基于边缘检测的防风显微图像的分割与表征

目的:通过编程实现对防风药材中多种组织结构的量化表征,为定量描述中药材显微鉴定特征提供技术支持。方法:根据药材显微图像中主要形态结构的特征,利用数字图像处理技术和采用MATLAB R2013a软件编程的方法,进行防风药材横切面各视野显微图像的摄取和编码,采用模板匹配法对各视野灰度图像进行配准并拼接,用Canny算子对拼接图像进行边缘检测,通过形态学基本操作对拼接图像进行图像二值化以及分割各种显微特征目标物和分析其大小、形态、数量,并采用系统聚类法对油管和导管的分布进行表征;将提取的4个产地防风药材的数据进行判别分析。结果:从样品图像中分割出了防风药材的木栓层、韧皮部、木质部、油管、导管等横切面中的主要显微特征;从分割的图像中各提取了20个参数,经逐步判别分析筛选出12个参数,以此对4个产地防风药材样品在组织形态方面的差异进行判别分析,总正确率为91.4%。结论:该方法能较准确地描述4个产地防风药材横切面组织结构的细微差别,这对不同产地防风药材的显微鉴别具有一定的参考意义。     

基于饮片切面图像纹理特征参数的中药辨识模型研究

目的：建立基于切面图像纹理特征参数的辨识模型,探讨中药饮片自动识别的可行性。方法：基于中药饮片切面图像的灰度共生矩阵和灰度梯度共生矩阵,选取18种中药材不同样本图像的26个纹理特征参数,分别建立训练集和测试集。利用最小协方差行列式MCD方法对训练集进行离群值剔除处理。采用朴素贝叶斯及BP神经网络2种建模方法和十折交叉验证,建立18种中药材的判别模型。结果：在提取的26个纹理特征参数的基础上,利用MCD方法剔除训练集的离群值后,用BP神经网络建立的判别模型判正率达到90%,说明效能良好。结论：将建立的辨识模型用于中药饮片的自动识别具有可行性,为中药直观鉴别的定量化、科学化以及客观化提供了一套新的技术手段。     

陕产铁筷子显微鉴别研究

目的:建立陕产中药铁筷子的显微鉴别特征。方法:以陕西省各地采购的铁筷子药材为样本,通过切片、制片后,电子显微镜下观察根茎、根横切面,药材粉末特征。结果:得到完整、清晰、重复性好的横切面及其粉末显微图。结论:本研究所建立的陕产铁筷子显微鉴别特征,能够有效对该药材的质量优劣提供依据。     

基于颜色匹配模板的中药饮片图像识别

目的:利用中药饮片图像中颜色的种类和分布特征,构建与尺度和旋转无关的颜色匹配模板,建立中药饮片的颜色表征及图像识别方法。方法:选取根茎类、花、种子和果实类中药饮片共20种,每种样品各选取相应的2个观察面摄取图像,经图像分割,RGB颜色模型转换为L~*a~*b~*等图像处理过程,提取各观察面的图像前景的颜色参数。2个观察面的颜色向量按降序排序,插值缩放至一定尺度,按1∶1的权重构造综合颜色向量。对于具有向心分布的观察面(如横切面)图像,采用腐蚀操作由外至内逐圈提取各环带的颜色分量,并进行排序、缩放操作。以综合颜色向量作初始模板进行训练,计算各样本与模板的相关系数,结合t检验对阳性样本进行区间估计,以总识别率为考察指标,确定最优模板尺度、环带宽度和训练量。结果:不同种类饮片训练后的综合颜色模板的可视化结果易于目视辨别;测试260个饮片样本,由a~*,b~*2个颜色分量构建的综合颜色模板的识别性能优于L~*,a~*,b~*3个分量的模板,其总识别率为95. 8%(249个/200个)。结论:整合中药饮片2个不同观察面的图像颜色特征以构建综合颜色特征向量,对于相同药用部位的样品和不同药用部位的样品均可获得较好的识别分类结果;该方法对样品的形状、取样部位及颜色的随机变化有较强的抗干扰能力。     

麦芽的生药学鉴别研究

目的对中药材麦芽进行生药学鉴别研究。方法采用性状鉴定、显微鉴定、薄层色谱鉴别的方法。结果全面的描述了中药材麦芽的性状特征,粉末显微特征,横切面、纵切面的显微特征,以及其薄层色谱特征。结论所描述的特征可做为麦芽的鉴别特征,为其药材的鉴别以及相关质量标准的制定奠定了一定的基础。     

基于电子鼻与人工神经网络的陈皮鉴别研究

目的依据陈皮气味信息,鉴别陈皮不同品种以及储藏年限。方法采用电子鼻技术,获取陈皮气味信息,依据客观化的数据,建立BP人工神经网络模型,对不同品种和不同储藏年限陈皮进行鉴别区分。结果依据电子鼻获取的陈皮气味信息数据,BP人工神经网络模型判别区分效果良好,对不同品种与储藏年限的陈皮测试集样本识别率皆为86.36%,对不同品种陈皮综合识别率达94.67%,对不同储藏年限陈皮样品综合识别率达96%。结论采用电子鼻技术结合BP人工神经网络模型可以准确识别不同品种以及不同储藏年限的陈皮样品。     

皂角刺与日本皂角刺的生药鉴别

目的:研究皂角刺及其混伪品日本皂角刺的生药鉴别方法,以保证临床疗效和安全用药。方法:通过药材市场调研和抽样的方法获得样品,采用性状、显微组织鉴别技术,对样品进行比较鉴别。结果:明确了二者在性状、显微特征上的鉴别特征。结论:根据性状和横切面组织显微特征比较,可以准确、快捷鉴别皂角刺真伪。     

迷迭香的生药学研究

目的:对唇形科植物迷迭香进行初步生药学研究。方法:采用性状、组织横切面及粉末显微鉴别方法。结果:通过对迷迭香药材茎、叶的横切面显微鉴别,茎、叶、花的粉末的显微鉴别,详细描述了迷迭香的生药学特征,找出了迷迭香的详细鉴别特征。结论:可为制定药材质量标准、研究和利用药材资源提供依据。     

中药防风栽培品与野生品药材性状显微组织差异对比

目的:对比中药防风栽培品与野生品药材性状显微组织的差异。方法:从六个省区分别选取防风样品,对其药材性状以及显微组织进行对比。结果:中药防风栽培品与野生品在药材性状和显微组织上存在较大的差异性。结论:可以通过对比根横切面韧皮部油管环数以及外观差异对这两者进行鉴别。     

瑶药白九牛生药学研究

目的:对不同产地的白九牛药材进行系统的生药学鉴别研究。方法:采用原植物基原鉴定、性状鉴别、显微鉴别、TLC鉴别、常规检查等方法进行研究。结果:鉴定了白九牛药材的基原,描述了药材性状、茎横切面和粉末显微特征,建立薄层色谱鉴别方法,水分测定值为6.7%～10.4%,总灰分为2.8%～5.4%,浸出物为8.9～14.9。结论:研究结果可为白九牛的鉴定和质量标准的制定提供科学依据。     

中药材白芍的X射线衍射Fourier谱鉴定

目的：建立中药材白芍的新鉴定分析方法。方法：采用粉末X射线衍射Fourier谱鉴定法。结果：通过对1个白芍对照品、1个白芍标本和3个白芍中药材进行实验、分析，获得了白芍的标准X射线衍射Fourier图谱及特征标记峰值。结论：X射线衍射Fourier谱鉴定法可用于中药材白芍的鉴定。     

蕤仁的生药学鉴别研究

目的对蕤仁药材Prinsepiae Nux的性状、微性状及显微鉴别特征进行系统研究,为其鉴定以及《中国药典》2020年版的制定提供科学依据。方法采用性状鉴别法、微性状鉴别法、常规显微鉴别法及偏振光显微鉴别法,对12批蕤核Prinsepia uniflora和9批齿叶扁核木P. uniflora Batal. var. serrata Rehd.果核进行系统的生药学研究。结果从形状、大小、颜色、表面特征、质地、断面、气、味等方面,对蕤核及齿叶扁核木果核的性状特征进行观察。针对质地坚硬、经软化处理后仍不适宜制备横切片以观察完整植物组织构造并确定组织部位的药材,采用定位取材徒手切片技术,可准确获取特定部位的植物组织显微特征;针对木化组织集成较大群束,经粉碎后难以呈现单个细胞完整形态特征的药材,采用解离组织制片技术,可获取清晰、完整无重叠的单个细胞全貌及特征信息。结论首次获取了蕤仁显微鉴别特征(内果皮石细胞、种皮表皮细胞、中果皮纤维、内胚乳细胞、子叶细胞)及微性状鉴别特征(内果皮、子叶、种皮)的全息彩色影像数据。显微特征中内果皮石细胞可作为蕤仁的专属性显微鉴别标志物,显微和微性状鉴别研究结果填补了彩色影像信息的空白。     

Combined application of extended depth of field imaging, image stitching, and polarized microscopy techniques in identification of Spatholobus suberectus

Objective As traditional techniques for microscopic identification of Chinese medicines currently lack objective and high-quality reference images, here we developed a systemic procedure to be used in microscopic identification of Chinese medicines, which would lead to more objective, effective and accurate identification process. Methods Spatholobi Caulis (Jixueteng in Chinese) was used as the specimen in the development of such procedure. Jixueteng samples were microscopically examined in bright- and dark-field microscopy. Microscopic images were obtained by regular, EDF, and image stitching techniques. Results The microscopic images of the characteristics in pulverized Jixueteng were captured, thanks to EDF imaging and image stitching techniques which allowed the detailed and full sighting of each characteristic to be obtained simultaneously. Different layers in anatomical transverse section, including cork, phelloderm, cortex, phloem, cambium, xylem and pith, were distinctively observed. Moreover, by comparing images of bright- and dark-field microscopy, birefringent and non- birefringent components could readily be distinguished. Conclusion With application of the developed procedure, high-definition, panoramic, microscopic images were acquired, which could be used as the reference images for microscopic identification of Chinese medicines.     

五指毛桃的质量标准研究

目的控制五指毛桃Fici Hirtae Radix药材质量,制订药材质量标准。方法通过植物形态、产地、历史沿革、功效、近年研究结果等的全面查考,修正《中国药典》1977年版五指毛桃药材的基原错误;采用性状、显微、薄层鉴别不同来源的商品药材;采用HPLC法测定药材中指标成分的量;按《中国药典》2010年版附录方法检测各检查项。结果五指毛桃药材基原并非极简榕Ficus simplicissima Lour.,而是粗叶榕Ficus hirta Vahl。20批五指毛桃商品药材中除规定药用部位粗叶榕的根外,有约40%非药用部位的茎枝样品;不同部位性状、显微特征及薄层色谱区别明显。药材中补骨脂素量为0.00848%~0.150%,佛手柑内酯为0.005 87%~0.026 3%,根类样品2种指标成分量显著高于非药用部位的茎枝样品。药材水分量为4.73%~8.27%,总灰分为2.58%~4.37%,酸不溶性灰分为0.054%~0.710%,醇溶性浸出物为6.23%~8.34%。结论修正《中国药典》1977年版五指毛桃药材基原错误,规范其药用部位为粗叶榕的根。建立的五指毛桃药材的质量标准可全面、有效地控制药材质量,为临床合理、有效、安全用药提供参考。     

广藿香药材及饮片质量标准提升研究

目的 修订和完善广藿香药材和饮片质量标准,为合理控制广藿香药材和饮片质量提供科学依据。方法 分别收集23批广藿香药材和32批饮片代表性样品,参照《中华人民共和国药典》2020年版广藿香项下标准修订叶片粉末的显微鉴别方法;简化薄层色谱鉴别前处理方法,建立以广藿香对照药材和百秋李醇对照品为对照的薄层色谱鉴别方法;改进含量测定项下供试品制备方法,修订药材指标性成分限度;新增广藿香饮片标准检查、浸出物和含量测定项。结果 建议显微鉴别中腺鳞头部细胞描述为“细胞壁多破裂而呈裂隙状”;薄层色谱方法中用石油醚超声提取、乙酸乙酯复溶代替原标准中提取挥发油的前处理方式,以5%茴香醛浓硫酸溶液为显色剂,所有样品与广藿香对照药材和百秋李醇对照品在同一位置显相同颜色的斑点,改进后方法前处理简单、展开效果好、斑点清晰;建议适当提高药材醇溶性浸出物限度,用乙醇作溶剂时不低于4.0%;采用无水乙醇替换毒性较大的三氯甲烷作为含量测定提取溶剂,方法学考察符合要求,23批广藿香药材百秋李醇质量分数和平均值分别为0.34%~0.92%、0.58%,建议药材标准中提高百秋李醇质量分数限度为0.22%;新增饮片检查项目,其中水分不得过14.0%,总灰分不得过11.0%,酸不溶性灰分不得过4.0%;新增饮片浸出物项目,限度同药材标准;新增饮片含量测定项,32批饮片中百秋李醇质量分数和平均值分别为0.12%~0.46%、0.29%,建议饮片中百秋李醇质量分数不低于0.20%。结论 所建立的方法操作简便可行、准确可靠、重复性好,新增项目和制订的标准限度合理,可用于广藿香药材和饮片的质量控制。     

电子舌对中药滋味的区分辨识

目的:利用电子舌对中药的滋味进行区分辨识.方法:对22种常用中药的水煎液进行电子舌检测,采用主成分分析、判别因子分析等统计分析方法对检测数据进行分析.结果:通过主成分分析可以区分不同滋味的药材以及相同滋味的不同药材;在主成分分析图上,22种中药按酸、苦、甜、咸的规律聚类分布;得到的酸、苦、甜、咸特征雷达图形状不同,可以很好的区分中药不同滋味;用判别因子分析建立滋味判别模型,并进行交叉验证,正确率为88.2％.结论:电子舌能够对中药滋味进行精确地区分辨识,结合统计方法,可以建立中药滋味判别模型.     

《中国药典》中蕲蛇饮片分子鉴定方法的研究和探讨

目的：运用多种分子鉴定方法,从技术要求和标准编写方面对蕲蛇饮片现行质量标准提出建议。方法：本研究选取蕲蛇所在蝰科Viperidae蝮亚科Crotalinae的7个近缘物种和9种常见的蕲蛇伪品物种作为研究对象,采用DNA 条形码技术扩增16S rRNA序列,运用电泳检视法,根据扩增条带的有无评价模板DNA的质量;16S rRNA序列扩增产物通过双向测序,运用BioEdit软件拼接,双端对齐后剪切比对,利用MEGA 5.1软件构建邻接（NJ）系统发育树;采用蕲蛇饮片现行标准方法进行同步鉴别。结果：16S rRNA序列的电泳检视结果可有效评价蕲蛇样品的模板DNA质量,避免由于模板DNA质量不佳导致的假阴性结果的可能性;基于16S rRNA条形码序列建立的NJ树可以鉴别蕲蛇饮片及其混淆品;蕲蛇饮片现行标准方法专属性良好。结论：DNA条形码方法、现行标准方法以及NJ树三者相互结合,从不同角度对蕲蛇饮片进行真伪鉴别,有效弥补蕲蛇饮片现行标准方法的不足,为其他中药品种的分子鉴定技术的质量标准制定提供了参考。     

中药材和饮片的高效液相色谱指纹图谱鉴别

目的:提出中药材和饮片的高效液相色谱指纹图谱（APLU）鉴别的原则和方法。方法: 经过HPLC指纹图谱获取、验证和鉴别三个步骤,得出供鉴别用的对照指纹图谱,确定指标成分峰、特征峰的相对保留时间及范围,用于中药材和饮片的鉴别。结论:以丹参药材为例,所提出的原则与方法可以作为药材和饮片高效液相色谱指纹图谱鉴别用途。