Schnelle Bestimmung des Gesamtpolysaccharidgehalts in Farnen mittels Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie in Kombination mit der Methode der kleinsten Quadrate
Pteridium aquilinum (L.) Kuhn var. latiusulum (Desv) Underw, eine zur Gattung Pteridium in der Familie der Pteridiaceae gehörende Pflanze, ist für ihre zarten Blätter und Stängel bekannt. Sie ist auch als Faustgemüse, Ruyi-Gemüse, Drachenklauengemüse usw. bekannt. Da es in den Bergen, Wäldern und in der Wildnis wächst, ist es grün, natürlich und frei von Umweltverschmutzung. Außerdem ist er köstlich und hat einen knackigen und erfrischenden Geschmack, der bei den Menschen sehr beliebt ist. Farne sind reich an verschiedenen Nährstoffen sowie an Terpenen, Flavonoiden, Polysacchariden und anderen chemischen Komponenten. Studien haben gezeigt, dass Polysaccharide einzigartige pharmakologische Wirkungen haben, mit verschiedenen medizinischen und gesundheitlichen Funktionen, wie z. B. Senkung des Blutzuckerspiegels, Antioxidation und Verbesserung der körpereigenen Immunität, und einen hohen medizinischen Wert besitzen. Der Gesamtpolysaccharidgehalt von Farnen ist einer der wichtigsten Indikatoren für die Bewertung der Qualität von Farnen. Zu den traditionellen Methoden zur Bestimmung des Gesamtpolysaccharidgehalts von Farnen gehören die Anthron-Schwefelsäure-Methode und die Phenol-Schwefelsäure-Methode. Diese Methoden erfordern jedoch eine große Menge an chemischen Reagenzien, benötigen viel Zeit zum Nachweis und stellen hohe technische Anforderungen an die Kontrolleure. Sie kann den Anforderungen an einen schnellen Nachweis einer großen Anzahl von Rohstoffen in der industriellen Produktion von Farnen nicht mehr gerecht werden. Daher ist es dringend erforderlich, eine schnelle, umweltfreundliche und einfach zu handhabende Methode zur Bestimmung des Gesamtpolysaccharidgehalts von Farnen zu entwickeln.
In den letzten Jahren wurde die Fourier-Transformations-Mittelinfrarotspektroskopie (FTIR) in Verbindung mit chemometrischen Methoden zur Erstellung eines schnellen Vorhersagemodells für den Gehalt an Pflanzeninhaltsstoffen bei der zerstörungsfreien quantitativen Analyse verwandter Komponenten eingesetzt. Es gibt jedoch keine Berichte über die quantitative Analyse der gesamten Polysaccharide in Farnen mit dieser Technologie.
In dieser Studie wurde daher die Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie in Kombination mit chemometrischen Methoden eingesetzt, um die Auswirkungen verschiedener spektraler Vorverarbeitungsmethoden und die Auswahl verschiedener charakteristischer Banden auf die quantitative Analyse zu untersuchen. Es wurde ein schnelles Vorhersagemodell für den Gesamtpolysaccharidgehalt von Farnen erstellt, das eine Methode zur schnellen Bestimmung des Polysaccharidgehalts von Farnen bietet.

 

In diesem Versuch wurden Fourier-Transform-Infrarotspektren von Farnpulver gesammelt und ein Modell der kleinsten Quadrate zur Vorhersage des Gesamtpolysaccharidgehalts von Farn erstellt. Bei der Durchführung einer vollständigen externen Probenprüfung beträgt der Vorhersagefehler des Gesamtpolysaccharidgehalts in Farnen nur -0,35% bis 0,31%. Dieses Modell hat eine gute Vorhersageleistung. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden zur Bestimmung des Polysaccharidgehalts zeichnet sich diese Methode durch eine einfache Probenvorbehandlung, eine schnelle und bequeme Handhabung, genaue und zuverlässige Ergebnisse sowie eine gute Praktikabilität aus. Sie kann zur schnellen Bestimmung des Gesamtpolysaccharidgehalts in Farnen verwendet werden, was den Bedürfnissen der Farnindustrialisierung entgegenkommt und ihre Anwendung in der praktischen Produktion fördert. Gleichzeitig kann es als Referenz für Methoden zur Bestimmung des Polysaccharidgehalts in anderen Pflanzen dienen.