Kemometri ile birleştirilmiş kızılötesi spektroskopi kullanılarak ayı safrası tozunun orijinalliğinin ve tağşişinin hızlı tespiti
Ayı safrası tozu, ayı ailesinin bir üyesi olan Selenaretos thibetanus Cuvies'in safra kesesi ameliyatından elde edilen kurutulmuş bir üründür. Isıyı temizleme, karaciğeri sakinleştirme ve görüşü iyileştirme etkilerine sahiptir ve Çin'deki dört değerli hayvansal tıbbi malzemeden biridir. Ayı safra tozunun özel kaynağı ve yüksek fiyatı nedeniyle, piyasada diğer hayvan safra tozlarının ayı safra tozu olarak satıldığı durumlar vardır. Buna ek olarak, araştırma grubumuz pazar araştırmasının ilk aşamasında, domuz safrası tozu ve inek safrası tozunun önemli üretimi ve düşük fiyatı nedeniyle, görünüm ve özelliklerinin ayı safrası tozuna benzediğini tespit etti. Ayı safrası tozu olarak taklit edilmelerinin yanı sıra, genellikle satış için ayı safrası tozuna karıştırılırlar ve sahte ürünlerle karşılaştırıldığında, tağşiş edilmiş ürünlerin tespit edilme zorluğu daha yüksektir. Bu olgu, piyasada bulunan ayı safrası tozunun kalitesinin dengesiz olmasına yol açarak klinik etkinliği ve tüketici haklarını ciddi şekilde etkilemektedir. Bu nedenle, ayı safra tozunun orijinalliğinin belirlenmesi ve tağşiş oranının tahmin edilmesi, ayı safra tozunun kalite kontrolü için büyük önem taşımaktadır.
Ayı safra tozu için yaygın olarak kullanılan tanımlama yöntemleri arasında ince tabaka kromatografisi, yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve spesifik polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yer almaktadır, ancak bu yöntemlerin uzun zaman tüketimi, karmaşık işlem ve numune üzerinde yıkıcı etkiler gibi sorunları vardır. Ayrıca, örnek boyutu büyük olduğunda bazı yöntemler büyük miktarda organik reaktif gerektirir. Yakın kızılötesi spektroskopisi, hızlı analiz hızı, minimum numune tahribatı ve ön işleme gerek olmaması gibi avantajlara sahiptir. Geleneksel Çin tıbbının orijinalliğinin ve tağşişinin belirlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, ayı safrası tozunun güçlü higroskopikliği nedeniyle, yakın kızılötesi spektroskopi analizi için kullanıldığında bazı numuneleri kaybetme eğilimi gösterir. Bu nedenle, safra tıbbi malzemelerine uygulandığında bu yöntemin belirli sınırlamaları vardır. Yakın kızılötesi spektroskopisi ile karşılaştırıldığında, kızılötesi spektroskopisi aynı zamanda hızlı ve hassas analiz özelliklerine sahiptir ve çok küçük bir örnek boyutu gerektirir, bu da onu değerli tıbbi malzemelerin kalite kontrolü için daha uygun hale getirir. Şu anda, ayı safrası tozunu tanımlamak için kızılötesi spektroskopinin kullanımına ilişkin çok az rapor bulunmaktadır. Sadece Yan ve arkadaşları ayı safrası tozunun kızılötesi spektrumlarını diğer üç hayvan safrası tozuyla karşılaştırmıştır, ancak örneklem boyutları küçüktür ve tağşiş davranışına dikkat edilmemiş ve kemometri ile birlikte sonuçların görselleştirilmesi yapılmamıştır. Bu çalışmada, farklı oranlarda ayı safra tozu, domuz safra tozu ve inek safra tozu içeren tağşiş edilmiş numuneler hazırlanmıştır. Orijinal ürünlerin, 7 çeşit tağşiş edilmiş ürünün ve 2 çeşit tağşiş edilmiş ürünün kızılötesi spektrumları toplanmıştır. Elde edilen spektrumları optimize etmek için taban çizgisi düzeltme, yumuşatma, farklılaştırma ve diğer ön işleme yöntemleri kullanılmıştır. Ortogonal kısmi en küçük kareler diskriminant analizi (OPLS-DA) ve kısmi en küçük kareler regresyonu (PLSR) yöntemleri ile birlikte, ayı safra tozunun orijinalliğinin belirlenmesi ve tağşiş oranlarının tahmin edilmesi için kızılötesi spektrumların kullanılmasının fizibilitesi araştırılmış ve ayı safra tozu ve diğer değerli tıbbi malzemelerin kalite kontrolü için bir referans sağlanmıştır.

Bu çalışmada, ilk kez, gerçek ayı safra tozu, farklı sahte ürün kategorileri ve tağşiş edilmiş ürünler için OPLS-DA kalitatif modellerinin yanı sıra iki tür tağşiş edilmiş ayı safra tozu tağşiş oranı için PLSR kantitatif modelleri oluşturmak üzere kemometri ile birlikte kızılötesi spektroskopi kullanılmıştır. Farklı spektral ön işleme yöntemleri sayesinde, orijinal, sahte ve tağşiş edilmiş ayı safra tozu için oluşturulan tanımlama modellerinin yanı sıra, kalibrasyon seti ve doğrulama seti için tağşiş edilmiş ürün kategorisi modeli ve tağşiş edilmiş ürün kategorisi modelinin tanımlama doğruluğu 95%'yi aşmıştır; Ayrıca, iki türdeki tağşiş edilmiş ayı safra tozu oranı için nicel modelin R2c ve R2v değerlerinin her ikisi de 0,95'ten büyüktür. Yukarıdaki sonuçlar, kızılötesi spektroskopi teknolojisinin ayı safrası tozunun kalitesini hızlı bir şekilde tespit edebileceğini ve sonuçların iyi bir doğruluğa sahip olduğunu göstermektedir.

Hayvan safrası tıbbi malzemeleri için mevcut geleneksel analiz yöntemleriyle karşılaştırıldığında, kızılötesi spektroskopi sadece sonuçların doğruluğunu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda zaman ve maliyet tasarrufu sağlayarak değerli tıbbi malzemelerin kalite kontrolünü neredeyse tahribatsız bir şekilde gerçekleştirir. Araştırma grubumuz tarafından oluşturulan mevcut numune toplama ve ayı safrası tozunun kantitatif modeline dayanarak, kızılötesi spektroskopi mükemmel tespit kabiliyeti göstermiştir. Bununla birlikte, spektral model çok sayıda numuneye dayanmaktadır ve model doğruluğunu ve kararlılığını artırmak için sürekli numune takviyesi gerektirmektedir. Bu nedenle, gelecekte, ayı safra tozunun kalitesini daha doğru bir şekilde değerlendirmek için numune türlerini ve sayılarını daha da artıracağız.

Kemometrinin gelişmesiyle birlikte, infrared spektroskopisi tıbbi malzemelerin kalite kontrolünde geniş uygulama olanaklarına sahiptir. Bu çalışma, değerli tıbbi malzemelerin kalite kontrolü için basit ve hızlı yeni bir yöntem sunmakta ve ayrıca ayı safrası tozunun kalite kontrolü için bir referans sağlamaktadır.