【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于模型预测领域，具体涉及一种预测熊胆粉中胆汁酸类成分含量的方法、模型和存储介质及建模方法。
技术介绍
1、熊胆粉ursi fellis pulvis为熊科ursidae动物黑熊selenarctos thibetanuscuvier或棕熊ursus arctos linnaeus经胆囊手术引流胆汁而得的干燥品，具有清热、平肝、明目的功效。现代药理研究表明，熊胆具有保肝利胆、抗肿瘤和抗动脉粥样硬化等药理作用，目前有熊胆粉滴眼液、熊胆开明片、复方熊胆薄荷含片等国药准字号药品中含有熊胆粉。因熊胆价格昂贵，市场上常有以猪、牛、羊等其他动物胆汁加工成粉，或掺杂猪、牛、羊等胆粉混充熊胆粉出售的掺伪现象，严重影响临床用药的有效性和安全性，制约了熊胆粉产业链的健康发展和规模扩大。因此，需建立快速有效的检测方法对熊胆粉进行质量控制，规范熊胆粉生产和经营，促进产业健康发展。
2、近红外光谱(near infrared spectrum，nirs)的光谱信息主要来源是含氢基团的倍频与合频吸收，通过采集的近红外光谱来反映化学成分中的综合信息，并借助化学计量学对数据信息进行深入挖掘和利用，是中药实现无损质量评价的关键技术，近红外光谱技术不仅仅具有定性鉴别的能力，还可以通过适当校正样本建立数学模型，应用优化后的数学模型和未知样品的近红外光谱，可快速确定多组分未知样品的含量，具有样品制备简单、高灵敏度、快速无损、多组分同时测定等特点，已广泛应用于中药材的真伪鉴别和质量控制。
3、李文龙等在<近红外漫反射光谱法快速测定
技术实现思路
1、为实现上述目的，本专利技术提供了一种熊胆粉中胆汁酸类成分含量预测模型的构建方法，包括以下步骤：
2、1)提取熊胆粉特征：取熊胆粉，采集近红外光谱数据并进行预处理，再采用hplc-elsd法测定熊胆粉中胆汁酸类成分的含量；
3、2)构建模型：采用spa算法提取步骤1)经预处理后的光谱数据中的光谱特征波长，将提取到的光谱特征波长作为输入变量，胆汁酸类成分的含量作为目标变量，导入pls模型中进行训练，即得熊胆粉胆汁酸类成分含量预测模型；
4、或：采用matlab软件提取步骤1)经预处理后的光谱数据中前11个主成分，将提取到的11个主成分作为输入参数，胆汁酸类成分的含量作为输出参数，导入bp-ann模型中进行训练，即得熊胆粉胆汁酸类成分含量预测模型；
5、所述胆汁酸类成分为：牛磺熊去氧胆酸、牛磺鹅去氧胆酸、熊去氧胆酸、鹅去氧胆酸和/或牛磺胆酸。
6、进一步地，步骤1)所述预处理的方法包括msc、snv、1st d、2ed d、sg、归一化中任一种或多种。
7、更进一步地，所述预处理的方法为1st d、sg和ncl，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中牛磺熊去氧胆酸的含量；为snv和ncl，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中熊去氧胆酸的含量；为1st d和sg，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中鹅去氧胆酸的含量；为归一化，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中牛磺鹅去氧胆酸或牛磺胆酸的含量。
8、更进一步地，所述hplc-elsd法的色谱条件为：色谱柱：watershss t3柱，4.6mm×250mm，5μm；流动相：乙腈-0.1％甲酸水溶液；梯度洗脱：0～3min，40％～60％乙腈；3～5min，60％～66％乙腈；5～10min，66％～70％乙腈；10～13min，70％～90％乙腈；13～15min，90％～60％乙腈；15～18min，60％～40％乙腈；柱温40℃；流速1.0ml/min；elsd漂移管温度90℃；氮气流量2.0ml/min；增益为8；不分流模式；进样量10μl；
9、和/或：所述hplc-elsd法的对照品溶液是牛磺熊去氧胆酸、牛磺鹅去氧胆酸、熊去氧胆酸、鹅去氧胆酸和/或牛磺胆酸对照品加甲醇溶解制成；供试品溶液是熊胆粉加甲醇超声提取制成。
10、进一步地，步骤2)所述pls模型经训练后预测的是熊胆粉中牛磺熊去氧胆酸、熊去氧胆酸和/或鹅去氧胆酸的含量；bp-ann模型经训练后预测的是牛磺鹅去氧胆酸和/或牛磺胆酸的含量。
11、进一步地，步骤2)所述bp-ann模型中的训练函数为levenberg-marquardt方法，传递函数为sigmoid函数，输出函数为purelin公式；
12、所述bp-ann模型以rmse为指标，通过训练确定隐含层节点数，其中隐含层节点数的计算公式为：
13、l＝(m+n)1/2+a，其中l为隐含层节点数，n为输入层节点数，m为输出层节点数，a为0～10之间的自然数。
14、本专利技术还提供了一种前述的方法构建得到的熊胆粉胆汁酸类成分含量预测模型。
15、本专利技术最后提供了一种检测熊胆粉中胆汁酸类成分含量的方法，包括如下步骤：
16、取待检熊胆粉采集红外光谱并进行预处理，再采用spa算法提取经预处理后的光谱数据中的光谱特征波长，将光谱特征波长输入前述的预测模型，得到熊胆粉中胆汁酸类成分的含量；
17、所述胆汁酸类成分为：牛磺熊去氧胆酸、熊去氧胆酸和/或鹅去氧胆酸。
18、或：
19、取待检熊胆粉采集红外光谱并进行预处理，再采用matlab软件提取步骤1)经预处理后的光谱数据中前11个主成分，将提取到的11个主成分输入前述的预测模型，得到熊胆粉中胆汁酸类成分的含量；
20、所述胆汁酸类成分为：牛磺鹅去氧胆酸和/或牛磺胆酸。
21、本专利技术还提供了一种用于实现前述的检测熊胆粉中胆汁酸类成分含量的方法的系统，包括
22、输入模块，用于输入待检益母草特征；
23、计算模块，包括前述的预测模型；
24、输出模块，用于输出最终的熊胆粉中胆汁酸类成分含量的预测结果。
25、本专利技术最后提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于实现前述的检测熊胆粉中胆汁酸类成分含量的方法。
26、本专利技术在筛选出牛磺熊去氧胆酸(tudca)、牛磺鹅去氧胆酸(tcdca)、熊去氧胆酸(udca)、鹅去氧胆酸(cdca)、牛磺胆酸(tca)共5种胆汁酸类成分为区分熊胆粉与其他动物源胆粉的显著差异性成分的基础上，结合pls和bp-ann算法分别建立5个成分的近红外定量模型，并对其进行对比发现，应用pls法建立tudca、udca、cdca成分的定量模型，预测效果最好，应用bp-ann法建立t本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种熊胆粉中胆汁酸类成分含量预测模型的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤1)所述预处理的方法包括MSC、SNV、1st D、2ed D、SG、归一化中任一种或多种。
3.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于：所述预处理的方法为1st D、SG和ncl，HPLC-ELSD法测定的是熊胆粉中牛磺熊去氧胆酸的含量；为SNV和Ncl，HPLC-ELSD法测定的是熊胆粉中熊去氧胆酸的含量；为1stD和SG，HPLC-ELSD法测定的是熊胆粉中鹅去氧胆酸的含量；为归一化，HPLC-ELSD法测定的是熊胆粉中牛磺鹅去氧胆酸或牛磺胆酸的含量。
4.根据权利要求1或3所述的构建方法，其特征在于：所述HPLC-ELSD法的色谱条件为：色谱柱：WatersHSS T3柱，4.6mm×250mm，5μm；流动相：乙腈-0.1％甲酸水溶液；梯度洗脱：0～3min，40％～60％乙腈；3～5min，60％～66％乙腈；5～10min，66％～70％乙腈；10～13min，70％～90％乙腈；13～15min，9
5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤2)所述PLS模型经训练后预测的是熊胆粉中牛磺熊去氧胆酸、熊去氧胆酸和/或鹅去氧胆酸的含量；BP-ANN模型经训练后预测的是牛磺鹅去氧胆酸和/或牛磺胆酸的含量。
6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤2)所述BP-ANN模型中的训练函数为Levenberg-Marquardt方法，传递函数为Sigmoid函数，输出函数为Purelin公式；
7.权利要求1～6任意一项所述的构建方法构建得到的熊胆粉胆汁酸类成分含量预测模型。
8.一种检测熊胆粉中胆汁酸类成分含量的方法，其特征在于：
9.一种用于实现权利要求8所述的检测熊胆粉中胆汁酸类成分含量的方法的系统，其特征在于，包括
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于实现权利要求8所述的检测熊胆粉中胆汁酸类成分含量的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种熊胆粉中胆汁酸类成分含量预测模型的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：步骤1)所述预处理的方法包括msc、snv、1st d、2ed d、sg、归一化中任一种或多种。
3.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于：所述预处理的方法为1st d、sg和ncl，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中牛磺熊去氧胆酸的含量；为snv和ncl，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中熊去氧胆酸的含量；为1std和sg，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中鹅去氧胆酸的含量；为归一化，hplc-elsd法测定的是熊胆粉中牛磺鹅去氧胆酸或牛磺胆酸的含量。
4.根据权利要求1或3所述的构建方法，其特征在于：所述hplc-elsd法的色谱条件为：色谱柱：watershss t3柱，4.6mm×250mm，5μm；流动相：乙腈-0.1％甲酸水溶液；梯度洗脱：0～3min，40％～60％乙腈；3～5min，60％～66％乙腈；5～10min，66％～70％乙腈；10～13min，70％～90％乙腈；13～15min，90％～60％乙腈；15...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勋，徐伟，许文，陈可信，殷金可，杨漪，吕贵杰，
申请(专利权)人：福建中医药大学，
类型：发明
国别省市：
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