基于矿物元素指纹图谱鉴定陈皮产地的方法研究

采用电感耦合等离子体质谱法测定了新会、广西、湖南3地42批陈皮样品中51种矿物元素的含量,运用方差分析和偏最小二乘法-判别分析（PLS-DA）研究了不同产地陈皮中矿物元素的差别,以筛选得到的9种元素为溯源指标,将不同数量级矿物元素含量进行分类和系数缩放后,构建了陈皮中矿物元素的指纹图谱,并基于各产地矿物元素含量的平均值构建了新会、广西、湖南产地陈皮中矿物元素的标准指纹图谱。通过采用SPSS20.0计算18批新会陈皮矿物元素指纹图谱与其标准指纹图谱的相似度,确定新会陈皮矿物元素指纹图谱的相似度阈值为0.941,基于此阈值建立了新会陈皮的鉴别模型。采用24批样品对所建立的鉴别模型进行准确性验证,正确率为91.6%。该方法操作简单直观,满足实验分析要求,可为陈皮的产地溯源提供参考。     

基于气相色谱-离子迁移谱的不同产地西洋参挥发性成分分析北大核心CSCD

基于气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术对加拿大、美国、中国山东、辽宁、吉林5个产地的西洋参样品进行挥发性成分分析。从不同产地的西洋参样品中共鉴定出53种挥发性成分,包括醛类(13个)、醇类(13个)、酮类(10个)、酯类(7个)、萜类(3个)、吡嗪类(3个)、其他类(4个)。GC-IMS指纹图谱和偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)得分图显示不同产地西洋参的挥发性成分存在显著差异,通过VIP值>1和含量比值>2筛选出23种差异挥发性成分。加拿大产2,5-二甲基吡嗪、α-蒎烯、丁酸乙酯、丙酸乙酯等成分的含量显著高于其它产区;美国产2-甲基-2-戊烯醛、2-庚酮、2-庚烯醛、2-辛烯醛等成分的含量较高;中国产芳樟醇等成分的含量较高。基于GC-IMS的挥发性成分分析可对不同产地的西洋参进行有效区分,为西洋参产地鉴别、溯源和品质评价提供了理论指导。     

电感耦合等离子体质谱法建立银耳元素指纹图谱及产地判别

采用电感耦合等离子体质谱法同时测定银耳中19种元素,对各元素测定结果进行标准化后作图,建立两种银耳的元素指纹图谱并进行聚类分析,从而实现产地鉴别。用电感耦合等离子体质谱仪同时测定银耳中19种元素,线性范围为0.1～500 μg/L,相关系数不小于0.999 0,检出限为0.000 1～0.086 0 mg/kg,测定值的相对标准偏差为0.38%～12.8%(n=6),加标回收率为90.3%～111.5%。该方法简便、快速,利用不同产地银耳中元素含量的差异建立元素指纹图谱,可用于银耳地理标志产品的产地鉴别。     

滇产白花蛇舌草无机元素分析研究

通过测定云南不同产区白花蛇舌草中无机元素,绘制无机元素指纹图谱,对不同产区白花蛇舌草无机元素进行系统分析,为滇产白花蛇舌草的质量控制奠定基础。采用微波消解ICP-MS法测定白花蛇舌草中12种无机元素,建立无机元素对照指纹图谱,通过夹角余弦值法、系统聚类分析、主成分分析和因子载荷矩阵分析。结果显示白花蛇舌草中Sr,Ti、B、Ni,这4种元素占所测定12种元素的93.96%。不同产地白花蛇舌草中各元素呈相似的分布态势。V、Sn、Sb、Ti、Al、Co、B元素是不同产区白花蛇舌草中的特征元素。通过建立滇产白花蛇舌草无机元素指纹图谱,分析不同产地间白花蛇舌草无机元素含量,为白花蛇舌草无机元素方面的质量特征研究及质量控制研究奠定基础。     

元素含量分析应用于樱桃产地溯源

利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对来自美国、加拿大和中国3个地区的92份樱桃中51种元素含量进行测定,并结合化学计量学中主成分分析(PCA)和偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA),建立了基于元素含量的判别模型对3个地区樱桃进行区分。结果表明,PCA和PLS-DA多元统计模型均可区分中国和美国、加拿大和中国来源的樱桃样品,中国樱桃与美国、加拿大两国樱桃样品具有显著聚集特征,但美国与加拿大两国樱桃样品聚集交叉在一起。樱桃样品的PLS-DA产地溯源鉴定模型显示,Pr、Nd、Ce、Y、Co、Mo、Mn、Dy、Gd、Ni、Ho、Sm、Sr、Er、Ga、U、Na、Yb、Be和Zn 20种元素为主要显著元素变量,根据这20种元素含量分布情况即可构建樱桃的产地溯源鉴定模型。PLS-DA产地溯源鉴定模型对3个产地来源樱桃样品识别率分别是美国50%、加拿大83.3%和中国83.3%。     

基于牛舌草指纹图谱的多指标成分相对定量与鉴别方法

色谱指纹图谱法在中草药产地鉴别或中成药鉴别中发挥着重要作用,然而色谱峰强度和位置易受目标物提取和分离条件的影响,发展更加准确的指纹图谱具有重要意义。该文以色谱峰中某一个常见组分（芦丁）作为内标,分析其他组分的相对含量,以相对含量作为指纹图谱信息,结合化学模式识别可以精确给出产地的相似度。以牛舌草的液相色谱指纹图谱指纹峰为例,以其中芦丁的组分峰作为基准峰,其他指纹峰以芦丁为参照,计算每个指纹峰以芦丁计的含量,建立了牛舌草的指纹图谱。将获得的相对含量指纹图谱采用系统聚类分析和主成分分析进行化学模式识别研究,实现了不同产地牛舌草的区分。该方法建立了牛舌草多指标成分的相对定量与鉴别方法,既节省资源,又具有可操作性,对于其他中药或中成药的质量控制具有一定的借鉴意义。     

液相色谱特征图谱用于草乌成分定量

测定不同产地草乌的液相色谱指纹图谱,构建草乌的特征图谱,对不同草乌样品进行相似性对比分析,考察不同产地草乌的生物碱总量含量差异.采用色谱柱为WelchromC18柱(250 mm×4.6 mm,5μL),流动相为甲醇–0.1％三乙胺(体积比为75:25),流量为1 mL/min,检测波长为235 nm,柱温为30℃,进样体积为20μL.对10个批次样品进行相似度分析和含量测定,确定草乌的特征图谱共有模式,标定10个特征峰,指认了新乌头碱、乌头碱、次乌头碱的特征峰.10批不同产地草乌的相似度均大于0.90,相似度较好.产地1的草乌总生物碱含量为3.4046 mg/g,在10个产地中含量最高.其它产地草乌总生物碱含量相近.     

加压毛细管电色谱法用于银杏叶的指纹图谱研究

采用反相加压毛细管电色谱(pCEC)法,建立了银杏叶的pCEC指纹图谱.以芦丁为内标,确定银杏叶的pCEC指纹峰为29个.测定了10个产地银杏叶的pCEC指纹图谱,其中9个产地的指纹图谱相似度系数为0.900～0.991.本方法具有较好的精密度,各指纹峰相对迁移时间的相对标准偏差(RSD)< 2.6 % ,相对峰面积的RSD≤3.5%.此方法样品和试剂用量少少,对复杂样品分离能力强,可用于银杏叶药材的质量控制.     

淫羊藿属药材反相高效液相色谱指纹图谱及质量评估研究

用一种新的多台阶梯度洗脱的反相高效液相色谱(RPLC)法, 首次建立了秦岭山区产4种产地及亚属均不相同的淫羊藿属药材的由9种成分组成的色谱指纹图谱. 并以淫羊藿甙为内标作为相对标准, 对其质量进行了评估. 然而, 因其产地和亚属的不同, 指纹图谱又各有特征, 发现产地不同的两种淫羊藿亚属, 箭叶淫羊藿的RPLC指纹图谱由12个色谱峰组成. 还提出用相对含量比较法对各种类淫羊藿中9种成分的含量进行了质量评价. 本工作所建立的淫羊藿属药材的RPLC指纹图谱法从试样提取的精密度、稳定性、图谱重复性等方面均符合《中药注射剂指纹图谱研究的技术要求(暂行)》中的有关规定. 该方法具有重现性好, 特征性强, 方法简便、快速等特点, 有可能成为淫羊藿药材种属判断、质量评估的标准, 也会对未来开发淫羊藿中其他有效成分提供科学的依据.     

基于无机元素特征的不同产地鳖甲药材质量分析

为研究中药鳌甲中元素的分布规律及其与药材产地之间的关系,探讨鳌甲中无机元素的特征,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了10批鳖甲样本中10种无机元素含量,根据元素含量的高低分布状态建立了鳌甲药材相关的无机元素指纹图谱,运用"总体特征分布分析-主成分与系统聚类分析结合-因子分析"的三级分析方法,对选取的特征元...     

HPLC-MS结合多元统计分析区分人参产地及筛选皂苷类标志物

利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)技术结合多元统计分析方法, 区分中国人参主产区5个不同产地的45个人参样本, 筛选出差异性皂苷类标志物. 根据人参总皂苷在反相C₁₈色谱柱中的洗脱顺序, 结合串联质谱分析和标准品比对, 在提取的人参总皂苷中鉴定出15种原人参三醇型、 24种原人参二醇型和2种齐墩果酸型共41种皂苷. 对人参总皂苷的HPLC-MS全扫描数据进行了多元统计分析. 正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)结果表明, 所建立的分析模型具有良好的数据描述能力和预测能力. 所有人参样本能够根据产地被区分, 并筛选得到同时区分5个产地的差异性皂苷类组分18种; 能够区分任意2个产地人参样本的差异性组分主要为在人参中含量较高的人参皂苷Rb1, Rg1, Re, Rc, Rd, Ro和m-Rb1等. 分层聚类分析(HCA)结果显示, 黑龙江和吉林两省的样本能够独自聚类, 但是绥化市的样本更接近于吉林省. 初步推断原因为绥化市地理位置较接近吉林省, 两地人参生长环境相似并可能存在种质资源交换.     

Analytical discrimination between sources of ginseng using Raman spectroscopy

Ginseng is a widely used medicinal product that grows mainly in Korea, China and America. American ginseng is classified as an endangered species, and so the import and export of this type of ginseng is illegal in certain countries. Due to this restriction it is becoming increasingly important to be able to distinguish between different types of ginseng. FT-Raman spectroscopy has the ability to discriminate between ginseng specimens according to the country of origin and the effects of processing on the ginseng material. The ginsenoside content of ginseng differs in both conformation and concentration depending on the source of the ginseng, which means that ginseng grown in different countries should express unique spectral features. The presence or absence of these features, therefore, could indicate the geographical origin of the sample. Several spectral features were identified for a range of ginsengs, such as a peak at 980 cm(-1) that was only found in Chinese ginseng, and the different wavenumber positions of characteristic ginseng bands near 1600 cm(-1). This indicates that Raman spectroscopy can be used to pinpoint the origin of an unknown ginseng sample and that it would provide a rapid nondestructive analytical technique for formally discriminating between restricted and permitted imports.     

Differentiation of <Emphasis Type="BoldItalic">Panax quinquefolius</Emphasis> grown in the USA and China using LC/MS-based chromatographic fingerprinting and chemometric approaches

American ginseng (Panax quinquefolius) is one of the most commonly used herbal medicines in the world. Discriminating between P. quinquefolius grown in different countries is difficult using traditional quantitation methods. In this study, a liquid chromatographic mass spectrometry fingerprint combined with chemometric analysis was established to discriminate between American ginseng grown in the USA and China. Fifteen American ginseng samples grown in Wisconsin and 25 samples grown in China were used. The chromatographic fingerprints, representing the chemical compositions of the samples, made it possible to distinguish samples from the two locations. In addition, it was found that some ginsenosides varied widely from P. quinquefolius cultivated in these two countries. P. quinquefolius grown in the USA is higher in ginsenoside R_c, ginsenoside R_d, quinquenoside III/pseudo-ginsenoside RC₁, malonyl ginsenoside R_b1, and ginsenoside R_b2, but lower in ginsenoside R_b1 compared with P. quinquefolius grown in China. These ginsenosides may be responsible for the class separation seen using fingerprinting and chemometric approaches.     

Geographical classification of Epimedium based on HPLC fingerprint analysis combined with multi‐ingredients quantitative analysis

A reliable and comprehensive method for identifying the origin and assessing the quality of Epimedium has been developed. The method is based on analysis of HPLC fingerprints, combined with similarity analysis, hierarchical cluster analysis (HCA), principal component analysis (PCA) and multi‐ingredient quantitative analysis. Nineteen batches of Epimedium , collected from different areas in the western regions of China, were used to establish the fingerprints and 18 peaks were selected for the analysis. Similarity analysis, HCA and PCA all classified the 19 areas into three groups. Simultaneous quantification of the five major bioactive ingredients in the Epimedium samples was also carried out to confirm the consistency of the quality tests. These methods were successfully used to identify the geographical origin of the Epimedium samples and to evaluate their quality.     

中药微量元素数据（11）

“中药微量元素数据”分为植物药、动物药、生物甲壳药、矿物药和中成药刊出,其中又细分为解表药、泻下药、清热药、利水渗湿药、祛风湿药、温里祛寒药、芳香化湿药、理气药、理血药、补养药、固涩药、化痰止咳药、消导药、熄风镇痛药、养心安神药、芳香开窍药、外用药、驱虫药、各类中药煎煮液。检测的中药747种,共6780味。每种药包括药名、学名、科属、部位、产地、元素含量、分析方法和文献来源等8个内容。以表格形式表示。每味药物最多测定38种元素,最少测定4种元素,平均测定17种元素,共展示出的元素数据约12万个。每一个数据含义非常深刻,如序号为113的黄芩,共测定河北、山西、辽宁、黑龙江、山东、云南、四川、河南、吉林、陕西、甘肃、内蒙古、江苏等50个不同产地黄芩中的20种元素。又如序号为114的猕猴桃,共测定其中花、果、叶、枝、茎、根、皮、汁等8个不同部位中的23种元素。从元素的角度去研究中药不同产地、不同部位的药用功效,很有科研价值和实用意义。还可以用模式识别法去研究微量元素与中药的解表、清热、理气、理血等药性的关系,指导合理用药和配伍,深入研究中药与元素数据的关系,可以发现其中许多意想不到的科学规律。“数据”所参考的1036条文献,全是公开发表的论文和专著,是中国科研人员使用34种先进的分析测试方法所得的分析测试数据,是研究课题的“数据”,有高度的可靠性。对中药进行“解剖”测试,不但测定其“全身”中的元素,还测定其不同“器官”中的元素含量,如人参,既测定全参,又测定人参子、人参叶、人参皮、人参花、人参芦、人参茎、人参果、人参须等8个不同部位的元素含量,用元素功能指导临床用药很有帮助,甚至有些可用替代药,而且用中药治疗的阴虚、阳虚、气虚、阴阳两虚与中药中的元素的种类和含量息息相关。中医药不再是验方,是科学“数据”方。     

中药微量元素数据（9）

“中药微量元素数据”分为植物药、动物药、生物甲壳药、矿物药和中成药刊出,其中又细分为解表药、泻下药、清热药、利水渗湿药、祛风湿药、温里祛寒药、芳香化湿药、理气药、理血药、补养药、固涩药、化痰止咳药、消导药、熄风镇痛药、养心安神药、芳香开窍药、外用药、驱虫药、各类中药煎煮液.检测的中药747种,共6 780味.每种药包括药名、学名、科属、部位、产地、元素含量、分析方法和文献来源等8个内容.以表格形式表示.每味药物最多测定38种元素,最少测定4种元素,平均测定17种元素,共展示出的元素数据约12万个.每一个数据含义非常深刻,如序号为113的黄芩,共测定河北、山西、辽宁、黑龙江、山东、云南、四川、河南、吉林、陕西、甘肃、内蒙古、江苏等50个不同产地黄芩中的20种元素.又如序号为114的猕猴桃,共测定其中花、果、叶、枝、茎、根、皮、汁等8个不同部位中的23种元素.从元素的角度去研究中药不同产地、不同部位的药用功效,很有科研价值和实用意义.还可以用模式识别法去研究微量元素与中药的解表、清热、理气、理血等药性的关系,指导合理用药和配伍,深入研究中药与元素数据的关系,可以发现其中许多意想不到的科学规律.“数据”所参考的1 036条文献,全是公开发表的论文和专著,是中国科研人员使用34种先进的分析测试方法所得的分析测试数据,是研究课题的“数据”,有高度的可靠性.对中药进行“解剖”测试,不但测定其“全身”中的元素,还测定其不同“器官”中的元素含量,如人参,既测定全参,又测定人参子、人参叶、人参皮、人参花、人参芦、人参茎、人参果、人参须等8个不同部位的元素含量,用元素功能指导临床用药很有帮助,甚至有些可用替代药,而且用中药治疗的阴虚、阳虚、气虚、阴阳两虚与中药中的元素的种类和含量息息相关.中医药不再是验方,是科学“数据”方.     

中药微量元素数据（10）

“中药微量元素数据”分为植物药、动物药、生物甲壳药、矿物药和中成药刊出,其中又细分为解表药、泻下药、清热药、利水渗湿药、祛风湿药、温里祛寒药、芳香化湿药、理气药、理血药、补养药、固涩药、化痰止咳药、消导药、熄风镇痛药、养心安神药、芳香开窍药、外用药、驱虫药、各类中药煎煮液。检测的中药747种,共6780味。每种药包括药名、学名、科属、部位、产地、元素含量、分析方法和文献来源等8个内容。以表格形式表示。每味药物最多测定38种元素,最少测定4种元素,平均测定17种元素,共展示出的元素数据约12万个。每一个数据含义非常深刻,如序号为113的黄芩,共测定河北、山西、辽宁、黑龙江、山东、云南、四川、河南、吉林、陕西、甘肃、内蒙古、江苏等50个不同产地黄芩中的20种元素。又如序号为114的猕猴桃,共测定其中花、果、叶、枝、茎、根、皮、汁等8个不同部位中的23种元素。从元素的角度去研究中药不同产地、不同部位的药用功效,很有科研价值和实用意义。还可以用模式识别法去研究微量元素与中药的解表、清热、理气、理血等药性的关系,指导合理用药和配伍,深入研究中药与元素数据的关系,可以发现其中许多意想不到的科学规律。“数据”所参考的1036条文献,全是公开发表的论文和专著,是中国科研人员使用34种先进的分析测试方法所得的分析测试数据,是研究课题的“数据”,有高度的可靠性。对中药进行“解剖”测试,不但测定其“全身”中的元素,还测定其不同“器官”中的元素含量,如人参,既测定全参,又测定人参子、人参叶、人参皮、人参花、人参芦、人参茎、人参果、人参须等8个不同部位的元素含量,用元素功能指导临床用药很有帮助,甚至有些可用替代药,而且用中药治疗的阴虚、阳虚、气虚、阴阳两虚与中药中的元素的种类和含量息息相关。中医药不再是验方,是科学“数据”方。     

中药微量元素数据（12）

“中药微量元素数据”分为植物药、动物药、生物甲壳药、矿物药和中成药刊出,其中又细分为解表药、泻下药、清热药、利水渗湿药、祛风湿药、温里祛寒药、芳香化湿药、理气药、理血药、补养药、固涩药、化痰止咳药、消导药、熄风镇痛药、养心安神药、芳香开窍药、外用药、驱虫药、各类中药煎煮液。〈br〉 检测的中药747种,共6780味。每种药包括药名、学名、科属、部位、产地、元素含量、分析方法和文献来源等8个内容。以表格形式表示。每味药物最多测定38种元素,最少测定4种元素,平均测定17种元素,共展示出的元素数据约12万个。〈br〉 每一个数据含义非常深刻,如序号为113的黄芩,共测定河北、山西、辽宁、黑龙江、山东、云南、四川、河南、吉林、陕西、甘肃、内蒙古、江苏等50个不同产地黄芩中的20种元素。又如序号为114的猕猴桃,共测定其中花、果、叶、枝、茎、根、皮、汁等8个不同部位中的23种元素。从元素的角度去研究中药不同产地、不同部位的药用功效,很有科研价值和实用意义。还可以用模式识别法去研究微量元素与中药的解表、清热、理气、理血等药性的关系,指导合理用药和配伍,深入研究中药与元素数据的关系,可以发现其中许多意想不到的科学规律。〈br〉 “数据”所参考的1036条文献,全是公开发表的论文和专著,是中国科研人员使用34种先进的分析测试方法所得的分析测试数据,是研究课题的“数据”,有高度的可靠性。对中药进行“解剖”测试,不但测定其“全身”中的元素,还测定其不同“器官”中的元素含量,如人参,既测定全参,又测定人参子、人参叶、人参皮、人参花、人参芦、人参茎、人参果、人参须等8个不同部位的元素含量,用元素功能指导临床用药很有帮助,甚至有些可用替代药,而且用中药治疗的阴虚、阳虚、气虚、阴阳两虚与中药中的元素的种类和含量息息相关。中医药不再是验方,是科学“数据”方。     

Rapid Discrimination and Prediction of Ginsengs from Three Origins Based on UHPLC-Q-TOF-MS Combined with SVM

Ginseng, which contains abundant ginsenosides, grows mainly in the Jilin, Liaoning, and Heilongjiang in China. It has been reported that the quality and traits of ginsengs from different origins were greatly different. To date, the accurate prediction of the origins of ginseng samples is still a challenge. Here, we integrated ultra-high-performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UHPLC-Q-TOF-MS) with a support vector machine (SVM) for rapid discrimination and prediction of ginseng from the three main regions where it is cultivated in China. Firstly, we develop a stable and reliable UHPLC-Q-TOF-MS method to obtain robust information for 31 batches of ginseng samples after reasonable optimization. Subsequently, a rapid pre-processing method was established for the rapid screening and identification of 69 characteristic ginsenosides in 31 batches ginseng samples from three different origins. The SVM model successfully distinguished ginseng origin, and the accuracy of SVM model was improved from 83% to 100% by optimizing the normalization method. Six crucial quality markers for different origins of ginseng were screened using a permutation importance algorithm in the SVM model. In addition, in order to validate the method, eight batches of test samples were used to predict the regions of cultivation of ginseng using the SVM model based on the six selected quality markers. As a result, the proposed strategy was suitable for the discrimination and prediction of the origin of ginseng samples.     

Geographic characterization of Greek wine by inductively coupled plasma–mass spectrometry macroelemental analysis

Abstract

Studying wine mineral profile has been proven as a valuable tool in geographical origin discrimination and authenticity for both producers and consumers. Adulteration of wines, in terms of geographical origin or variety, is considered a major topic of extensive research. Traceability and authenticity of wines have been previously studied on the basis of typical mineral element patterns by means of chemometric methods. In this context, analytical methods were developed for the determination of mineral elements in wines by inductively coupled plasma–mass spectrometry. This study aimed at classifying selected varietal Greek wines from various regions by employing instrumental analysis. Preliminary data of wine mineral content enabled for the classification of samples according to geographical origin and variety. However, further work is required in order to draw more valid conclusions and to obtain a detailed map of the mineral element content of Greek wines according to their geographical origin and/or variety.