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

摘要

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.