第35卷，第5期 2015年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No.5-pp1218-1221
May,2015
不同预处理方法对苯丙酮尿症FTIR/ATR光谱筛香模型的影响
王伟伟1.2.3，魏伟伟1.2.3，宋向岗1.2,3，程雅婷，陈超1.2,3”，王淑美1.2.3·，梁生旺1.2.3
1，广东药学院中药学院，广东广州510006
2，国家中医药管理局中药数字化质量评价技术重点研究室，广东广州510006
3，广东高校中药质量工程技术研究中心，广东广州510006 4，广州金域医学检验中心有限公司，广东广州510330
摘要建立苯丙酮尿症的FTIR/ATR光谱筛查模型，比较基线校正、平滑、求导、傅里叶退卷积等光谱预处理方法对模型精度的影响。利用多模型其识偏最小二乘法（cPLS)建立十血片中苯内氨酸浓度的校正模型，以相关系数（r)、预测均方根误差（RMSEP)、平均相对误差（MRE)和预测准确率（Acc)等指标，考察不同预处理方法对建模效果的影响。结果一阶微分9点平滑处理方法效果最好。与原始光谱相比，模型的「， RMSEP，MRE和Acc分别从0.8227，115.8，0.395和94.6改善到0.8899，102.2，0.286和100。本方法直接快速、不消耗试剂、不产生污染，有望成为PKU大人群快速筛查的简便、绿色新技术。
关键词傅里叶变换衰减全反射红外光谱；苯丙酮尿症；光谱预处理；偏最小二乘法；多模型共识
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOI : 10. 3964 /j. issn. 1000-0593 (2015 )05-1218-04
谱技术已报道应用于糖尿病、风湿性关节炎3、地中海贫血4.5]、心肌梗死和心力衰竭"]、遗传性出血性毛细血管扩张(HTT)7及瘤症0-12)等多种疾病的筛查。
苯内酮尿症（phenylketonuria，PKU）是一种常染色体隐性遗传代谢病，是由于患儿肝脏内苯丙氨酸羟化酶(PHA)先天性缺陷或笑变，导致本内氨酸（Phe)代谢障碍，Phe及旁路代谢产物在体内蓄积，损害脑及神经细胞而使患儿智力发育异常，是国内外新生儿疾病筛查的必查项目之一。
PKU筛查的主要依据是测定新生儿足底血干血片中 Phe浓度，排除四氢生物蝶呤（BH+)缺乏症后，一般高于 1200umol·L-疑为经典的苯丙酮尿症，高于120umol L疑为高苯丙氨酸血症（HPA)」，即需召回复诊，不同地区会稍有差异。Phe的测定方法主要有细菌抑制法、荧光法、高效液相色谱法、串联质谱法等，但普通存在消耗试剂、步骤繁项、耗时较长或费用高等缺点。
傅里叶变换红外光谱衰减全反射（FTIR/ATR)技术利
用物质在红外光谱区的光学特性能够快速测定物质组成及含量，无需对样品进行处理、不消耗试剂、不产生污染、可同时测定多种成分：操作简便，分析速度快，能耗低。红外光
收稿日期：2014-08-18，修订日期：2014-12-15
本工作应用FTIR/ATR技术和多模型共识偏最小二乘法，建立新生儿足底血干血片中Phe含量的红外光谱预测模型，比较了基线校正、平滑、求导、傅里叶退卷积等不同预处理方法对模型效果的影响，优化后的模型可准确区分苯丙酮尿症阴、阳性样本，因而本方法有望成为新生儿PKU大人群快速筛查的简便新技术。
实验部分 1
1.1仪器与材料
德国BRUKER公司的Tensor37型傅里叶变换红外光谱仪（安装有OPUS7.2红外光谱软件），DLATGS检测器，水平ATR附件；光谱范围600～4000cm-1，扫描间隔为2 cm-1，扫描次数为16。
75例干血片样本由广州金域医学检验中心提供，采用串联质谱法测定Phe的浓度，具体过程可参见文献[13]。与
基金项目：国家自然科学基金项目（81274060）、广东省自然科学基金项目（S2012010009166）。广州市珠江科技新星基金项目
(2014J2200021）、广东省教育厅优秀青年教师基金项目资助
作者简介：王伟伟，女，1987年生，广东药学院中药学院硕士研究生
e-mail ; xxzj1209@126.con
*通讯联系人e-mail;cep02e@ gmail.com; shmwang@ sina.com