基于金属元素含量的中药模糊分类研究

采用火焰原子吸收光谱法检测刘寄奴、灯盏花、回心草、鸡血藤、充蔚子、牛膝、丹参、三棱、莪术、熟地、色姜黄11种中药中钙、镁、铁、铬、镍、锰、铜、锌元素的含量,运用模糊分类方法研究药物微量元素与疗效的相关性,为中药的质量评价提供一种新的方法。结果显示,相关系数r=0.50时,有8种药物聚类相似;相关系数r=0.65时,有6种药物聚类相似;r=0.75时,有5种药物聚类相似。药物中微量元素含量丰富,相关系数较大的药物,其药物疗效相似。揭示中药中微量元素与药物疗效密切相关,为研制新型的药物提供了一种新的科学方法。     

微波消解-FAAS法测定维药唇香草中十种金属元素

金属元素与药物的疗效关系日益引起人们的关注,测定维吾尔药材中各种金属元素的含量具有一定的意义。采用硝酸作为消解液,利用微波消解的方法处理常用维吾尔药材唇香草,原子吸收分光光度法测定K, Na, Ca, Mg, Fe, Cr, Ni, Mn, Cu和Zn十种微量、常量元素的含量,方法的标准曲线线性关系良好(r=0.999 0～0.999 8), 回收率(n=6) 在95%～108%之间, RSD值(n=6)在0.45%～1.53%, 能用于维吾尔药材唇香草多种金属元素的同时测定。该法具有检出限低、灵敏度高、快速、准确的特点, 用于实际样品测定的结果令人满意。结果显示维吾尔药唇香草中富含K, Ca,Mg,以及Fe, Zn, Na, Mn, Ni, Cr和Cu。从微量元素的角度为维医利用唇香草治疗心脑血管疾病提供了有用的数据。     

木材不同切面的近红外光谱信息与密度快速预测

用近红外光谱对木材密度进行了研究。发现木材三个不同切面(横切面、径切面、弦切面)的近红外光谱有较大的差异;结合偏最小二乘法(PLS),根据三个切面采集到的光谱数据与木材密度建立了校正模型,横切面预测集的相关系数r为0.94,径切面和弦切面分别为0.85和0.81。结果表明,从横切面采集到的光谱建立的预测模型效果最好。用该模型对随机抽取、未参与建模的15个样品的密度进行了预测,r2=0.977, 标准偏差：STDEV=0.006。     

应用多种近红外建模方法分析梨的坚实度

近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)技术是一种快速、无损的仪器分析方法,在农产品品质检测方面引起了广泛的关注,在近红外光谱信息和品质指标之间建立一个稳健的模型是近红外光谱分析中十分重要且有一定难度的过程,常见的多元校正方法有偏最小二乘回归(PLSR)、主成分回归(PCR)和逐步多元线性回归(SMLR)等,该研究中除了常用的线性方法外,还采用了一种结合非线性方法的组合算法[结合了SMLR和径向基神经网络(RBFN)]用于梨坚实度的近红外光谱检测。比较常用的线性建模方法,原始光谱的PLSR模型的得到了较好的结果：校正集相关系数r=0.87, 校正均方根误差RMSEC=3.88 N,预测集r=0.84, 预测均方根误差RMSEP=4.26 N;组合算法的建模结果比SMLR和PCR的结果好,但比PLSR的结果稍差：校正集r=0.85, RMSEC=4.15 N,预测集r=0.82, RMSEP=4.67 N。结果表明：NIRS可用于梨的坚实度检测,但是建模方法的选择值得进一步研究以提高预测的精度。     

基于近红外漫反射光谱无损检测梨可溶性固形物的光强影响探究

通过设置四种不同的光源强度研究光强对近红外漫反射无损检测梨可溶性固形物的影响,对四种类别光强的光谱定性分析显示四类光谱差异微小,肉眼几乎无法辨别。在进一步的定量分析中,通过主成分分析、逐步线性回归分析以及偏最小二乘法分析的比较,主成分分析(r值跨度：0.253～0.606;RMSEC值跨度：0.549～0.614;RMSEP值跨度：0.455～0.752)与逐步线性回归分析(r值跨度：0.249～0.551;RMSEC值跨度：0.536～0.624;RMSEP值跨度：0.646～0.734)得到的模型较差。通过对光谱进行一阶求导和二阶求导预处理,主成分分析与逐步线性回归分析建模结果仍不理想。通过二阶求导预处理,偏最小二乘法所建的模型得到优化,其中相关系数r值跨度为0.947～0.970,混合模型的相关系数r值达到了0.95 7,分析结果表明光强对梨的近红外漫反射光谱无损检测可溶性固形物的影响差异不大,为光谱仪的田间作业奠定了基础。     

可见光/近红外光谱技术快速测定橙汁柠檬酸含量

为了快速无损测定橙汁的柠檬酸含量,提出了一种用可见光/近红外光谱技术进行检测的新方法。选用高效液相色谱法作为光谱柠檬酸测定的标定方法。采用平滑点数为5的移动平滑法对原始光谱进行预处理消除噪声。由于采集的光谱数据量非常大,为了减少建模时间,建模之前采用小波变换对经过预处理的大量光谱数据进行降维压缩,并在Matlab7.01中通过自编程序实现此变换。利用光谱专用分析软件Unscrambler 9.5,对压缩后的新变量进行分析,建立偏最小二乘(PLS)校正模型。考虑到不同小波基及分解尺度对数据压缩的影响,采用预测平方和PRESS值最小的评价标准,选择最佳的小波基Db4及分解尺度5。用于本实验的样本总数为40,其中30个样本进行建模,10个用于预测。用校正集相关系数(r)和标准偏差(SEC)作为校正模型的评价指标,预测结果采用预测相关系数(r)和预测标准偏差(SEP)来评定。文章将基于小波变换的PLS模型与直接建立的PLS模型进行了比较,偏最小二乘法结合小波变换的模型预测相关系数为r=0.901, 预测标准偏差SEP=0.937;而由PLS建立的模型其预测相关系数r=0.849,预测标准偏差SEP=1.662。由此可见,由偏最小二乘法结合小波变换所得模型效果优于单独使用偏最小二乘法的结果。     

不确定度评估在中药近红外定量分析中的应用

采集六一散混合过程中样品近红外光谱,建立甘草酸含量近红外(NIR)偏最小二乘(PLS)定量模型。结果校正集相关系数r_cal=0.998 5,RMSEC=0.044 0 mg·g-1,预测集r_val=0.947 4,RMSEP=0.124 mg·g-1,表明近红外光谱法可作为六一散混合过程中甘草酸含量的快速测定方法。在定量模型建立的基础上,设计验证试验,采用由Liao等提出的基于蒙特卡罗仿真的方法,估计β-容度-γ-置信容许区间,并计算NIR定量分析不确定度,绘制不确定度轮廓。结果表明甘草酸含量高于1.56 mg·g-1时,测量不确定度在可接受范围(λ=±20%)内,表明所建不确定度评估方法可有效评价不同浓度水平下的甘草酸含量NIR定量模型的准确性和可靠性,可为其他中药NIR定量分析方法的不确定度评估提供借鉴。     

镉在不同质地水稻土剖面中的分布特征及与作物吸收的关系

通过野外定点采集土壤和作物植株、籽粒样品, 利用石墨炉(novAA400)原子吸收法, 研究了成都平原稻麦轮作下水稻土剖面中镉的分布特征及其与水稻、小麦吸收镉的相关性。结果表明,土壤剖面中的镉主要集中在0～15 cm的耕层土壤,总体表现为“向根层富集”的特征,土壤全镉和有效态镉均随土层深度的增加而逐渐降低,30～45 cm土层的全镉和有效态镉含量平均值分别为表层的47.60%和39.49%。不同质地土壤中的镉向下迁移量大小顺序为砂壤>重壤>中壤,以15～30 cm土层的迁移量差异最大。土壤pH与0～15 cm土层的有效态镉含量间相关性不显著(r=-0.46),与15～30 cm和30～45 cm土层有效态镉含量间呈显著的负相关(r=-0.78*～-0.86**)。水稻、小麦秸秆和籽粒镉含量与0～15 cm和30～45 cm土层的全镉含量间相关性不大(r=-0.092～-0.383, 0.174～0.424),但与0～15 cm和15～30 cm土层的有效态镉含量呈显著正相关(r=0.766*～0.953**),与30～45 cm土层的有效态镉含量相关性不显著(r=0.526～0.584)。因此,土壤有效态镉含量比全镉含量更适合作为农作物产品安全的土壤镉污染评价指标。     

棉花单叶黄萎病病情严重度高光谱反演模型研究

对棉花单叶黄萎病病情严重度与原始及一阶微分光谱反射率、高光谱特征参数进行相关分析,构建病情严重度反演模型。结果表明：可见光和短波红外波段光谱反射率随病情严重度增加而增大,且可见光波段光谱反射率差异比短波红外波段更为显著。以红边面积为自变量的线性模型(r=0.669 6)及以波长694 nm处原始光谱反射率为自变量的对数模型(r=0.679 4)均能较好反演病情严重度。通过模型精度检验发现,以714 nm 处一阶微分光谱反射率为自变量的线性模型为病情严重度诊断的最佳模型,即y=-282.3x+3.811 2,该模型具有最大相关系数(拟合r=0.699 2,预测r=0.941 0),最小均方根误差(0.257 1)和相对误差(12.74%)。文章结果对深入研究棉花黄萎病遥感监测机理提供了理论依据,对利用高光谱遥感数据获取病害信息具有重要应用价值。     

可见/近红外光谱漫透射技术检测西瓜坚实度的研究

西瓜是一种广受世界各国消费者喜爱的水果,坚实度是西瓜的一个重要品质指标,文章利用可见/近红外漫透射光谱技术进行了西瓜坚实度(FM)的无损检测研究。采用偏最小二乘法(PLS)和主成分回归法(PCR)建立了FM与漫透射光谱的无损检测数学模型,对比分析了不同光谱预处理方法(原始光谱%T,一阶微分处理光谱D1(%T ),二阶微分处理光谱D2(%T )以及光谱的Savitsky-Golay法滤波)对模型预测性能的影响。根据模型相关系数(r)及预测平方根标准偏差(RMSEP)进行了不同模型的预测性能对比,结果表明：光谱经二阶微分处理并使用Savitsky-Golay法滤波后,采用PLS法可以得到最好的FM建模结果(r=0.974,RMSEP=0.589 N)。研究表明：应用可见/近红外漫透射光谱技术检测西瓜的坚实度是可行的,为今后快速无损评价大果形厚果皮类水果坚实度提供了理论依据。     

4种中成药中Fe、Zn和Mg含量分析

对4种临床常用治疗泌尿系统疾病的中成药物中金属元素Fe、Zn和Mg含量进行测定,为研究该类药物中微量元素的作用及与治疗泌尿系统疾病的关系提供依据.选取4种临床上常用的补肾药物壮腰健肾丸、颐和春胶囊、全鹿丸和知柏地黄丸,粉碎、干燥至恒重,用分析天平准确称量1.0000g,每种平行取3份,采用HNO3-HClO4湿法消化,用原子吸收分光光度计测定其微量元素Fe、Zn和Mg的含量,观察不同药物中Fe、Zn和Mg元素的含量差别.结果表明,这4种中成药物中含有丰富的微量元素;测定结果为研究微量元素与治疗肾病提供了有用的数据.     

治疗呼吸系统疾病中草药微量元素含量测定

微量元素与人体健康有密切的关系,各微量元素之间按一定比例存在,以维护各自的生理功能,如果比例平衡失调,疾病就可能发生或发展,中草药中含微量元素丰实。选取了16种临床上常用的治疗呼吸系统疾病的中草药百合、鱼腥草、甘草、板兰根、五味子、黄芩、贝母、何首乌、紫草、石菖蒲、半夏、银杏、金银花、葛根、柴胡和川芎,采用HNO3-HClO4湿法消化,用原子吸收分光光度计测定其Fe,Ni,Mn,Cr,Cu和Zn六种微量元素的含量,通过药物中微量元素含量的测定,观察不同药物中微量元素的含量差别。测定结果显示,16种中草药中微量元素含量丰富,含量较多的微量元素有Fe,Zn和Mn,不同药物中含量有所差别,含微量元素较丰富的是何首乌、银杏叶、柴胡、五味子、半夏和紫草;含量较少的葛根、石菖蒲和板兰根。分析结果为研究中药理论、药理药效等方面的深入研究提供了有效的参考数据。     

补益中药微量元素的比较研究

采用火焰原子吸收法对20种补益中药中Zn,Cu,Mn和Fe等微量元素的含量进行了分析测定。该方法的加标回收率为96.8％～104.3％,RSD值小于2.0%,具有良好的准确度和精密度。研究结果表明： 补益中药中的Zn,Cu,Mn和Fe含量丰富,补血药中的Fe含量最高,补气药中Zn,Mn和Fe含量较高,补阳药中Zn,Mn含量较高,补阴药中Fe含量较低。此测定结果可为探讨补益中药中微量元素的含量与其药效的相关性提供科学依据。     

原子吸收法测定心血管中成药中的V,Mo,Ni,Hg

对于心血管疾病这类严重威胁人类的心血管疾病的药物,新品种繁多,要严格控制其主要指标.近50年来,微量元素与心血管疾病的关系,越来越受到人们的重视.文章通过用原子吸收光谱仪对地奥心血康胶囊等心血管中成药中V,Mo,Ni,Hg的测定,知道在治疗心血管的中成药中都含有较丰富的微量元素.通过研究发现V,Mo,Ni对治疗心血管有一定药效.通过该研究,为制订治疗心血管疾病的中成药的微量元素的指纹图谱,提供了有效元素的理论依据.     

ICP-AES测定5种止咳类中药材重金属含量

采用硝酸-高温灰化对5种止咳类中药材中金属元素进行消解,用电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定了试样中Pb、Cu、Cr、Cd、As 5种重金属元素含量。结果表明,5种止咳类中药材中重金属含量差异显著,铅元素在紫菀、枇杷叶和白前3种中药材中的含量超过国家标准,砷元素在紫菀、白前、杏仁和前胡4种中药材中的含量也超过了国家标准,不利于这些药材的药用和出口。该法中加标回收率为93.87%—99.21%,相对标准偏差为0.42%—3.22%（n=6）,具有良好的精密度和准确度。可作为该类中药材重金属含量快速检测和控制的方法。     

火焰原子吸收法测定11种中成药钾、钠、铬和镍的含量

采用火焰原子吸收法测定１１种中成药物中Ｋ、Ｎａ、Ｃｒ和Ｎｉ四种金属元素的含量。结果显示,药物中金属元素含量丰富,但含量具有一定差异。测定结果为探讨中药微量元素与治疗冠心病的关系提供了有用的数据。     

火焰原子吸收法测定10种中成药中钠、铬、镍、锰和镁的含量

采用火焰原子吸收分光光度法测定10种中成药物中Na,CR,Ni,Mn和Mg五种金属元素的含量。结果显示，药物中金属元素含量丰富，但含量具有一定差异。其中含Na元素最多的是脑塞通；Mg元素含量最高的是中风回春片；Mn元素含量最高的是强力天麻杜仲丸；而消栓通络胶囊中Cr,Ni含量较高。测定结果为探讨中药微量元素与治疗脑血管疾病的关系提供了有用的数据。     

五种郁金无机元素比较及样品元素间相关性分析

中药含有丰富的无机元素,特别是人体必需的无机元素含量较高。在样品中加入混酸,再用微波消解技术消化样品,采用火焰原子吸收光谱法对五种不同品种郁金（温郁金、姜黄、广西莪术、蓬莪术和川郁金）所含有的八种具有重要生理功能的无机元素——钾、钙、钠、镁、锌、铁、铜和锰的含量进行了测定。结果显示郁金类中药材含有相近的元素成分,不同来源的品种在个别元素含量上存在差异。基于各样品所含无机元素采用聚类分析进行相关性分析,药典所收载四种郁金（温郁金、姜黄、广西莪术和蓬莪术）聚为一类,与非正品川郁金有所区别,该聚类结果与依据形态特征的传统分类学结果一致。测定结果可为郁金中无机元素与其药效的相关性提供科学依据。     

第4代太空防风的X射线荧光研究

利用我国发射的神舟三号飞船搭载防风种子,回收后在地面上筛选繁育,定向培育成新品种获得优良的种质资源。本文用X射线荧光光谱法（XRF）对枝叶和产量等方面占优势的第4代太空及地面组防风药用部分的元素含量进行测定和对比分析。两组样品的元素种类基本相同, 但多种矿质元素含量是太空组＞地面组。尤其是太空防风中与性味功效和归经相关的Zn,Fe,Mn和Cu含量比地面组分别提高到4.39,1.23,0.84和0.90倍。太空防风矿质元素指标明显优化。XRF方法可以从整体上对中药材的元素进行测定分析和研究。利用太空搭载防风种子可以筛选出多种元素优化的防风药材新品种。