Resumen

Dado el extenso uso de antibióticos en la actualidad, la identificación de antibióticos y el monitoreo de la calidad de producción son de gran importancia. Sin embargo, los métodos convencionales de identificación de antibióticos tienen una baja sensibilidad y un largo tiempo de detección. Aquí, proponemos un método de identificación que combina la espectroscopía terahertz (THz) y la tecnología quimiométrica. Se realizó espectroscopía en el dominio temporal terahertz (THz-TDS) para dieciséis tipos de antibióticos, incluyendo -lactámicos, cefalosporinas, macrólidos y tetraciclinas. Se calcularon los espectros de absorción dentro del rango de frecuencia de 0.2-1.5 THz. Para la reducción de dimensionalidad, se implementaron el análisis de componentes principales (PCA) y el embebido estocástico de vecinos t-distribuido (t-SNE), respectivamente. Los datos después de la reducción de dimensionalidad se introdujeron en una máquina de vectores de soporte (SVM). Los parámetros del modelo se optimizaron a través de búsqueda en rejilla (GS), algoritmo genético (GA) y optimización por enjambre de partículas (PSO), y los resultados de identificación óptimos se obtuvieron después de comparar a través de estos métodos. Los experimentos indican una diferenciación de los espectros de absorción THz entre los dieciséis tipos de antibióticos. Después de la reducción de dimensionalidad, el tiempo de entrenamiento del modelo disminuyó significativamente. El uso del modelo t-SNE-PSO-SVM logró la mayor precisión promedio en el conjunto de predicción, que fue del 99.91%. Por lo tanto, nuestro estudio no solo confirma que el modelo t-SNE-PSO-SVM resulta ser un método confiable para la identificación de antibióticos, sino que también confirma que la combinación de THz-TDS y el reconocimiento de patrones quimiométricos tiene un gran potencial para la detección de medicamentos.

• Materias:Espectroscopia Análisis químico Radiactivo espectral Corrosión Espectro infrarrojo
• Subjects:Spectroscopy Chemical test Spectral radioactive Corrosion Infrared Spectroscopy
• Palabras claves:Antibióticos; Identificación; Control de la calidad de la producción; Espectroscopia THz; Tecnología quimiométrica; Reducción de la dimensionalidad
• Keywords:Antibiotics; Identification; Production quality monitoring; THz spectroscopy; Chemometric technology; Dimensionality reduction