Article publicat a Phytochemical analysis: Quantificació de curcuminoides per mètodes espectroscòpics portables

Posted on by

El professor Dr. Jordi Cruz ha publicat un article a la revista Phytochemical analysis, titulat “Portable near-infrared and Raman spectroscopic devices as complementary tools for instantaneous quality control of turmeric powder”. Aquest treball ha estat realitzat en col·laboració amb investigadors del departament de Química Farmacèutica de la Universitat de Mahidol (Tailandia), l’Institut de metrologia de Bogotà (Colòmbia), i la Unitat de Química Analítica de la UAB.

En aquest estudi s’ha desenvolupat una aplicació seguint la filosofia de Process Analytical Technology (PAT) per a controlar la qualitat de la pols de cúrcuma, demostrant una aplicació extrapolable a la Indústria 4.0. Les espectroscòpies Raman i infraroig proper (NIR) són de les més emprades per a l’anàlisi quantitativa ràpida i són tècniques que a més ens poden servir per a quantificar de manera fiable a través de l’embalatge transparent sense extreure les mostres dels seus envasos originals ”in-line”. 

En aquest estudi s’han desenvolupat mètodes “at-line” (extraient mostres del seu envàs original i portant-la a mesurar i a l’instrument) i “in-line” amb instruments portàtils en línia NIR i Raman, per quantificar la quantitat total de curcuminoides en mostres de cúrcuma en pols.

Es van preparar 63 mostres estàndard de cúrcuma en pols. Després, es van seleccionar aleatòriament 15 mostres com a mostres de validació fixa i 40 de les 48 mostres restants com a conjunt de calibratge. Els resultats obtinguts dels models de regressió de mínims quadrats parcials (PLSR) construïts utilitzant els espectres adquirits del NIR i Raman es van comparar amb els valors de referència de cromatografia líquida d’alta eficàcia (HPLC). El millor model PLSR de Raman “at-line” es va aconseguir amb tres variables latents i un Root Mean Square Error of Prediction (RMSEP) de 0,46. El model PLSR “at-line” de NIR amb una variable latent va oferir un RMSEP de 0,43. Per al mode “in-line”, els models PLSR creats a partir dels espectres de Raman i NIR van tenir una variable latent amb RMSEP de 0,49 i 0,42, respectivament. Els valors R2 per a la predicció van ser del 0,88 al 0,92.

Figura. 1 (A) Estructures dels curcuminoides i (B) la metodologia global utilitzada en aquest estudi; Les mostres totals de pols de cúrcuma que contenien un 6-13% p/p de curcuminoides es van analitzar mitjançant mètodes portàtils d’espectroscòpia NIR i Raman mitjançant diferents modes de registre de mostres. A continuació, es va triar el conjunt de calibratge mitjançant l’algorisme Kennard-Stone i, a continuació, l’avaluació del conjunt de mostres de validació va realitzar la comparació de tots els rendiments del mètode.

Referència: “Portable near-infrared and Raman spectroscopic devices as complementary tools for instantaneous quality control of turmeric powder”, Phytochemicalanalysis, https://doi.org/10.1002/pca.3231 (2023)