基于低场核磁共振技术的五味子质量控制研究

摘要

中药材的品质决定了其药效的好坏，产地来源是影响其品质的主要因素。另外药材的水分，储存条件，处理加工条件等都对其药效和药用的安全性有影响。因此，快速、简洁的中药材品质分析方法对于中药材的质量控制有重要的意义。 本研究提出了一种基于低场核磁共振技术鉴定中药材品质的新方法。首先，基于低场核磁共振技术(LF-NMR)采集中药材五味子的CPMG回波数据，结合主成分分析法(PCA)和聚类分析法对五种不同产地的五味子完整药材样品进行模型构建，实现了对五种不同产地来源的五味子的区分，模型总累积贡献率99.52%。 其次，根据《中国药典（2015年版）》规定的方法测得五味子药材中的水分和挥发油含量，利用低场核磁共振技术采集的五味子药材粉末的CPMG数据，结合偏最小二乘回归方法，采用完全交叉验证的内部验证方法确定合适的模型残差因子数，分别建立五味子的水分和挥发油含量的预测模型。其水分预测模型中，残差因子数为2，校正集相关系数Rcal2为0.9939，交叉验证集相关系数Rcv2为0.9485，校正集均方根误差（RMSEC）和交叉验证集均方根误差（RMSECV）分别为2.998%和9.9470%。在挥发油含量预测模型中，残差因子数为3，校正集相关系数Rcal2为0.9993，交叉验证集相关系数Rcv2为0.9944，RMSEC和RMSECV分别为0.2300%和0.7517%。用未知五味子对预测模型进行验证，得到的水分含量预测相对误差为4.115%~20.08%，挥发油含量预测相对误差为0.8929%~19.55%。此研究表明，将低场核磁共振技术应用于中药材品质鉴定中是可行的。 本研究提出了一种基于低场核磁共振（LF-NMR）和化学计量学法鉴别中药材来源并对其水分和挥发油含量鉴定的方法。

目录

引言

1 文献综述

1.1 研究背景

1.1.1 五味子简介

1.1.2 五味子的药理作用

1.1.3 五味子主要活性成分

1.1.4 五味子品质检测方法的研究现状

1.2 低场核磁共振技术

1.2.1 低场核磁共振技术原理

1.2.2 低场核磁共振技术在食品及肉类品质检测中的应用

1.2.3 低场核磁共振技术在食品及肉类含量预测中的应用

1.3 化学计量学方法

1.3.1 主成分分析法

1.3.2 主成分的定义以及推导

1.3.3 主成分分析法的应用

1.3.4 偏最小二乘法

1.3.5 偏最小二乘法的应用

1.4 课题研究目的及意义

2 实验部分

2.1 实验仪器

2.2 实验材料准备

2.3 不同产地来源五味子的区分实验

2.3.1 不同产地五味子的低场核磁数据采集

2.4 五味子水分及挥发油含量测定数据采集

2.4.1 物理化学方法测量

2.4.2 低场核磁自旋回波衰减CPMG数据的测量

2.5 数据处理方法

2.5.1 LF-NMR多指数拟合

2.5.2 主成分分析方法

2.5.3 偏最小二乘回归方法

2.5.4 聚类分析法

2.5.5 数据分析软件

3 结果分析与讨论

3.1 不同产地五味子的鉴别

3.1.1 不同产地五味子自旋回波CPMG曲线的鉴别

3.1.2 不同产地五味子的T2反演曲线的鉴别

3.1.3 不同产地五味子的主成分得分图鉴别

3.2 基于偏最小二乘回归方法构建五味子水分和挥发油含量预测模型

3.2.1 药典法水分和挥发油含量测量

3.2.2 中药五味子水分含量预测模型的建立

3.2.3 中药五味子挥发性油含量预测模型的建立

3.2.4 水分和挥发油含量预测模型的筛选优化

3.2.5 水分和挥发油含量预测模型的验证

3.3 本章小结

结论

参考文献

致谢