三种石斛及其提取物的红外光谱法整体结构解析与鉴定

运用红外光谱法对铁皮石斛、金钗石斛、鼓槌石斛及其两种提取物所含化学成分的红外谱图整体变化规律进行解析和鉴定。采用傅里叶变换红外光谱对三种石斛及其提取物进行结构分析及鉴别。原药材粉末一维红外光谱图反映出铁皮石斛、金钗石斛和鼓槌石斛均含有2 920,2 852,1 737和1 509 cm-1附近的特征峰;1 000~1 200 cm-1波段内的特征峰,推测三种石斛均含有脂类、芳香类和淀粉类成分。二阶导数谱进一步佐证了以上结果。根据峰强来判断三种石斛所含化合物含量的差别,得出铁皮石斛和金钗石斛中的脂类和淀粉类成分含量较鼓槌石斛高,三者中以金钗石斛的脂类成分、铁皮石斛的多糖成分含量较高。三种石斛原药材粉末二阶导数光谱中观察到1 318和782 cm-1处草酸钙的吸收峰。三种石斛的两种提取物中的成分种类和含量与其原药材均有所不同,且不同种石斛之间也存在峰形、峰位、峰强的差别。在水提醇沉提取物、无水乙醇提取物中均发现油脂类、芳香类和多糖类成分的特征吸收峰。与标准品比对分析发现,金钗石斛和鼓槌石斛的多糖成分以淀粉为主,而铁皮石斛则以黏多糖为主;三种石斛无水乙醇提取物的红外光谱分析更清楚地发现脂类成分和芳香类成分的存在,且脂类成分以金钗石斛提取物的含量相对较高。芳香类成分以鼓槌石斛提取物的含量相对较高,红外光谱整体结构解析与鉴定方法能够递进式地验证铁皮石斛、金钗石斛和鼓槌石斛所含物质结构和量的差异,适合于不同种石斛的快速鉴别及质量评价与控制。     

霍山石斛、铁皮石斛与河南石斛花茶多级红外光谱快速鉴定研究

将石斛的鲜花干制成花茶,作为保健饮料日渐为市场接受。由于口感、药理活性与产量的差异,不同来源的石斛花茶,价格差异显著,其中以霍山石斛花茶价格最高。在经济利益驱使下,以价格较低的铁皮石斛、河南石斛花茶冒充霍山石斛花茶时有发生,急需构建霍山石斛花茶与铁皮石斛、河南石斛花茶的鉴定方法。建立一种快速鉴定霍山石斛、铁皮石斛、河南石斛花茶多级红外光谱方法。收集不同企业生产的不同批次的霍山石斛、铁皮石斛、河南石斛花茶样品,利用衰减全反射测定4 000～400 cm~(-1)范围内一维红外光谱;一维红外光谱通过数据变换获得二阶导数光谱;利用温度微扰获得二维红外光谱。分析一维红外光谱、二阶导数光谱、二维红外光谱获得三种石斛花茶区别。结果显示,三种石斛花茶的一维红外光谱非常相似,很难从外观上看出三者的区别。分析一维红外光谱吸收峰发现,霍山石斛花茶在1 398 cm~(-1)有特征峰,铁皮石斛花茶在1 542 cm~(-1)有特征峰,河南石斛花茶在1 610, 1 332,811, 703和603cm~(-1)等处有特征峰;二阶导数处理能明显的提高光谱分辨率、增加光谱灵敏度。三种石斛花茶在1 800～600cm~(-1)的二阶导数光谱上,可以观察到明显差异:在1 750～1 690 cm~(-1)区间,相对铁皮石斛与河南石斛,霍山石斛花茶二阶导数光谱呈明显"M"形;在1 140～1 080 cm~(-1)区间,霍山石斛与河南石斛二阶导数光谱呈"W"型,铁皮石斛呈不规则形;在1 000～930cm~(-1)区间,霍山石斛花茶二阶导数光谱为"M"形,铁皮石斛与河南石斛花茶呈"W"形;二维红外光谱显示,在1 230～1 130 cm~(-1)区间,霍山石斛有5个分别位于1 134, 1 155, 1 182, 1 196和1 211cm~(-1)的自动峰,铁皮石斛有2个分别位于1 186和1 210cm~(-1)的自动峰,河南石斛有3个自动峰,位于1 186, 1 197和1 209cm~(-1)。霍山石斛在1 230～1 130 cm~(-1)区间存在正相关峰(1 182和1 210cm~(-1))、正相关峰(1 135和1 181cm~(-1))、负相关峰(1 197, 1 155 cm~(-1)),而河南石斛和铁皮石斛在该区间没有明显的相关峰。根据一维、二阶导数和温度微扰二维红外光谱可以快速鉴别霍山石斛、铁皮石斛与河南石斛花茶。     

声波刺激对铁皮石斛过氧化物酶同工酶基因表达的影响

从基因表达水平探索了植物适应物理应力刺激时可能作出的反应机制。以铁皮石斛组培苗为实验材料,以特定的声波(声强100dB、频率1000Hz)刺激为应力源,检测比较了声波刺激对铁皮石斛过氧化物酶(POD)同工酶酶谱及各酶带百分含量的影响;通过设计引物扩增出铁皮石斛POD基因片段,以此为探针,利用Northern点杂交技术检测分析了声波刺激对铁皮石斛POD基因表达的影响。结果显示,声波刺激没有引起铁皮石斛产生新的酶带,但促进了其POD同工酶酶量的提高;声波刺激对铁皮石斛POD基因表达的影响与其同工酶酶谱及其总RNA量的变化基本一致。表明声波刺激对植物POD同工酶基因表达有激活作用,可能引起植物某些基因转录和表达水平的变化。     

红外光谱结合化学计量学快速预测铁皮石斛中总黄酮含量

评价药用植物质量的主要手段之一是有效成分含量检测,不同采收期对药用植物有效成分含量有明显影响。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合化学计量学建立快速预测不同采收期铁皮石斛中总黄酮含量的方法,以期为铁皮石斛质量快速预测评价提供研究基础。采收2014年1至12月的铁皮石斛样品干燥粉碎;以氯化铝显色法测定铁皮石斛中总黄酮含量,分析不同采收时间铁皮石斛总黄酮的累积规律;采集样品红外光谱信息,归属红外吸收峰,拟合红外光谱数据和总黄酮含量数据,结合一阶导数、二阶导数、多元散射校正、标准正态变量、正交信号校正等对数据进行预处理,建立偏最小二乘回归模型预测样品中总黄酮含量。结果显示：(1)样品和标准品芦丁均在270 nm附近有共有吸收峰,实验以270 nm为总黄酮定量波长,标准曲线为y=6.076 5x+0.055 8,相关系数r=0.996 6,线性关系良好;重现性、精密度和稳定性相对标准偏差分别为1.00%,0.37%和0.28%,该方法稳定可靠;(2)总黄酮含量随时间变化趋势为先升高后降低,6月-8月样品含量较高,平均含量大于64.10 mg·g-1;(3)铁皮石斛红外光谱数据与总黄酮含量拟合后进行一阶导数、二阶导数、多元散射校正、标准正态变量、正交信号校正等组合处理,用PLSR模型预测铁皮石斛的总黄酮含量,结果最佳预处理方式为2D+SG5+SNV+OSC-PLSR,训练集和验证集r分别为0.979 0和0.882 4,验证均方根误差(RMSEE)和预测均方根误差(RMSEP)分别为2.438 2和4.169 9,铁皮石斛中总黄酮含量预测值与测量值较接近,表明PLS模型可用于总黄酮含量的快速预测。傅里叶变换红外光谱结合化学计量学能实现铁皮石斛中总黄酮含量准确预测,为铁皮石斛质量评价提供快速、有效的方法。     

铁皮石斛多糖含量的高光谱反演研究

铁皮石斛是我国传统的中草药,多糖含量是衡量其品质优劣的一个重要指标。主要研究铁皮石斛多糖含量与光谱间的关系,旨在寻找铁皮石斛多糖含量的无损检测方法。研究方法:实验材料选自不同处理铁皮石斛组培苗和不同生长阶段的驯化苗。其中36个样本作为建模样本建立模型,11个样本作为检验样本对模型进行检验。分别采用偏最小二乘回归法和因子分析法建立样本光谱与多糖含量间的关系。结果表明:(1)光谱一阶微分与多糖含量的相关性优于光谱反射率,其中对多糖含量较敏感的波段主要集中在可见光区域。(2)偏最小二乘回归法的模型决定系数最高,但其预测能力较差。因子分析法模型具有较好预测能力,基于光谱反射率因子分析模型和基于光谱一阶微分因子分析模型的相对分析误差分别为2.269和2.305。     

铁皮石斛品质影响因素快速无损检测及光谱特性分析

随着人民生活水平的提高,中草药的保健功能越来越得到大家的重视,铁皮石斛是我国名贵中药材,素有“救命仙草”之称。尝试用叶绿素、糖度和pH值作为铁皮石斛的品质指标,选择安徽霍山、浙江雁荡山和云南3个不同产地的铁皮石斛作为研究对象,提取不同铁皮石斛的光谱数据和理化参数,然后进行各品质指标的反演,最终建立品质指标与光谱之间的相关模型,并对模型的有效性进行分析。实验中的研究对象是铁皮石斛的茎,用ASD光谱仪得到三种铁皮石斛茎的光谱数据,再把同一批样本研磨碎,放入离心管中加入甲醇溶液密封,并用锡箔纸包装处理制成相应的溶液,采用分光光度计、糖度计和pH计测量叶绿素含量、糖度和pH值,每个样本分别选取离心试管中的上层,中层,下层溶液检测糖度,测量3次并取平均值,以此结果作为对照组。原始光谱数据通过小波变换去除噪声和降维,将得到的能量系数（包括波段与尺度）,与铁皮石斛对照组的理化参数进行相关性分析,选取决定系数中较高的能量系数作为小波特征,用最小化二乘法对小波特征拟合。用全部实验样本作为测试集,随机选取70%作为验证集,对于浙江雁荡山、安徽霍山和云南三种不同品种铁皮石斛：叶绿素含量反演模型的决定系数（R2）分别为0.819,0.820和0.865,均方根误差（RMSE）分别为为0.035,0.013和0.017;糖度反演模型的决定系数（R2）分别为0.756,0.764和0.823,均方根误差（RMSE）分别为0.025,0.030和0.0368;pH值的反演模型决定系数（R2）分别为0.819,0.820和0.865,均方根误差（RMSE）分别为0.0345,0.013和0.017。从中可以发现,三种不同铁皮石斛的品质反演模型和决定系数（R2）均大于0.80,均方根误差（RMSE）小于0.10。实验证明了铁皮石斛中叶绿素、糖度和pH值的光谱特性对其进行品质评估的可行性。     

石斛属植物中石斛碱类成分的波谱学特征

石斛属（Dendrobium Sw.）植物中的石斛碱类（dendrobines）倍半萜生物碱（sesquiterpenoid alkaloids）以其独特的结构和显著的生理活性而受到广泛关注．本文对石斛碱类化合物的结构特点及波谱学特征，包括紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、质谱（MS）、核磁共振（NMR）波谱等进行总结，并归纳石斛碱类成分的结构解析方式，为其深入研究与开发提供参考依据．     

分子聚集理论在医药学研究中的应用

本文利用聚集型状态方程，克拉贝龙方程以及临界条件推出聚集活性参量方程．分析结果表明，医药的药理活性是可以用聚集活性参量予以定量表征．本文给出了某些医药的主要的药物成分，如氧化亚氮 乙醚、氯仿和水杨酸甲酯等嘛醉剂），一氧化氮（硝酸甘油）、乙醇胺（医药活性剂）和多巴胺（神经递质）的生物活性数据．实践经验表明，这些化学品分别在生命体的心血管系统、神经系统和免疫系统中起着重要的药理功能作用．这表明，本文研究的内容在医药学研究领域有其重要意义．     

不同产地与采收期环草石斛的红外光谱研究

环草石斛Dendrobium loddigesii Rolfe是中药石斛的源植物之一,以茎入药,具有滋阴清热、益胃生津的功效。本文采用红外光谱法对不同产地、不同采收期的环草石斛分别进行分析比较。结果显示,不同产地环草石斛红外光谱中,1 035,1 051,1 078,1 156,1 500,1 511,1 736cm-1等附近峰的相对峰强皆有显著差异,表明不同产地环草石斛的多糖、酮、酯类等成分的组成和含量有明显差异。在二维相关红外光谱中,越南、云南、广西、贵州的环草石斛分别有7,8,8,9个自动峰,且广西环草石斛的最强峰在1 220cm-1附近,不同于其他三个产地样品(980cm-1)。不同采收期环草石斛的红外光谱中,1 034~1 023cm-1主强峰的波数,(1 617±4)cm-1次强峰的波数以及1 078(1 076,1 079)cm-1峰的有无,皆随季节呈现出明显的阶段性变化,显示了环草石斛生长过程中所含多糖、酮类等成分积累的阶段性变化规律。应用红外光谱法能较好把握环草石斛的生长状况,帮助全面了解其成分组成与含量变化,对环草石斛的合理开发与高效利用有重要意义。     

不同生长期当归1H NMR指纹图谱的研究

利用¹H NMR法测定27个不同生长期的当归提取物,对当归的主要活性成分阿魏酸、藁本内酯、当归多糖进行了初步归属,用特征峰相对峰面积表示3种活性成分的相对含量,并对它们在生长过程中的含量变化进行分析. 数据分析显示,当归中阿魏酸、藁本内酯、当归多糖的含量在第1年变化较为平稳,第2年和第3年变化相对较为活跃,而在当归的生长周期内,当归多糖的含量变化明显大于其他两种活性成分,为参与代谢活动的主要活性成分. 结果证实,通过对照¹H NMR指纹图谱, 将相对含量法与主成分分析法相结合,能对不同生长期的当归药材中的活性成分进行宏观评价和分析,可作为植物药材代谢组学的研究方法.     

Radionuclides in deposition in the Ignalina NPP region in 2005

Results of radionuclide activity concentration measurements in deposition and ground-level air conducted at the station of the Institute of Physics situated 3.5 km from the Ignalina Nuclear Power Plant (Ignalina NPP) in 2005 are analyzed. Atmospheric depositional fluxes of ⁷Be, ⁶⁰Co and ¹³⁷Cs are estimated. Radionuclide particle deposition rates are calculated. The Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model of the global dispersion and deposition is used to explain variations in the ¹³⁷Cs activity concentration in the ground-level air in the Ignalina NPP region in 2005. An increase in the ¹³⁷Cs activity concentration of up to 17.4 μBq m⁻³ on 30 October-5 November is studied. Modelling results show that the Chernobyl NPP Unit 4 Sarcophagus and the radiocaesium resuspension from the Chernobyl NPP accident polluted regions are sources of ¹³⁷Cs to the environment of the Ignalina NPP. Results on solubility in water of aerosols — carriers of ¹³⁷Cs — are discussed.     

Fano-type features in magnetoabsorption in semiconductors

It is shown that bulk semiconductors exhibit strongly asymmetric Fano-type resonance profiles in magnetoabsorption processes involving the formation of hot electron-hole pairs (EHPs) and accompanied by the scattering of the EHPs by defects. This result is valid for transitions to electronic states with large Landau quantum numbers, when the Coulomb interaction plays a small role. The physical reason for such a sharp change in the magnetoabsorption coefficient as compared with the expected result for the ordinary density of states in a quantizing magnetic field is that the electronic excitations are quasi-one-dimensional. The form of the resonance absorption is in good qualitative agreement with the experimental data. Pis’ma Zh. éksp. Teor. Fiz. 63, No. 8, 619–622 (25 April 1996)     

Universal scaling in BCS superconductivity in three dimensions in non-s waves

The solutions of a renormalized BCS equation are studied in three space dimensions in s, p and d waves for finite-range separable potentials in the weak to medium coupling region. In the weak-coupling limit, the present BCS model yields a small coherence length and a large critical temperature, , appropriate for some high- materials. The BCS gap, , and specific heat as a function of zero-temperature condensation energy are found to exhibit potential-independent universal scalings. The entropy, specific heat, spin susceptibility and penetration depth as a function of temperature exhibit universal scaling below in p and d waves. Received: 18 July 1997 / Revised: 8 September 1997 / Accepted: 29 September 1997     

Thermal convection in Rivlin-Ericksen elastico-viscous fluid in porous medium in hydromagnetics

The thermal instability of a layer of Rivlin-Ericksen elastico-viscous fluid in porous medium acted on by a uniform magnetic field is considered. For stationary convection, Rivlin-Ericksen elastico-viscous fluid behaves like a Newtonian fluid. The magnetic field is found to have stabilizing effect whereas medium permeability has destabilizing effect. The magnetic field introduces oscillatory modes in the system, A sufficient condition for the non-existence of overstability is also obtained.     

Scale-free phenomenon in industries in China

In this paper, we investigate the data of industries in China and find that the frequency distributions of fixed assets and fixed-assets’ investment of industries obey power laws. We show that these power-law modes can be explained by the rules of the Simon Model, rather than the existing investment theories such as the classical investment theory or acceleration principle. Moreover, the mechanism of the investment distribution may be similar to the forest-fire model of self-organizing criticality. By introducing the complex system methods, this research changes the traditional opinion of the investment and gains some meaningful understanding in the dynamics of industries and the economic cycle.     

High spin states in106in

High spin states have been investigated by the reaction⁹⁰Zr(¹⁹F, 3nγ), using an Anticompton spectrometer device, for the nucleus¹⁰⁶In, for which no in-beamγ-spectroscopic information was available up to now. A level scheme has been constructed up to anI =(13,14) state.     

Supergravity in theory in 11 dimensions

We present the action and transformation laws of supergravity in 11 dimensions which is expected to be closely related to the O(8) theory in 4 dimensions after dimensional reduction.