近红外光谱分析技术快速鉴别霍山石斛的建模研究

摘要

中药石斛目前主要为药用石斛栽培品的新鲜或干燥茎，常见商品有霍山米斛、金钗枫斗、铁皮枫斗和铜皮枫斗等。石斛性甘，微寒，归胃、肾经，具有益胃生津、滋阴清热的功效，主治热病津伤、胃阴不足、病后虚热不退、骨蒸痨热、筋骨痿软等症。
　　由于石斛属植物种类丰富、形态相似性强，导致市场石斛来源复杂，以次充好、以假乱真现象时有发生，对石斛的临床用药安全和疗效造成了严重影响。因此，开展石斛药材的鉴别研究对保障人们用药准确、安全、有效上具有十分重要的意义。中药石斛传统的鉴别分析手段主要有性状、显微、理化和薄层鉴别，性状和显微鉴别较多的依赖于检验员的从业经验，主观性较强;理化和薄层鉴别操作复杂，费时费力。
　　近红外光谱分析技术作为一种新兴的分析技术，具有无需前处理、检测速度快、不破坏样本、不使用溶剂、可同时检测多组分、成本低、易于实现在线分析等优点。本课题收集铜皮石斛一级、二级，铁皮石斛一级、二级，米斛，石斛花六类共100份霍山石斛药材作为研究对象，具体研究内容如下:
　　(1)采用较高精密度、较高分辨率的AntarisⅡ傅里叶变换近红外光谱仪对霍山石斛进行分类鉴别研究，一方面采用处理较为简便的判别分析模式识别方法建立分析校正模型，另一方面采用六类石斛校正集样品分别建立PCA模型，然后通过SIMCA模式识别方法对建立的模型进行评价。这两种方法都考察了不同的光谱预处理方法，优化了建模区间。结果表明两种方法均能满足分析的要求，都有较强的鉴别能力。
　　(2)采用微型近红外光谱仪1700型号进行对霍山石斛进行分类鉴别研究，实验采用SG5点+1d预处理为最佳的预处理方法，对六类石斛药材分别建立PCA数学模型，用SIMCA模式识别方法对所建立的模型进行验证，结果证明所建模型具有较高的识别率和拒绝率。这种微型仪器是近红外分析技术发展的趋势，较之常用的分析仪器，兼具有质量轻、体积小、价格便宜等优点，能够将近红外光谱分析技术带到实际应用，为中药材的实时实地鉴别提供一种新思路。

目录

声明

CATALOGUE

摘要

符号说明

第一章 前言

1 石斛的研究概况

1．1 石斛资源

1．2 石斛的食补药疗作用

1．3 石斛的化学成分研究

1．4 石斛的药理作用研究

1．5 石斛的鉴别

2 近红外光谱分析技术

2．1 近红外光谱技术简介

2．2 近红外光谱技术的原理及特点

2．3 近红外光谱技术在中药鉴别中的应用

3 本课题研究的内容和意义

第二章 近红外光谱分析技术鉴别霍山石斛的可行性研究

1 材料

2 方法

2．1 样品的收集与处理

2．2 近红外光谱采集

2．3 样品集的划分

2．4 光谱预处理方法的选择

2．5 光谱区间的选择

2．6 模型的建立

2．7 模型的评价

3 结果

3．1 光谱分析

3．2 K-S分类结果

3．3 利用判别分析方法对石斛定性鉴别进行研究

3．4 利用SIMCA方法对石斛定性鉴别进行研究

4 讨论

第三章 微型近红外光谱仪用于快速鉴别霍山石斛的研究

1 材料

2 方法

2．1 样品的收集与处理

2．2 近红外光谱采集

2．3 校正集、验证集样品的选择

2．4 模型的建立和评价

2．5 考察不同预处理方法对模型的影响

3 结果

3．1 光谱分析

3．2 校正集、验证集样品的选择

3．3 模型的建立和验证

3．4 用样品验证集对校正集模型进行SIMCA模式识别

3．5 不同预处理方法对模型的影响

3．6 光谱区间的优化

论文总结与创新

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文