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

Guo J.; Deng H.; Liu Q. Ch.; Chen L. Y.; Xiong Zh. G.; Shang L. P.

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

Guo J. , Deng H. , Liu Q. Ch., Chen L. Y., Xiong Zh. G., Shang L. P.

2021

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.

Guo J. , Deng H. , Liu Q. Ch., Chen L. Y., Xiong Zh. 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.

Цитирование

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).

Источник

Информация

Автор

Guo J. Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники; Колледж ТяньФу при Юго-Западном финансово-экономическом университете
Deng H. Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники
Liu Q. Ch. Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники
Chen L. Y. Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники
Xiong Zh. G. Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники; Школа машиностроения Гуйлиньского университета аэрокосмических технологий,
Shang L. P. Школа информационной инженерии Юго-Западного университета науки и техники

Страницы

668-675

Год издания

2021

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии