枸杞产地的红外指纹图谱与聚类分析法研究

本文首次采用傅里叶变换红外 (FTIR)光谱法并结合SMICA聚类分析法对不同产地 :宁夏玉西、宁夏中宁及内蒙古托克托旗的枸杞进行了聚类分析。结果表明 ,聚类分析技术对来自不同产地的枸杞可进行鉴别 ,该法快速、准确 ,为客观评价中药材的来源提供了一种新的方法。     

黄芩产区红外指纹图谱和聚类分析法的快速鉴别研究

借助于黄芩的红外指纹图谱 ,采用主成分分析法对来自 15个产地的黄芩进行了聚类分析 ,将其分为 6个产区 ,这一分区与各产地的地理位置和气候条件有一定的相关性 ,同一产区内黄芩的化学组分相似 ,可作为中医界对黄芩药材质量评价的依据。用径向基函数人工神经网络法预测了 4 3个黄芩样本的产区 ,结果表明径向基函数人工神经网络法具有较强的预测能力 ,可区分和鉴别黄芩的产区。该法可用于药材产地的分类和鉴别 ,作为药材质量控制的手段之一。     

基于双指标分析法和聚类分析法的鸡骨草红外指纹图谱比较研究

利用双指标分析法和系统聚类分析法,鉴别了不同年限不同产地鸡骨草的红外指纹图谱。结果显示,(1)应用双指标分析法时,只做13点平滑就可以将6种鸡骨草样品完全分开,可以在六维空间中考察不同中药样品之间的相互关系,并可用数量将这些关系精确地表示出来;应用系统聚类分析时只做13点平滑的初始数据聚类效果较差,但13点平滑后再做一阶导数处理,聚类效果很明显,6类鸡骨草样品可以完全分开。(2)应用双指标分析法,在样本量大时,共有峰率变异峰率统计较麻烦,但精确度较高;聚类分析法,精确度相对较低,但是运作比较方便。(3)运用以上两种方法均表明,同一产地栽培鸡骨草化学成分较相似,同一产地不同年限栽培鸡骨草化学成分差异较大。     

高效液相色谱指纹图谱结合聚类分析法对不同产地穿心莲药材的质量评价

建立了穿心莲药材的高效液相色谱（HPLC）指纹图谱,并对指纹图谱信息进行了数据化处理,为穿心莲药材的质量控制提供比较全面的评价方法。采用水浴回流法提取穿心莲药材中的主要成份,应用高效液相色谱分离-紫外检测法,选用Kromasil C₁₈色谱柱（250mm×4.6mm,5μm）,以含5%乙腈的甲醇溶液-0.1%磷酸溶液为流动相进行线性梯度洗脱,检测波长260nm,确定了20个共有峰,并对不同产地的10批穿心莲药材指纹图谱进行了相似度比较和聚类分析,初步评价了药材质量优劣。方法具有良好的稳定性和重现性,可有效用于穿心莲药材的质量控制。     

红外光谱与聚类分析法无损快速鉴别肉苁蓉

应用傅里叶变换红外光谱（FTIR）法测定了栽培和野生肉苁蓉,以450～2 000 cm-1范围内的吸收峰吸光度为指标,以红外光谱图为对象,应用SMICA聚类分析（Cluster analysis）法对栽培和野生肉苁蓉进行了聚类分析。结果表明,红外光谱结合聚类分析技术可对不同来源的肉苁蓉进行鉴别,识别率和拒绝率达到90%以上,盲样检测的准确率也在95%以上。因此,红外光谱与聚类分析法相结合可以快速、无损识别中药材。     

潜变量聚类分析法在近红外光谱波长范围选择中的应用研究

介绍了潜变量聚类分析方法的基本原理,并将该方法应用于近红外光谱定量模型的谱区选择。以烟草样品为例,对107个样品的光谱进行处理,将光谱分为5簇,从化学角度分别解释了这5簇各自反映的信息。在此基础上,选择相应的波长范围用PLS方法建立了总糖、还原糖和尼古丁的定量分析模型。与全谱模型相比,3个模型的交互验证相关系数(Rtraining)分别由0.977 1,0.917 2,0.987 4提高到0.995 5,0.975 1,0.994 4;验证样品相关系数(Rtest)由0.977 8,0.941 2,0.993 2提高到0.992 7,0.967 9,0.994 0;交互验证均方差(RMSECV)由1.09,1.43,0.14降为1.05,1.05,0.13;预测残差均方差(RM-SEP)由0.92,1.17,0.16降为0.39,0.63,0.11;预测样品间平均标准误差(D)由1.274%,1.972%,0.829%降为0.711%,0.843%,0.768%,表明用该方法建立模型的预测准确度和精密度均有所提高,对实际应用有一定的指导作用。     

基于红外三级鉴定与聚类分析法的党参快速鉴别研究

红外光谱因具有快速、无损的优点,特别适合于不同中药的鉴别研究。基于红外光谱和聚类分析法对两类党参(共49个样本)进行鉴别。结果表明：在一维红外光谱中,两者红外光谱图非常相似,仅在1 738和935 cm-1处有细微的差异,说明两者化学组分基本一致。在二阶导数红外光谱中,显示了更多的红外指纹特征,特别是1 747,1 515,1 468,1 368,1 264,1 163,1 147,1 108和936 cm-1等峰的指纹特征更加明显。进一步采用高分辨率的二维相关红外光谱对两类党参(纹党参和白条党参)进行鉴别,在1 510~1 170 cm-1范围内,纹党参的自动峰和交叉峰形成明显的3×3矩阵,在1 459,1 298和1209 cm-1处有三个强自动峰,其中1 209 cm-1的自动峰强度最大;而白条党参仅在1 450 cm-1处有1个强自动峰,其余1 340, 1 260, 1 209 cm-1等3个自动峰都极弱。此外,还采用K-means聚类分析技术对两类党参共49个样本进行快速分类研究,结果令人满意。因此,红外三级鉴定法结合K-means聚类分析技术在相似药物的鉴别中能起到重要的作用,且有利于确保药物临床治疗安全有效。     

FTIR结合聚类分析法在姜科植物物种分类及鉴别中的应用

利用傅里叶变换红外光谱仪分别检测17种姜科植物的的光谱特征,并通过系统聚类和相关性系数法来探讨各植物间的亲缘关系。结果显示,聚类分析树系图和相关性分析结果相吻合,当花叶山姜和黑果山姜的距离系数为1(最小),相关系数为0.991(最高),亲缘关系最近。该研究得出同亚属植物间、野草果与山姜属植物属近缘种,支持了顶花莪术、温郁金在分类系统中的独立性,建议划分为独立种。聚类分析中姜科植物种间的聚合较好,物种鉴定正确率达到100%。因此,FTIR结合聚类分析法在姜科植物物种分类及鉴别中是一种可行性手段。     

红外光谱分析在CECE系统中的应用

氢氚体系的电解催化交换CECE流程示意图如图1所示，图中实线为液体流路，虚线为气体流路。其中原料水、电解液、各冷凝器冷却水、氢氧复合水以及进、出催化交换柱液相中的D／（D＋H）比值都可以采用红外光谱法进行定量分析。所获取的数据可用于催化交换单元的交换效率和交换柱参数、电解池参数等的计算以及CECE系统的物料恒算。     

故障树分析法在装甲车辆电源系统故障诊断中的应用

为了能够准确地进行装甲车辆电源系统的故障诊断,深入地研究了故障树分析法在其中的应用;首先,以某型装甲车辆电源系统为研究对象,根据系统失效模型和故障机理,将故障树分析法运用于装甲车辆电源系统故障诊断中,建立电源系统故障树模型,进行故障分析与诊断;其次利用电源系统故障诊断平台对电源系统4个模块进行故障模拟仿真研究,可看出故障树分析法能够准确地诊断出电源系统各个模块的故障,检测精度可达94%,取得了预期效果。     

镰刀菌的傅里叶变换红外光谱鉴别

傅里叶变换红外光谱结合多元统计方法应用于微生物的快速鉴定及分类是近几年发展起来的一门新型技术。文章用傅里叶变换红外光谱研究了镰刀菌属五种6株镰刀菌。在获得分辨率高、重现性好的镰刀菌全细胞组分的红外谱图基础上,分析了主要吸收峰的归属,确定了镰刀菌红外谱图3 000～2 800 cm-1,1 800～1 600 cm-1与指纹区3个分析灵敏区。根据分析灵敏区的差异性区分了不同种的镰刀菌,并在此基础上进行了系统聚类分析并对镰刀菌种间进化亲缘关系进行了比较。结果表明,可根据光谱峰位、峰值及吸收强度比鉴别镰刀菌,而系统聚类分析方法能更科学合理地鉴别镰刀菌及呈现种间相似性程度,但不适合反映镰刀菌遗传亲缘关系。傅里叶变换红外光谱技术所具有快速、精确,易操作等优点是必将成为微生物研究领域的一个重要工具。     

普洱茶的傅里叶变换红外光谱鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱法研究了云南省思茅地区所产不同等级的普洱生茶和熟茶。结果显示:生普和熟普的红外光谱虽然整体上十分相似,但由于生普和熟普的生产工艺不同,其化学成分的组成比例也各异,因而生普和熟普均具有其各自的特征红外光谱,且不同品质的生普和不同品质的熟普之间,其红外光谱均有明显的差异。根据红外光谱的特征峰形和吸光度比不仅可以区分生普和熟普,而且有可能区分生普或熟普的不同品质级别。傅里叶红外光谱法快速、简便、直观且样品不需要分离提取,适用于普洱茶的级别鉴别。     

食用菌的傅里叶变换红外光谱鉴别

利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了担子菌木耳目、非褶菌目和伞菌目6个科9个属的10种食用菌的子实体。将光谱分为5个区S1区(3 050～2 800 cm-1),S2区(1 750～1 500 cm-1),S3区(1 500～1 200 cm-1),S4区(1 200～950 cm-1),S5区(950～700 cm-1);在5个区中,强峰出现在S4区的1 080 cm-1附近和1 040 cm-1(1 020 cm-1)附近,以及S2区的1 640 cm-1附近,1 640 cm-1附近的峰为酰胺Ⅰ振动峰,前两峰为糖类振动峰。根据5个区光谱峰值和吸收强度比,可以鉴别不同的食用菌。700～950 cm-1范围有可能作为区分不同属蘑菇间的指纹区。     

不同产地黑木耳的傅里叶变换红外光谱鉴别

利用傅里叶变换红外光谱法研究了五种不同产地的黑木耳。结果显示,它们的红外光谱主要由蛋白质、脂类化合物及多糖的振动吸收谱带组成。五个样品的傅里叶变红外光谱整体上十分相似,因此分别选取1750~1500cm-1和1200~1000cm-1范围内的傅里叶变换红外光谱进行相关性分析。结果显示,不同产地的黑木耳在1750~1500cm-1范围内相关性较好,光谱的相关系数分布在0.895~0.994。五个样品在1200~1000cm-1范围内的相关系数分布在0.441~0.981,东北地区产的黑木耳与西南地区产的黑木耳的光谱图有明显区别。利用1200~1000cm-1范围内的差异并结合其它吸收峰的特征可鉴别出不同产地的黑木耳。研究结果表明傅里叶变换红外光谱在鉴别菌类方面具有方便、快速等优点。     

甘草真伪品的FTIR光谱法鉴别研究

采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱法并结合二维相关(Two-dimensional correlation spectroscopy)分析技术分别对药用植物甘草(药材对照品)及其伪品刺果甘草进行了无损快速鉴别研究。 结果表明：虽然甘草和伪品刺果甘草都是来源于同一科属,但两者所含化学组分的含量不同,其红外光谱图既有一定的差异,又有一定的相似。 而在红外二阶导数谱图上差异较明显,在二维红外谱图的差别不但较明显而且很直观。 凭借这些差异,可方便地进行真伪鉴别,同时还进一步表明了这两种甘草药材中化学组分之间的差异。 该法无损,快速,准确,样品量少,为客观评价中药材的来源,真伪,优劣等提供了一种新的方法和手段。     

红外光谱结合光谱检索对石斛品种的鉴别研究

用傅里叶变换红外光谱技术结合光谱检索的方法对石斛茎进行品种鉴别研究。测试了23个品种,165株石斛茎样品的红外光谱,光谱显示,各样品的红外光谱非常相似,石斛茎中的主要成分是纤维素等多糖物质。利用光谱软件Omnic8.0建立了三个光谱数据库Lib01、Lib02和Lib03,Lib01由每个品种前4株样品的平均光谱组成,Lib02由平均光谱的一阶导数光谱组成,Lib03由平均光谱的二阶导数光谱组成。各样品光谱分别与Lib01进行指定在1 800～500 cm-1光谱范围的相关性、平方差和平方微分差检索,相关性检索的正确率达到92.7%,平方差检索的正确率达到74.5%,平方微分差检索的正确率达到92.7%。各样品光谱的一阶导数光谱和二阶导数光谱分别与Lib02和Lib03进行指定在1 800～500 cm-1光谱范围的平方微分差检索,一阶导数光谱的检索正确率达到93.9%,二阶导数光谱的检索正确率达到90.3%。结果表明,平方微分差算法的一阶导数红外光谱检索更适合于石斛的品种鉴别。红外光谱结合光谱检索的方法能较好的鉴别不同品种的石斛,有望成为简便、易行的植物品种鉴别方法。     

Identification of Plant-Pathogenic Fungi Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy Combined with Chemometric Analyses

Identification of plant-pathogenic fungi is time-consuming due to cultivation and microscopic examination and can be influenced by the interpretation of the micro-morphological characters observed. The present investigation aimed to create a simple but sophisticated method for the identification of plant-pathogenic fungi by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. In this study, FTIR-attenuated total reflectance (ATR) spectroscopy was used in combination with chemometric analysis for identification of important pathogenic fungi of horticultural plants. Mixtures of mycelia and spores from 27 fungal strains belonging to nine different families were collected from liquid PD or solid PDA media cultures and subjected to FTIR-ATR spectroscopy measurements. The FTIR-ATR spectra ranging from 4 000 to 400 cm-1 were obtained. To classify the FTIR-ATR spectra, cluster analysis was compared with canonical vitiate analysis (CVA) in the spectral regions of 3 050～2 800 and 1 800～900 cm-1. Results showed that the identification accuracies achieved 97.53% and 99.18% for the cluster analysis and CVA analysis, respectively, demonstrating the high potential of this technique for fungal strain identification.     

鹅膏菌的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱对云南野生鹅膏科蘑菇子实体及孢子进行了研究,二者的光谱差异显著。子实体光谱的最强峰出现在蛋白质酰胺Ⅰ的特征峰1 655 cm-1附近,在碳水化合物的C—O特征振动峰1 077, 1 042 cm-1附近也有强吸收,表明鹅膏科蘑菇子实体的主要成分是蛋白质和碳水化合物;孢子的三个强峰在2 926,2 855,1 747 cm-1,归属为脂类物质的吸收。在1 800～750 cm-1,不同属、不同种的鹅膏科蘑菇光谱有区别,以此可以区分不同种类的蘑菇。此外,隐花青鹅膏菌不同部位的光谱也有差异,表明蘑菇的化学组分在子实体的不同部位有不同分布。利用傅里叶变换红外光谱可以区分不同种类的蘑菇。     

普洱熟茶和普洱生茶的FTIR研究

文章利用傅里叶变换红外光谱法, 对云南省普洱地区不同厂家所生产的不同贮存年限的熟茶和生茶样品进行鉴别研究。实验结果表明, 普洱熟茶和生茶的红外光谱十分相似, 但由于加工工艺不同, 贮存年限不同, 其主要化学成分的组成比例不同, 因而熟茶和生茶、自然发酵和人工发酵的熟茶等均具有各自的特征谱。根据红外光谱的特征吸收, 不仅可以区别熟茶和生茶, 还可以区别自然发酵和人工发酵的熟茶, 区别贮存时间的长短。用傅里叶变换红外光谱法鉴别茶叶, 有快速、简便和直观的特点。     

傅里叶变换红外光谱法应用于中药砂仁真伪鉴别的研究

为了直接准确地鉴别砂仁及其伪品的真伪, 采用傅里叶变换红外光谱法直接测定砂仁及其伪品的红外光谱。结果阳春砂、绿壳砂、海南砂的红外光谱差别不大,而砂仁与其伪品红壳砂仁、海南假砂仁、华山姜及山姜的红外光谱吸收差别较大。对同一批次的不同样品进行了重复性试验,二阶导数傅里叶变换红外光谱正峰值的峰位一致率检验结果无显著性差异存在,说明可以采用FTIR法直接、快速、准确地对阳春砂、绿壳砂、海南砂与其伪品红壳砂仁、海南假砂仁、华山姜及山姜进行区别鉴定。