zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2376Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESКоличественное определение ацетамиприда в черном чае на основе спектроскопии поглощения в УФ-диапазоне и хемометрических методовQuantitative Detection of Acetamiprid in Black Tea Based on Ultraviolet Absorption Spectroscopy and ChemometricsМэнД.MengD.

Физический колледж

Нанкин

Delong Meng

College of Physics

Nanjing

ЮX.YuX.

Нанкин

Xiaolei Yu

Nanjing

nuaa_xiaoleiyu@163.comСюйЛ.XuL.

Физический колледж

Нанкин

Lingyun Xu

College of Physics

Nanjing

ЛюЗ.LiuZh.

Школа авиационной инженерии

Биньчжоу

Zhenlu Liu

School of Aeronautical Engineering

Binzhou

ЧжаоЗ.ZhaoZh.

Физический колледж

Нанкин

Zhimin Zhao

College of Physics

Nanjing

Нанкинский университет авиации и космонавтикиКитайNanjing University of Aeronautics and AstronauticsChinaНациональный центр контроля качества и тестирования продукции, провинция ЦзянсуКитайNational Quality Supervision and Testing Center for RFID Product (Jiangsu)ChinaШаньдунский университет авиацииКитайShandong University of AeronauticsChina2026100920269334399Copyright © Мэн Д., Ю X., Сюй Л., Лю З., Чжао З., 20262026Мэн Д., Ю X., Сюй Л., Лю З., Чжао З.Meng D., Yu X., Xu L., Liu Z., Zhao Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2376

   Для достижения неразрушающего и точного определения ацетамиприда (ACE) в черном чае предложен метод, основанный на спектроскопии поглощения в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне и хемометрике. С помощью УФ-видимого спектрофотометра получены спектры поглощения 60 образцов черного чая с различной концентрацией ACE. Эффективные переменные извлечены с помощью алгоритма бутстреппинга с мягким сжатием (BOSS), алгоритма последовательных проекций (SPA) и алгоритма конкурентной адаптивной перевзвешенной выборки (CARS). Разработаны модели прогнозирования с использованием регрессии методом частичных наименьших квадратов (PLSR) и методом наименьших квадратов с опорными векторами на основе алгоритма серого волка (GWO-LSSVR). Модель CARS-GWO-LSSVR демонстрирует наилучшие результаты с коэффициентом детерминации (Rp2) и среднеквадратичной ошибкой для набора прогнозируемых значений (RMSEP) 0.9991 и 0.0994 мг/л. Для оценки применимости предложенного метода в условиях интерференции со стороны других пестицидов проведены эксперименты с использованием имидаклоприда в качестве интерферента. Показано, что метод обеспечивает высокоточное определение АСЕ в черном чае даже при наличиитакой интерференции.

   To achieve nondestructive and accurate detection of acetamiprid (ACE) in black tea, a method based on ultraviolet (UV) absorption spectroscopy and chemometrics is proposed. First, the absorption spectra of 60 black tea samples containing varying ACE concentrations are acquired using a UV-visible spectrophotometer. Afterward, the effective variables are extracted by bootstrapping soft shrinkage (BOSS), the successive projections algorithm (SPA), and the competitive adaptive reweighted sampling (CARS) algorithm. Finally, the prediction models are developed using partial least-squares regression (PLSR) and gray wolf optimizer least-squares support vector regression (GWO-LSSVR). The results demonstrate that the CARS-GWO-LSSVR model performs best, with a determination coefficient (Rp2) and root mean square error for the prediction set (RMSEP) of 0.9991 and 0.0994 mg/L respectively. Furthermore, to assess the feasibility of the proposed method under interference from other pesticides, experiments are conducted using imidacloprid as an interferent. The results demonstrate that the method exhibits high-precision detection of ACE in black tea even in the presence of such interference. Thus, UV absorption spectroscopy combined with chemometrics can achieve nondestructive and accurate detection of ACE in black tea.

спектроскопия поглощения ультрафиолетового излученияхемометрияметоды отбора переменныхultraviolet absorption spectroscopychemometricsvariable selection methodsЭта работа была частично поддержана Китайским научным фондом постдокторантуры (2022M711620)This work was partially supported by China Postdoctoral Science Foundation (2022M711620)ReferencesS. Miao, Y. Wei, Y. Pan, Y. Wang, X. Wei, Comprehensive Rev. Food Sci. and Food Safety, 22, 2945–2976 (2023).S. Miao, Y. Wei, Y. Pan, Y. Wang, X. Wei, Comprehensive Rev. Food Sci. and Food Safety, 22, 2945–2976 (2023).R. Sun, W. Yang, Y. Li, C. Sun, Eur. Food Res. and Technol., 247, 1839–1858 (2021).R. Sun, W. Yang, Y. Li, C. Sun, Eur. Food Res. and Technol., 247, 1839–1858 (2021).Q. Wang, X. Zhang, Z. Xu, H. Gao, Food Anal. Methods, 8, 2044–2051 (2015).Q. Wang, X. Zhang, Z. Xu, H. Gao, Food Anal. Methods, 8, 2044–2051 (2015).M. O. Ferreira, J. P. M. Silva, M. R. R. Pereira, A. L. R. Santos, A. M. Faria, ACS Omega, 10, 18106–18115 (2025).M. O. Ferreira, J. P. M. Silva, M. R. R. Pereira, A. L. R. Santos, A. M. Faria, ACS Omega, 10, 18106–18115 (2025).X. C. Huang, J. K. Ma, R. X. Feng, S. L. Wei, J. Sci. Food and Agriculture, 99, 6998–7007 (2019).X. C. Huang, J. K. Ma, R. X. Feng, S. L. Wei, J. Sci. Food and Agriculture, 99, 6998–7007 (2019).L. Chen, S. Wu, W. Li, M. Zhang, X. Yu, J. Song, D. Liang, J. Zhang, Microchem. J., 215, 114340 (2025).L. Chen, S. Wu, W. Li, M. Zhang, X. Yu, J. Song, D. Liang, J. Zhang, Microchem. J., 215, 114340 (2025).Y. Bakytkarim, S. Tursynbolat, Q. Zeng, J. Huang, L. Wang, J. Electroanal. Chem., 841, 45–50 (2019).Y. Bakytkarim, S. Tursynbolat, Q. Zeng, J. Huang, L. Wang, J. Electroanal. Chem., 841, 45–50 (2019).J. Chen, W. Zhang, Y. Shu, X. Ma, X. Cao, Food Anal. Methods, 10, 3452–3461 (2017).J. Chen, W. Zhang, Y. Shu, X. Ma, X. Cao, Food Anal. Methods, 10, 3452–3461 (2017).L. Chen, G. Chen, J. Sheng, X. Fang, X. Yang, X. Zeng, Environ. Monitoring and Assessment, 194, 686 (2022).L. Chen, G. Chen, J. Sheng, X. Fang, X. Yang, X. Zeng, Environ. Monitoring and Assessment, 194, 686 (2022).X. Wang, R. Jia, Y. Song, M. Wang, Q. Zhao, S. Sun, Microchem. J., 149, 104013 (2019).X. Wang, R. Jia, Y. Song, M. Wang, Q. Zhao, S. Sun, Microchem. J., 149, 104013 (2019).C. Fang, X. Lou, X. Zhang, S. Li, Y. Tang, Y. Shi, D. Huang, Fishes, 9, 79 (2024).C. Fang, X. Lou, X. Zhang, S. Li, Y. Tang, Y. Shi, D. Huang, Fishes, 9, 79 (2024).K. Rawat, A. Srivastava, S. Tandon, G. P. Singh, Anal. Sci., 39, 431–439 (2023).K. Rawat, A. Srivastava, S. Tandon, G. P. Singh, Anal. Sci., 39, 431–439 (2023).Y. Wan, X. Yuan, J. Liu, D. Zhang, Z. Zhang, M. Sha, Cereal Chem., 100, 1106–1113 (2023).Y. Wan, X. Yuan, J. Liu, D. Zhang, Z. Zhang, M. Sha, Cereal Chem., 100, 1106–1113 (2023).R. M. Abdelfatah, H. M. Mahmoud, M. A. Elsayed, A. M. Hegazy, Microchem. J., 152, 104305 (2020).R. M. Abdelfatah, H. M. Mahmoud, M. A. Elsayed, A. M. Hegazy, Microchem. J., 152, 104305 (2020).R. W. Kennard, L. A. Stone, Technometrics, 11, 137–148 (1969).R. W. Kennard, L. A. Stone, Technometrics, 11, 137–148 (1969).B. C. Deng, Y. H. Yun, D. S. Cao, Y. L. Yin, W. T. Wang, H. M. Lu, Q.Y. Luo, Y. Z. Liang, Analyt. Chim. Acta, 908, 63–74 (2016).B. C. Deng, Y. H. Yun, D. S. Cao, Y. L. Yin, W. T. Wang, H. M. Lu, Q.Y. Luo, Y. Z. Liang, Analyt. Chim. Acta, 908, 63–74 (2016).M. C. U. Araújo, T. C. B. Saldanha, R. K. H. Galvao, T. Yoneyama, H. C. Chame, V. Visani, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 57, 65–73 (2001).M. C. U. Araújo, T. C. B. Saldanha, R. K. H. Galvao, T. Yoneyama, H. C. Chame, V. Visani, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 57, 65–73 (2001).W. Wu, G. Y. Chen, R. Kang, J. C. Xia, Y. P. Huang, K. J. Chen, J. Appl. Spectrosc., 84, 535–541 (2017).W. Wu, G. Y. Chen, R. Kang, J. C. Xia, Y. P. Huang, K. J. Chen, J. Appl. Spectrosc., 84, 535–541 (2017).H. Li, Y. Liang, Q. Xu, D. Cao, Analyt. Chim. Acta, 648, 77–84 (2009).H. Li, Y. Liang, Q. Xu, D. Cao, Analyt. Chim. Acta, 648, 77–84 (2009).J. Hu, Y. Liu, Y. He, X. Sun, B. Li, J. Food Measur. and Characterization, 14, 2549–2558 (2020).J. Hu, Y. Liu, Y. He, X. Sun, B. Li, J. Food Measur. and Characterization, 14, 2549–2558 (2020).P. Lomarat, C. Phechkrajang, P. Sunghad, N. Anantachoke, Food Chem. X, 24, 101923 (2024).P. Lomarat, C. Phechkrajang, P. Sunghad, N. Anantachoke, Food Chem. X, 24, 101923 (2024).H. Fang, J. Ma, W. Zhang, H. Yang, F. Chen, X. Li, IEEE Access, 8, 203645–203654 (2020).H. Fang, J. Ma, W. Zhang, H. Yang, F. Chen, X. Li, IEEE Access, 8, 203645–203654 (2020).D. Shi, N. N. Gindy, Mechanical Systems and Signal Proc., 21, 1799–1814 (2007).D. Shi, N. N. Gindy, Mechanical Systems and Signal Proc., 21, 1799–1814 (2007).S. Mirjalili, S. M. Mirjalili, A. Lewis, Adv. Eng. Software, 69, 46–61 (2014).S. Mirjalili, S. M. Mirjalili, A. Lewis, Adv. Eng. Software, 69, 46–61 (2014).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.