分的定性定量分析。麻黃生物堿分子具有共軛體系(例如麻黃堿結構式如下)，能夠吸收紫外光，可采用紫外光譜法進行分析；結合化學計量學，可建立充分反映紫外光譜特征與麻黃生物堿含量之間定量關系的模型，實現復雜體系中不經分離定量分析麻黃生物堿。
本發明采用紫外光譜法結合化學計量學技術，建立了一種快速、方便、準確、經濟適用測定麻黃藥材生物堿含量的方法。
技術實現要素：
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本發明目的在于提供了一種基于紫外光譜快速測定麻黃藥材生物堿的方法，以便快速、方便、準確、經濟適用測定麻黃藥材生物堿的含量，具體步驟如下：
(1)收集及制備麻黃樣品；
(2)測定麻黃樣品的生物堿參考值；
(3)測定麻黃樣品的紫外光譜；
(4)以優化的化學計量學前處理方法對麻黃樣品光譜數據進行預處理；
(5)以化學計量學技術將麻黃樣品校正集光譜的優選光譜范圍數據與麻黃樣品的生物堿參考值相關聯，建立麻黃樣品生物堿定量校正模型；
(6)評價所建麻黃藥材生物堿定量校正模型的性能；
(7)應用所建校正模型預測未知麻黃樣品的生物堿含量。
所述麻黃樣品生物堿的種類包括但不限于麻黃堿。
所述步驟(1)中收集的麻黃樣品包括但不限于《中華人民共和國藥典》收載的草麻黃、中麻黃和木賊麻黃；樣品制備方法包括但不限于粉碎、過篩、超聲處理，提取溶劑包括但不限于20％乙醇。
所述步驟(2)中麻黃樣品生物堿參考值測定方法包括但不限于高效液相色譜法。
所述步驟(3)中測定麻黃樣品紫外光譜的測量儀器包括但不限于紫外-可見-近紅外分光光度計，測量參數包括但不限于光譜掃描范圍、采樣速度、采樣間隔、狹縫寬度和掃描次數。
所述步驟(4)中對麻黃樣品光譜數據進行預處理的優化化學計量學前處理方法包括但不限于未處理、多元散射校正、標準正則變換、一階導數、二階導數、Savitzky-Golay平滑、Norris平滑中的一種或多種。
所述步驟(5)中麻黃樣品校正集光譜的優選建模光譜范圍的選擇方式包括但不限于計算軟件自動選擇、手動選擇、計算軟件自動選擇與手動選擇相結合，麻黃生物堿定量校正模型建模算法包括但不限于偏最小二乘法(PLS)。
所述步驟(6)中評價所建麻黃生物堿定量校正模型性能的指數包括但不限于校正集相關系數(Rc)、交叉驗證集相關系數(Rcv)、驗證集相關系數(Rp)、校正均方根誤差(RMSEC)、交叉驗證均方根誤差(RMSECV)、驗證均方根誤差(RMSEP)。
所述步驟(7)中應用所建校正模型預測未知麻黃樣品生物堿含量，所用的麻黃樣品溶液制備方法、紫外光譜測量參數、化學計量學前處理方法、光譜范圍均與校正集樣品一致；所用計算軟件包括但不限于TQ Analyst。
本發明采用紫外光譜法結合化學計量學技術測定麻黃藥材生物堿的含量。該方法快速、方便、準確、經濟適用，與傳統方法相比，具有明顯的優勢。
附圖說明
圖1麻黃藥材中麻黃堿含量PLS模型參考值與預測值的線性相關圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例詳細描述本發明，該實施例不應解釋為對本發明的限制。
實施例
本實施例涉及的紫外光譜采集儀器是UV-3150紫外-可見-近紅外分光光度計(日本Shimadzu)，配備UV probe 2.10軟件。本實施例涉及的高效液相色譜儀器是LC-2010A HT高效液相色譜系統(日本Shimadzu)，紫外檢測器，配備自動進樣器和Class-VP 6.12SP5色譜工作站；本實施例還涉及A200S電子天平(德國Sartorius)和KQ2200B超聲波清洗器(中國昆山)。
本實施例高效液相色譜法分析使用的鹽酸麻黃堿對照品(批號171241-200303)購自中國食品藥品檢定研究院。甲醇為色譜純(百靈威科技有限公司)；磷酸、三乙胺為分析純(重慶川東化工有限公司)；水為超純水。
本實施例方法主要包括下列幾個方面：
1.麻黃樣品的收集及制備
麻黃樣品的收集：麻黃樣品共34批，包括29批草麻黃，樣品編號：S1～S29；4批中麻黃，樣品編號：S30～S33；1批木賊麻黃，樣品編號：S34。
麻黃樣品溶液的制備：空氣干燥的34批樣品編號為S1～S34的麻黃藥材適量，粉碎，過篩。取60～80目麻黃粉末約0.5g，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，加入20％乙醇15mL，浸泡12h，超聲(功率為80W，頻率為40kHz)提取30min，過濾，濾液置于50mL容量瓶中，殘渣重復提取兩次，所有濾液置于同一個容量瓶中，用20％乙醇稀釋定容，即得樣品編號為S1～S34麻黃樣品溶液。
2.麻黃樣品麻黃堿參考值的測定
對照品溶液的制備：取鹽酸麻黃堿對照品75.0mg，精密稱定，置于50mL容量瓶中，用20％乙醇溶解定容，得到對照品貯備液，精密量取適量對照品貯備液，用20％乙醇稀釋定容，即得對照品溶液，臨用前制備，并用0.45μm微孔濾膜過濾。
供試品溶液的制備：取樣品編號為S1～S34麻黃樣品溶液，臨用前用0.45μm微孔濾膜過濾。
色譜分析條件：色譜柱為Watersμ-Bondapak C18柱(300mm×3.9mm id，10μm)，保護柱Phenomenex C18(4.0mm×3.0mm id)，柱溫為30℃；以水-磷酸-三乙胺(100∶0.1∶0.1，v/v/v)為流動相A，以水-磷酸(100∶0.1，v/v)為流動相B，以甲醇為流動相C；洗脫程序以A∶B∶C表示，設置為：0.00min，98∶0∶2；17.00min，98∶0∶2；17.01min，0∶98∶2；22.00min，0∶98∶2；27.00min，0∶75∶25；50.00min，0∶35∶65。流動相臨用前用0.45μm微孔濾膜過濾，并經超聲波脫氣。流速1.0mL·min-1，檢測波長210nm，進樣量20μL。每個供試品溶液重復進樣分析3次，按外標法以峰面積計算含量。
采用高效液相色譜法測定34批麻黃樣品中麻黃堿的含量參考值。
3.麻黃樣品紫外光譜的測定
光譜測量條件：光譜掃描范圍200～400nm，采樣速度快速，采樣間隔0.2nm，狹縫寬度 2.0nm，掃描次數3次，用1cm的石英比色皿；以20％7醇溶液為空白溶液。
麻黃樣品溶液紫外光譜的測定：將樣品編號為S1～S14麻黃樣品溶液(麻黃堿含量較高)分別稀釋100倍，S15～S34麻黃樣品溶液(麻黃堿含量較低)分別稀釋50倍后測定紫外光譜。
4.建立和評價麻黃樣品麻黃堿定量PLS模型
取麻黃樣品(包括26批草麻黃、3批中麻黃和1批木賊麻黃)共30批樣品的90張紫外光譜作為校正樣品光譜，麻黃堿含量參考值范圍為0.02949～16.50mg/g；剩余的麻黃樣品(包括3批草麻黃和1批中麻黃)共4批樣品的12張紫外光譜作為驗證樣品光譜，麻黃堿含量參考值范圍為0.05565～13.79mg/g。
建立麻黃樣品麻黃堿定量PLS模型：經過篩選得到的PLS模型光譜前處理方法為一階導數和Savitzky-Golay平滑；建模光譜范圍為207～217nm和240～280nm；對光譜數據進行PCA降維處理，得到最佳主因子數為1(此時，RMSECV最小)，交叉驗證采用留一法。
評價所建麻黃藥材中麻黃堿定量校正模型的性能指數：Rc為0.92970，Rcv值為0.91800和Rp值為0.90926，RMSEC為1.63，RMSECV為1.76和RMSEP為2.42，表明所建麻黃樣品麻黃堿的定量校正模型有良好的預測性能。
5.未知麻黃樣品麻黃堿含量的預測
未知麻黃樣品共1批草麻黃樣品，3張紫外光譜作為預測樣品光譜；麻黃堿含量預測平均值為1.788mg/g，與使用參比方法測定得到的含量平均值1.815mg/g基本一致。
麻黃藥材中麻黃堿含量PLS模型參考值與預測值的線性相關圖如圖1所示。
6.結論
紫外光譜法結合化學計量學技術的方法能快速、方便、準確、經濟適用地測定麻黃藥材生物堿含量。