基于偏最小二乘回归的红外光谱波段筛选用于甘露醇-氯化钙共晶的定量分析

甘露醇-氯化钙金属有机骨架(MOF)共晶显著改善了β-甘露醇的可压片性,可开发作为新型片剂填充剂,但研究者在该辅料放大生产过程中发现产物中含有甘露醇单体,显著影响辅料的功能特性。本研究拟对甘露醇-氯化钙共晶体系的多组分进行定量研究。实验以MOF共晶辅料甘露醇-氯化钙共晶为模型化合物,采集红外光谱,以偏最小二乘回归(PLSR)为基础,采用去除异常波段、归一化进行光谱预处理,采用遗传算法(GA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)2种不同变量筛选方法筛选关键变量,建立并比较了共晶辅料制备产物中甘露醇-氯化钙MOF共晶含量的定量校正模型。采用GA法和CARS法2种不同变量筛选方法分别筛选出160、14个变量,CARS-PLSR法建立的甘露醇-氯化钙共晶模型具有最佳性能,模型的平均相对误差(MRE)和校正均方根误差(RMSEC)分别为0.0088和0.8925,与全光谱模型相比,模型的决定系数(R2)由0.9783提升为0.9944。本研究建立的共晶体系定量方法预测精度高、检测速度快、稳定性好,对优化此类共晶辅料制备工艺条件及质量控制方法的研究具有重要意义。