Preview

Журнал прикладной спектроскопии

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Определение производителей окситетрациклина с использованием терагерцовой спектроскопии во временной области и хемометрических методов

Полный текст:

Аннотация

Для определения производителя окситетрациклина предложен эффективный подход на основе терагерцовой спектроскопии во временной области и хемометрии. Метод позволяет обнаружить и отличить таблетки окситетрациклина, произведенные четырьмя китайскими производителями. Зарегистрированы спектры поглощения в диапазоне 0.2–1.6 ТГц, для уменьшения размерности использованы анализ главных компонент (PCA) и стохастическое вложение соседей с t-распреде- лением (t-SNE). Полученные данные вводились в различные классификаторы: метод опорных векторов (SVM), генетический алгоритм-SVM, оптимизация роя частиц (PSO-SVM), деревья решений и случайные леса. Показано, что спектры поглощения окситетрациклина разных производителей могут быть дифференцированы, а t-SNE превосходит PCA с точки зрения уменьшения размерности. Оптимальный классификатор получен путем объединения t-SNE и PSO-SVM. Подход демонстрирует высокую точность перекрестной валидации (98.33%), среднюю точность обучающего набора 97.72% и среднюю точность тестового набора 94.25%. Метод позволяет быстро классифицировать окситетрациклин и точно отслеживать производителей. 

Об авторах

J. Guo
Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники; Колледж ТяньФу при Юго-Западном финансово-экономическом университете
Китай

Мяньян 621010

Мяньян 621000



H. Deng
Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники
Китай

Мяньян 621010



Q. Ch. Liu
Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники
Китай

Мяньян 621010



L. Y. Chen
Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники
Китай

Мяньян 621010



Zh. G. Xiong
Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники; Школа машиностроения Гуйлиньского университета аэрокосмических технологий,
Китай

Мяньян 621010

Гуйлинь 541004



L. P. Shang
Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники
Китай

Мяньян 621010



Список литературы

1. Y. Shinozuka, K. Kawai, A. Takeda, M. Yamada, F. Kayasaki, N. Kondo, Y. Sasaki, N. Kanai, T. Mukai, M. Sawaguchi, M. Higuchi, H. Kondo, K. Sugimoto, S. Kumagai, I. Murayama, Y. Sakai, K. Baba, K. Maemichi, T. Ohishi, T. Mizunuma, A. Kawana, A. Yasuda, A. Watanabe, J. Vet. Med. Sci., 81, 863–868 (2019).

2. S. Sivakesava, J. Irudayaraj, J. Dairy Sci., 85, 487–493 (2002).

3. S. C. Zhong, Front. Mech. Eng., 14, 273–281 (2019).

4. L. H. Eadie, C. B. Reid, A. J. Fitzgerald, V. P. Wallace, Expert Syst. Appl., 40, 2043–2050 (2013).

5. K. Lee, K. Jeoung, S. H. Kim, Y. B. Ji, H. Son, Y. Choi, Y. M. Huh, J. S. Suh, S. J. Oh, Biomed. Opt. Express, 9, 1582–1589 (2018).

6. S. H. Baek, H. B. Lim, H. S. Chun, J. Agric. Food Chem., 62, 5403–5407 (2014).

7. B. H. Cao, H. Li, M. B. Fan, W. Wang, M. Y. Wang, Anal. Methods, 10, 5097–5104 (2018).

8. J. S. Melinger, N. Laman, D. Grischkowsky, Appl. Phys. Lett., 93, 3 (2008).

9. J. A. Zeitler, P. F. Taday, D. A. Newnham, M. Pepper, K. C. Gordon, T. Rades, J. Pharm. Pharmacol., 59, 209–223 (2007).

10. W. Limwikrant, K. Higashi, K. Yamamoto, K. Moribe, Int. J. Pharm., 382, 50–55 (2009).

11. H.-L. Zhang, Y. Xia, Z. Hong, Y. Du, Spectrosc. Spectr. Anal., 35, 1854–1859 (2015).

12. Z.-W. Zhang, J. Zuo, C.-L. Zhang, Spectrosc. Spectr. Anal., 32, 906–909 (2012).

13. L. J. Xie, C. Wang, M. Chen, B. B. Jin, R. Y. Zhou, Y. X. Huang, S. Hameed, Y. B. Ying, Spectrosc. Acta A: Mol. Biomol. Spectr., 222, 7 (2019).

14. W. Liu, C. Liu, J. Yu, Y. Zhang, J. Li, Y. Chen, L. Zheng, Food Chem., 251, 86–92 (2018).

15. H. Luo, J. Zhu, W. Xu, M. Cui, Optik, 184, 177–184 (2019).

16. B. Qin, Z. Li, T. Chen, Y. Chen, Optik, 142, 576–582 (2017).

17. H. Zhan, J. Xi, K. Zhao, R. Bao, L. Xiao, Food Control, 67, 114–118 (2016).

18. R. Zhang, T. Wu, Y. Zhao, Optik, 183, 906–911 (2019).

19. T. D. Dorney, R. G. Baraniuk, D. M. Mittleman, J. Opt. Soc. Am. A, Optics, Image Science, and Vision, 18, 1562–1571 (2001).

20. L. Duvillaret, F. Garet, J.-L. Coutaz, IEEE J. Select. Top. Quantum Electron., 2, 739–746 (1996).

21. L. van der Maaten, J. Mach. Learn. Res., 15, 3221–3245 (2014).

22. T. Zhou, H. Lu, W. Wang, X. Yong, Appl. Soft. Comput., 75, 323–332 (2019).

23. X. K. Wang, S. Y. Guan, L. Hua, B. Wang, X. M. He, Ultrasonics, 91, 161–169 (2019).

24. J. Gupta, J. Patrick, S. Poon, Stud. Health Technol. Informatics, 266, 83–88 (2019).

25. F. B. de Santana, A. M. de Souza, R. J. Poppi, Spectrosc. Acta A: Mol. Biomol. Spectr., 191, 454–462 (2018).


Для цитирования:


Guo J., Deng H., Liu Q.C., Chen L.Y., Xiong Z.G., Shang L.P. Определение производителей окситетрациклина с использованием терагерцовой спектроскопии во временной области и хемометрических методов. Журнал прикладной спектроскопии. 2021;88(4):668-675.

For citation:


Guo J., Deng H., Liu Q.C., Chen L.Y., Xiong Z.G., Shang L.P. Discrimination of manufacturers origin of oxytetracycline using terahertz time-domain spectroscopy with chemometric methods. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2021;88(4):668-675.

Просмотров: 19


ISSN 0514-7506 (Print)