基于智能视觉技术的白及饮片真伪快速辨识方法研究

目的 利用电子眼和色差仪分别对白及Bletillastriata及其伪品进行辨识,旨在建立白及真伪的快速辨识方法。方法 首先基于《中国药典》、地方标准和HPLC指纹图谱对多采集来源的134批白及及其伪品样品进行综合鉴别,以确定标杆辨识信息（Y）。然后基于电子眼和色差仪分别获取上述样品的智能视觉信息（X）。最后利用Matlab建立Y=F(X)模型,即分别建立白及真伪二分类（白及、非白及）和四分类（白及、天麻Gastrodiaelata、玉竹Polygonatumodoratum、黄花白及Bletilla ochracea）的主成分分析-判别分析（principal component analysis-discriminant analysis,PCA-DA）、偏最小二乘-判别分析（partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA）、最小二乘-支持向量机（least squares-support vector machine,LS-SVM）和K最近邻（K nearest neighbor,KNN）辨识模型并验证。结果 经留一法交互验证...     

电子鼻技术应用于川贝母真伪及规格辨识的可行性分析

目的 基于电子鼻技术,建立一种快速而准确的川贝母真伪及规格辨识新方法,并探讨该技术用于中药饮片鉴定的可行性。方法 以川贝母为研究对象,收集80批待测样品,以电子鼻嗅觉感官数据为自变量X,以2020年版《中华人民共和国药典》所载方法结果为主,并参考传统经验辨识结果作为标杆辨识信息Y,利用判别分析（DA）,最小二乘支持向量机（LS-SVM）,主成分分析-判别分析（PCA-DA）,偏最小二乘法-判别分析（PLS-DA）4种化学计量学方法分别建立川贝母饮片真伪及商品规格辨识模型Y=F（X）;以辨识准确率、耗时为指标,对结果进行探讨。结果 经留一法交互验证,在真伪辨识中,上述4种模型正确率分别为93.75%,91.25%,95.00%和95.00%,以PCA-DA与PLS-DA辨识模型为最优;在规格辨识中,4种模型辨识正确率分别为86.67%,88.00%,89.33%和68.00%,以PCA-DA辨识模型为最优。电子鼻辨识真伪及规格模型的准确率均较高,耗时相对较短。结论 电子鼻技术可准确、快速地对川贝母进行鉴别,在时效性和正判率方面均具有显著优势。     

基于电子舌的白及及其近似饮片的快速辨识研究＊

目的 探讨电子舌方法用于白及及其近似饮片快速辨识的可行性。方法 收集45批白及饮片及其近似品天麻饮片30批、玉竹饮片30批、黄花白及饮片29批，分别进行药典与地方标准辨识（M₁法）、HPLC指纹图谱辨识（M₂法），并结合原始采购信息获取最终饮片种类的标杆信息（Y），再采集电子舌味觉感官数据（X）并利用化学计量学方法分别建立主成分分析-判别分析（PCA-DA）、偏最小二乘-判别分析（PLS-DA）的45批白及饮片与剩余89批饮片的二分类辨识模型和45批白及饮片、30批天麻饮片、30批玉竹饮片、29批黄花白及饮片的四分类辨识模型（Y=F（X），M₃法）。结果 经留一法交互验证，基于PCA-DA、PLS-DA二分类辨识模型的正判率分别为98.51%、100.00%，基于PCA-DA、PLS-DA四分类辨识模型的正判率分别为100.00%（无未分类样本）、100.00%（有4个未分类样本），模型判别良好，结合正判率与模型未分类样本数两项指标，最终选择二分类辨识以PLS-DA为最终辨识模型、四分类辨识以PCA-DA为最终辨识模型，两种模型正判率均为最高，且均未出现未分类样本。结论 电子舌可快速准确辨识白及及其近似饮片，为未来研发智能化中药饮片快速辨识设备提供了思路。     

商品白及饮片与水白及饮片的快速鉴别

目的:建立快速区分白及饮片与水白及饮片的方法。方法:采用性状鉴别与显微鉴别的方法。结果:白及饮片与水白及饮片在性状及表皮细胞特征上有明显区别。结论:白及饮片与水白及饮片可快速区分,使用时应注意两者的不同,以保证临床用药的安全有效。     

基于电子鼻技术的不同品质鹿茸饮片气味特征分析

目的:基于电子鼻技术对不同品质鹿茸饮片气味特征进行分析与表征。方法:采用PEN3型电子鼻系统,分析22批鹿茸样品的气味特征,以对传感器响应值为指标,进行传感器区别贡献率分析(Loadings)、主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)。结果:Loadings分析表明,5个传感器对鹿茸饮片气味特征具有较好的响应,不同规格鹿茸饮片气味差异贡献率主要体现为氮氧化物类、甲烷等短链烷烃、有机硫化物、醇醚醛酮类、芳香成分、无机硫化物等成分;PCA表明不同品种与规格鹿茸饮片,其气味的差异性比较明显;LDA发现不同品种及规格鹿茸饮片(除梅花鹿白片与粉片外)样品的气味差异均较明显,表明构成气味的物质存在差异性。结论:电子鼻技术可阐明不同品质鹿茸饮片气味的物质基础;不同品质鹿茸饮片气味存在差异性可揭示鹿茸饮片气味的科学内涵并为其质量控制提供参考。     

基于气相色谱-离子迁移谱技术的白及及伪品玉竹饮片的快速鉴别

目的 基于气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）技术建立白及Bletillastriata饮片及其常见伪品饮片的挥发性有机物指纹图谱,探索用于快速鉴别白及饮片真伪的新方法。方法 以常见伪品玉竹Polygonatum odoratum饮片为例,基于GC-IMS检测白及饮片和玉竹饮片的挥发性有机物,采用直观法和指纹图谱法对比两者挥发性有机物的差异,并对其进行定性分析,再基于指纹图谱筛选的差异峰建立多种辨识模型,以评价GC-IMS技术用于白及饮片快速真伪鉴别的可行性,最后根据正交偏最小二乘判别分析（orthogonalpartialleastsquares-discriminationanalysis,OPLS-DA）模型的变量重要性投影（variable importanceprojection,VIP）和P值筛选两者的差异标志物。结果 2种饮片挥发性有机物的峰强度存在一定的差异,结合指纹图谱进一步对比两者的挥发性有机物含量差异发现白及和玉竹各有53和38个特征挥发性有机物;以筛选的差异峰峰体积作为变量建立分类模型,发现OPLS-DA、K最邻近等模型分类预测的准确率均为100%,最后根据VI...     

基于HPLC指纹图谱结合化学计量学的白及与黄花白及辨识研究

目的 通过指纹图谱结合化学计量学方法对白及Bletilla striata与黄花白及Bletilla ochracea进行辨识研究。方法 采用Shim-pack GIST C18-AQ(250 mm×4.6 mm,5μm）色谱柱,流动相为0.1%磷酸水溶液-乙腈梯度洗脱,检测波长280nm;体积流量1.0 m L/min;柱温30℃;进样量10μL。采用Chem Pattern TM软件对白及、黄花白及的指纹图谱数据进行分析,并对其进行相似度评价;采用SIMCA14.1软件进行主成分分析（principal component analysis,PCA）、偏最小二乘判别分析（partial least squares discriminant analysis,PLS-DA）,对二者进行定性辨识研究。结果 在相似度分析中,45批白及的相似度为0.74～0.97,相似度较好,29批黄花白及的相似度为0.44～0.83,部分黄花白及与白及较为相似;聚类分析与PCA分析结果较为一致,部分样品可分为2类;PLS-DA分析分类效果显著,模型参数Q2为0.80,R2Y为0.85,完全能将两者区分开...     

基于超快速气相电子鼻对不同硫熏程度天麻的快速鉴别

目的 通过超快速气相电子鼻技术对不同硫熏程度天麻进行气味识别,以期寻求一种基于气味快速鉴别硫熏天麻的方法。方法 利用Heracles NEO型超快速气相电子鼻采集未硫熏和不同硫熏程度天麻饮片的气相色谱图,气相色谱条件为程序升温（初始温度40 ℃,以0.2 ℃·s^-1升温至60 ℃,再以4 ℃·s^-1升温至250 ℃）,进样量5 mL,孵化温度65 ℃,孵化时间35 min,结合Kovats保留指数和AroChemBase数据库进行定性分析,并以此为基础进行化学计量学分析,建立主成分分析（PCA）、判别因子分析（DFA）和偏最小二乘法-判别分析（PLS-DA）等模型,达到对不同硫熏程度天麻饮片进行有效鉴别的目的。结果 根据AroChemBase数据库对比分析,硫熏天麻和未硫熏天麻气味特征差异大,环戊烷、丙酮、庚烷可能是鉴别天麻饮片硫熏与否及硫熏程度的气味成分。PCA模型识别指数81,DFA模型的判别因子累计区分指数92.09%,PLS-DA模型的监督模型解释率0.963,预测能力参数0.956,说明PCA、DFA和PLS-DA模型均能较好地区分不同硫熏程度的天麻饮片。结论 Heracles NEO型超快速气相电子鼻可用于快速鉴别和区分不同硫熏程度天麻饮片,可为中药饮片的硫熏鉴别提供快速、简便、绿色的新方法和新技术。     

基于电子鼻技术的黄精霉变快速无损鉴别研究

目的 比较黄精与霉变黄精的气味差异,建立一种快速、准确、无损鉴别黄精霉变的方法。方法 采用电子鼻对黄精样品进行气味分析,提取传感器最大响应值作为特征参数,分别利用主成分分析法、聚类分析、逐步判别分析、偏最小二乘判别分析建立黄精霉变快速判别模型。结果 黄精霉变前后气味有显著性差异,霉变黄精在12根传感器上的响应绝对值均高于黄精;电子鼻联合化学计量学方法能够实现黄精霉变的快速判别。结论 电子鼻技术能够实现黄精霉变的快速无损鉴别,为中药霉变快速检测提供一种新手段。     

基于militarine含量结合UPLC指纹图谱的不同产地白及饮片质量分析

[目的] 采用超高效液相色谱法（UPLC）测定militarine（1,4-二[4-（葡萄糖氧）苄基]-2-异丁基苹果酸酯）的含量,并建立不同产地白及饮片的UPLC指纹图谱,为白及饮片的质量控制提供参考依据。[方法] 采用ACQUITY UPLC^® BEH C₁₈色谱柱（2.1 mm×150 mm,1.7 μm）,以乙腈-纯水为流动相进行梯度洗脱,流速0.3 mL/min,检测波长270 nm,柱温46℃,建立白及饮片的指纹图谱,进行相似度评价,在含量测定和指纹图谱基础上,采用聚类分析和主成分分析对不同产地白及饮片质量进行分析。[结果] 24批次的白及饮片militarine含量在18.98～44.87 mg/g之间,指纹图谱分析共标定12个共有峰,相似度在0.812～0.976之间,其中22批白及饮片的相似度均大于0.9,表明市售白及饮片整体质量基本一致;聚类分析和主成分分析将militarine含量和指纹图谱中4个关键成分的总相对含量均较低的样品聚为一类,聚类结果与相似度高低关系不大。[结论] 测定militarine含量结合UPLC指纹图谱评价白及饮片的质量,具有一定的科学性和可行性。     

白及内生真菌的分离鉴定及其胞外多糖的抗氧化活性分析

目的:缓解白及药用资源压力,分离鉴定白及内生真菌并进行内生真菌胞外多糖活性强弱研究。方法:分离鉴定白及内生真菌,进行液体发酵培养获得胞外多糖,通过建立铁氰化钾法,2,2-联苯基-1-苦基肼基(DPPH)法,水杨酸法,2-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)法4种体外模型研究白及内生真菌胞外多糖的抗氧化活性。结果:从白及新鲜根中分离得到10株内生真菌,鉴定合并菌株后得到6株不同的菌株,其中10号菌株胞外多糖(0.1 g·L-1)总还原力最强,其维生素C(VC)当量高达12.01 mg·L-1,其次为6号菌株;清除DPPH自由基活性最强的为1号和6号菌株为16.6%;6号菌株清除羟基自由基活性最强为21.6%,最弱的为10号菌株仅为11.0%;测定其清除ABTS自由基活性时则发现,10号菌株活性最强为13.6%,其次为6号菌株,最弱的为5号仅为1.8%。结论:白及内生真菌胞外多糖具有一定的抗氧化活性,其中6号菌株胞外多糖总还原力,清除DPPH自由基活性,清除羟基自由基活性、清除ABTS自由基均较好,可以加以开发和利用。     

黄连饮片标准汤剂的制备及质量标准分析

目的:制备黄连饮片标准汤剂并建立其质量标准,为黄连配方颗粒的制备及其质量标准的建立提供参考。方法:根据中药饮片标准汤剂制备原则制备黄连饮片标准汤剂,计算表小檗碱、盐酸黄连碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱的转移率和饮片出膏率,建立黄连饮片标准汤剂的质量标准。流动相乙腈-0.05 mol·L~(-1)磷酸二氢钾溶液(50∶50)(每100 m L中加十二烷基硫酸钠0.4 g,以磷酸调节pH 3.0),柱温30℃,流速1 mL·min~(-1),检测波长225 nm。结果:黄连饮片中表小檗碱、盐酸黄连碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱的转移率范围分别为79.3%~111.9%,54.6%~76.2%,45.7%~70.7%和43.5%~64.4%,出膏率范围17.1%~22.3%,14批黄连饮片标准汤剂特征图谱中有7个共有峰,其相似度均0.999。结论:该研究建立的质量评价方法精密度和重复性良好,指纹图谱相似度高,适用于黄连饮片标准汤剂的质量评价。     

川芎饮片及其煎剂HPLC指纹图谱的相关性研究

目的:研究川芎饮片及其煎剂指纹图谱剂的相关性。方法:采用HPLC分析指纹图谱,色谱柱Zorbax SB-Aq;流动相乙腈-0.05%磷酸溶液(梯度洗脱);检测波长290 nm;流速1 mL·min-1;柱温35℃。结果:川芎饮片标示出20个主要特征峰,10批样品的相似度在0.821～0.994,有两批样品相似度小于0.9。川芎煎剂能检出川芎的16个主要特征峰(峰1～16),10批煎剂的相似度在0.958～0.998,相似度较高。川芎煎剂的16个特征峰面积的提取率在10.67%～111.63%,差异相当大,极性大的成分提取率明显较高,极性小的成分提取率明显较低。饮片与煎剂之间的相似度为0.481～0.970,有两批样品相似度大于0.9。结论:传统煎煮法制备的川芎煎剂基本能检出川芎的大部分特征峰,但特征峰面积的相对比值差异较大,本研究为川芎、川芎煎剂、含川芎复方煎剂的指纹图谱研究提供了一定参考。     

醋延胡索饮片颜色与其内在质量的相关性分析

目的:基于国际照明委员会(CIE)LAB颜色空间技术对醋延胡索饮片颜色数据化,结合饮片中10种主要生物碱类成分的含量,探讨醋延胡索饮片颜色与主要成分含量的相关性,以及不同颜色饮片的内在质量差异。方法:采用精密色差仪测定醋延胡索饮片颜色参数;采用HPLC测定醋延胡索饮片中主要化学成分含量,Agilent ZORBAX SB-C_(18)色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相乙腈(A)-0.1%磷酸二氢钾水溶液(B)梯度洗脱(0～10 min,5%～22%A;10～30 min,22%～25%A;30～50 min,25%～60%A;50～70 min,60%～95%A),检测波长280 nm,柱温25℃,流速1.0 m L·min~(-1),进样量10μL。结果:不同颜色醋延胡索饮片质量均符合2015年版《中国药典》的要求,但饮片之间内在质量存在差异,样品中所测化学成分总量与CIELAB颜色空间内a~*(红绿轴)和总色差值(ΔE)呈正相关性,与L~*(明度),b~*(黄蓝轴)具显著负相关性;所测成分中除D-四氢药根碱与四氢黄连碱外,延胡索丙素等7种成分的含量与颜色呈正相关,只有延胡索甲素含量与颜色呈负相关。结论:色彩分析技术不仅可以客观量化饮片颜色,还可通过分析颜色与主要有效成分含量的相关性,实现饮片质量的快捷评价。     

白及与其混伪品ITS2序列二级结构比较与鉴别

目的:利用DNA条形码技术通过ITS2序列对白及及其混伪品进行快速、准确鉴别。方法:采用植物基因组DNA提取试剂盒提取白及及其混伪品基因组DNA,对全部收集样品的ITS2序列进行PCR扩增和测序,所得序列经Codon Code Aligner拼接后,利用MEGA7.0软件进行数据分析计算物种种间种内Kimura2-parameter(K2P)遗传距离。采用最近距离法及基于ITS2序列构建Neighbor-joining(NJ)系统聚类树,结合ITS2序列二级结构相比对的方法鉴别分析。结果:K2P遗传距离及NJ聚类树均显示只能鉴别出白及属与其他科属物种,区分不开白及属内3个物种,结合ITS2二级结构进一步鉴定,可将白及属的各个种及其他科属混伪品准确地鉴别出来。结论:利用ITS2序列作为DNA条形码,结合ITS2序列的二级结构可以有效地鉴定白及及其混伪品。     

电子鼻技术在硫熏菊花鉴别中的应用

目的：根据菊花硫熏前后气味的显著差异,采用电子鼻技术对其进行区分与鉴别,以期探索一种气味鉴别菊花药材的新方法。方法：利用电子鼻技术,测定菊花在其电子传感器阵列上的最大响应值,利用主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）以及10种机器学习法方法（Machine Learning,ML）对响应值进行分析并建立判别模型。结果：菊花是否经过熏硫,其气味差别显著,采用PCA及BF Tree、J48、Random Tree等6种机器学习方法对其进行分类判别,正判率高。结论：电子鼻技术可以对“菊花是否熏硫”进行准确判别,可将电子鼻技术结合多种机器学习方法引入到菊花的质量评价中,为电子鼻的数据挖掘在中医药研究中的应用提供更多思路。     

白术麸炒过程中5-羟甲基糠醛的含量变化规律及其与饮片温度、颜色变化的相关性分析

目的:研究白术麸炒过程中5-羟甲基糠醛的含量变化规律及其与饮片温度、颜色变化的相关性,为阐明白术炮制原理及其炮制工艺的优选提供实验依据。方法:采用炒药机炒制白术,于不同时间点取样,得麸炒白术样品;采用HPLC测定5-羟甲基糠醛的含量,流动相甲醇-水(5∶95),检测波长284 nm。采用二维红外成像仪测量麸炒不同时间点的饮片温度;采用色彩色差计测量麸炒不同时间点的饮片颜色。结果:白术生品未检出5-羟甲基糠醛;随着麸炒时间延长,5-羟甲基糠醛含量缓慢增加,至饮片炒至15 min左右,饮片温度达到150℃左右时,5-羟甲基糠醛含量突然急剧升高,此时饮片颜色b*(颜色的黄蓝程度)进入显著下降阶段。结论:白术麸炒过程中5-羟甲基糠醛含量呈规律性变化,且与饮片温度、颜色变化具有相关性。