一種鑒別待測(cè)中藥白芷是否進(jìn)行過硫磺熏蒸的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑒別待測(cè)中藥白芷是否進(jìn)行過硫磺熏蒸的方法。本發(fā)明提供的方法包括如下步驟：將待測(cè)中藥白芷、已知進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷和已知未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷分別進(jìn)行如下操作：粉碎并烘干后采用近紅外光譜儀的積分球漫反射測(cè)樣，獲得8806-3811cm-1波數(shù)的近紅外光譜圖，依次進(jìn)行21點(diǎn)平滑處理后的一階導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)、矢量歸一化法處理和聚類分析；如待測(cè)中藥白芷與已知進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷為同類，為疑似進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷；如待測(cè)中藥白芷與已知未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷為同類，為疑似未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷。本發(fā)明提供的方法對(duì)鑒別白芷是否被硫磺熏蒸具有質(zhì)量評(píng)價(jià)價(jià)值。
【專利說明】一種鑒別待測(cè)中藥白芷是否進(jìn)行過硫磺熏蒸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑒別待測(cè)中藥白芷是否進(jìn)行過硫磺熏蒸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]常用中藥白芷，為植物白芷的干燥根。性溫味辛，歸胃、大腸、肺經(jīng)，具有解表散寒、祛風(fēng)止痛、宣通鼻竅、燥濕止帶、消腫排膿的功效，主要用于感冒頭痛、眉棱骨痛、鼻塞流涕、鼻淵、牙痛、帶下、瘡瘍腫痛等癥。
[0003]中藥白芷(即植物白芷的干燥根)的傳統(tǒng)加工方法主要為硫磺熏蒸，可使藥材快速干燥，且解決藥材顏色發(fā)黃和生蟲等問題。隨著人們對(duì)硫磺熏蒸導(dǎo)致藥材中二氧化硫的殘留對(duì)人體健康的擔(dān)憂，如何區(qū)別中藥白芷是否被硫磺熏蒸過已成為人們關(guān)注的一項(xiàng)內(nèi)容。近年來的研究表明，硫磺熏蒸得到的中藥白芷中的歐前胡素等香豆素類成分及藥材的藥效活性均顯著降低。
[0004]用于鑒定中藥白芷是否被硫磺熏蒸過的方法中，較為常見的為二氧化硫殘留量測(cè)定法、改良古蔡氏法、碘滴定-氯化鋇反應(yīng)法等，上述方法都需要對(duì)樣品進(jìn)行損害性處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種鑒別待測(cè)中藥白芷是否進(jìn)行過硫磺熏蒸的方法。
[0006]本發(fā)明提供的輔助鑒別待測(cè)中藥白芷是否進(jìn)行過硫磺熏蒸的方法，包括如下步驟:將待測(cè)中藥白芷、已知進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷和已知未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷分別進(jìn)行如下操作:取中藥`白芷，粉碎并烘干后采用近紅外光譜儀的積分球漫反射測(cè)樣，獲得8806-3811(3!^1波數(shù)的近紅外光譜圖，將近紅外光譜圖依次進(jìn)行21點(diǎn)平滑處理后的一階導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)、矢量歸一化法處理和聚類分析；如果待測(cè)中藥白芷與已知進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷為同類，說明該待測(cè)中藥白芷為疑似進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷；如果待測(cè)中藥白芷與已知未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷為同類，說明該待測(cè)中藥白芷為疑似未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷。
[0007]所述方法中的“粉碎并烘干”中還包括如下步驟:在烘干前，將粉碎后的中藥白芷過80目篩。所述烘干的具體條件可為:40°C、12h。
[0008]所述近紅外光譜儀的參數(shù)設(shè)定具體可為:分辨率ScnT1、掃描64次、溫度25±1°C、相對(duì)濕度40%。
[0009]具體來說，所述聚類分析是采用0PUS/INDENT定性分析軟件的Ward’s Algorithm法進(jìn)行的。
[0010]近紅外光譜(NIR)技術(shù)因具有操作簡(jiǎn)便、分析速度快、對(duì)樣品無損害、無化學(xué)污染和可實(shí)現(xiàn)在線控制的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的方法，通過近紅外光譜與化學(xué)計(jì)量學(xué)的結(jié)合，通過聚類分析法可以實(shí)現(xiàn)硫磺熏蒸中藥白芷和非硫磺熏蒸中藥白芷的鑒別，方便簡(jiǎn)捷、快速且不損害樣品，對(duì)鑒別白芷是否被硫磺熏蒸具有質(zhì)量評(píng)價(jià)價(jià)值。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為58個(gè)待測(cè)樣本12500-35000^1的近紅外光譜圖。
[0012]圖2為對(duì)8806-3811CHT1的NIR光譜圖直接進(jìn)行的聚類分析的結(jié)果圖。
[0013]圖3為對(duì)8806-38110^1的NIR光譜圖在21點(diǎn)平滑處理并一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)后進(jìn)行聚類分析的結(jié)果圖。
[0014]圖4為對(duì)8806-381 IcnT1的NIR光譜圖在21點(diǎn)平滑處理并二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)后進(jìn)行聚類分析的結(jié)果圖。
[0015]圖5為對(duì)8806-3811CHT1的NIR光譜圖進(jìn)行矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析的
結(jié)果圖。
[0016]圖6為對(duì)8806-50000^1的NIR光譜圖進(jìn)行矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析的
結(jié)果圖。
[0017]圖7為對(duì)6955-3857CHT1的NIR光譜圖進(jìn)行矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析的
結(jié)果圖。
[0018]圖8為對(duì)8806-381 IcnT1的NIR光譜圖在21點(diǎn)平滑處理并二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)和矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析的結(jié)果圖。
[0019]圖9為6955-3857CHT1區(qū)段的NIR光譜圖光譜在21點(diǎn)平滑處理并一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)和矢量歸一化法處理后聚類分析的結(jié)果圖。`
[0020]圖10為8806-381 IcnT1區(qū)段的NIR光譜圖光譜在21點(diǎn)平滑處理并一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)和矢量歸一化法處理后聚類分析的結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)生化試劑商店購買得到的。以下實(shí)施例中的定量試驗(yàn)，均設(shè)置三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。
[0022]實(shí)施例中所用的近紅外光譜儀為BRUKER MPA型傅里葉變換近紅外光譜儀，配有漫反射附件、樣品旋轉(zhuǎn)器、石英樣品杯、PbS檢測(cè)器，0PUS/INDENT定性分析軟件，0PUS/QUANT定量分析軟件(德國BRUKER公司)。
[0023]2012年10月，從南徐辛莊村(樣本編號(hào):1、2、3、30、31、32)、辛莊村(樣本編號(hào):4、12、13、33、41、42)、南王買村(樣本編號(hào):5、6、7、34、35、36)、劉莊村(樣本編號(hào):8、37)、王莊村(樣本編號(hào):9、10、11、38、39、40)、焦街村(樣本編號(hào):14、43)、鄭莊村(樣本編號(hào):15、44)、海市村(樣本編號(hào):16、17、18、45、46、47)、里河村(樣本編號(hào):19、20、21、48、49、50)、南辛莊村(樣本編號(hào):22、51)、小南王買村(樣本編號(hào):23、24、52、53)、大李莊村(樣本編號(hào):25、54)、行唐村(樣本編號(hào):26、55)、小南流村(樣本編號(hào):27、56)、霍莊村(樣本編號(hào):28、29、57,58)隨機(jī)采挖白芷的根，抖盡泥沙，以水快速?zèng)_洗除去殘留的泥土，晾干。每個(gè)地塊選擇大小一致、無病蟲害、無機(jī)械損傷的白芷6根。其中3根進(jìn)行了 48h的硫磺熏蒸，直到出現(xiàn)“淌淚”為止，即藥材變軟、表皮有少量液體滲出，達(dá)到傳統(tǒng)的硫磺熏蒸產(chǎn)地加工必須符合的要求，隨后將其切片，置于陰涼通風(fēng)處晾干，即為硫磺熏蒸后的白芷藥材，編號(hào)為30到58，后附S表明為硫磺熏蒸后的產(chǎn)品；另3根趁新鮮直接切片后，置于陰涼通風(fēng)處晾干，即為非硫磺熏蒸的自然陰干的白芷藥材，編號(hào)I到29，后附NS表明為非硫磺熏蒸后的產(chǎn)品。共采集15個(gè)自然村的29個(gè)地塊出產(chǎn)的新鮮白芷根。樣本INS至樣本29NS為非硫磺熏蒸后的中藥白芷，樣本30S至58S為硫磺熏蒸后的中藥白芷，INS和30S、2NS和31S、3NS和32S，以此類推，均為同一個(gè)地塊的同一批新鮮白芷根的2種不同加工方法獲得的實(shí)驗(yàn)樣本。
[0024]實(shí)施例1、近紅外光譜的采集以及近紅外光譜的波數(shù)范圍的選擇
[0025]取待測(cè)樣本I至58，分別進(jìn)行如下處理:取待測(cè)樣本，粉碎，過80目篩，40°C烘12h，混合均勻后取4g放入石英樣品杯中，輕輕振蕩使分布均勻，采用近紅外光譜儀(積分球漫反射測(cè)樣，分辨率8cm—1、掃描64次、掃描范圍12500-3500(^-1、溫度25± 1°C、相對(duì)濕度40%)。每個(gè)待測(cè)樣本重復(fù)采集3張光譜，取其平均光譜用于數(shù)據(jù)處理。
[0026]58個(gè)待測(cè)樣本的NIR光譜疊加圖見圖1。
[0027]12000-9000^1的大致范圍為二級(jí)倍頻區(qū)，此區(qū)域譜線漂移嚴(yán)重，強(qiáng)度較弱，為末端效應(yīng)，系統(tǒng)誤差會(huì)使光譜曲線在末端產(chǎn)生較大噪音，一般不作分析區(qū)域；goooiooocnr1的大致范圍的光譜信息量豐富，可充分利用，且分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，為通常進(jìn)行進(jìn)一步分析的區(qū)域。
[0028]從圖1可以看出，就白芷的近紅外光譜來說:12500-88060^1的波數(shù)區(qū)段平滑，圖譜信息量較少:8806-50000^1的區(qū)段具有比較豐富的信息:5000-38110^1區(qū)段的信息尤為豐富。為了獲得比較全面的圖譜信息，避免高頻隨機(jī)噪音、基線漂移、信號(hào)本底、樣品不均勻與光散射等對(duì)光譜的各種干擾，可以選取8806-3811(3!^1的光譜區(qū)段作為近紅外光譜分析的波數(shù)范圍。
[0029]實(shí)施例2、光譜預(yù)處理方法的選擇
[0030]一、直接聚類分析
[0031]取實(shí)施例1中8806-381 IcnT1的NIR光譜圖，直接以0PUS/INDENT定性分析軟件的Ward’s Algorithm法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖2。結(jié)果顯示，將NIR光譜圖直接進(jìn)行聚類分析，不能達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0032]二、一階導(dǎo)數(shù)處理后進(jìn)行聚類分析
[0033]取實(shí)施例1中8806-3811CHT1的NIR光譜圖，經(jīng)21點(diǎn)平滑處理并進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)，然后以0PUS/INDENT定性分析軟件的Ward’ s Algorithm法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖
3。結(jié)果顯示，將NIR光譜圖經(jīng)21點(diǎn)平滑處理并一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)后，進(jìn)行聚類分析，不能達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0034]三、二階導(dǎo)數(shù)處理后進(jìn)行的聚類分析
[0035]取實(shí)施例1中8806-3811CHT1的NIR光譜圖，經(jīng)21點(diǎn)平滑處理并進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)，然后以0PUS/INDENT定性分析軟件的Ward’ s Algorithm法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖
4。結(jié)果顯示，將NIR光譜圖經(jīng)21點(diǎn)平滑處理并二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)后，進(jìn)行聚類分析，不能達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0036]四、矢量歸一化法處理后進(jìn)行的聚類分析
[0037]分別取實(shí)施例1中8806-381 IcnT1的NIR光譜圖、實(shí)施例1中8806-5000CHT1的NIR光譜圖、實(shí)施例1中6955-3857CHT1的NIR光譜圖，進(jìn)行矢量歸一化法處理，然后以O(shè)PUS/INDENT定性分析軟件的Ward’ s Algorithm法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖5、圖6和圖7。
[0038]圖5的結(jié)果顯示，8806-38110^1的NIR光譜圖進(jìn)行矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析，可以達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0039]圖6的結(jié)果顯示，8806-50000^1的NIR光譜圖進(jìn)行矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析，不能達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0040]圖7的結(jié)果顯示，6955-3857CHT1的NIR光譜圖進(jìn)行矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析，不能達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0041]綜合圖5、圖6和圖7的結(jié)果，對(duì)NIR光譜圖直接進(jìn)行矢量歸一化法的預(yù)處理，不能全面地達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸(NS)和硫磺熏蒸(S)白芷的目的，即單獨(dú)采用矢量歸一化法依舊存在不足。
[0042]五、二階導(dǎo)數(shù)和矢量歸一化法處理后進(jìn)行的聚類分析
[0043]取實(shí)施例1中8806-3811CHT1的NIR光譜圖，經(jīng)21點(diǎn)平滑處理并進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)，然后進(jìn)行矢量歸一化法處理，最后以0PUS/INDENT定性分析軟件的Ward’sAlgorithm法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖8。結(jié)果顯示，將NIR光譜圖經(jīng)21點(diǎn)平滑處理并二階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)和矢量歸一化法處理后進(jìn)行聚類分析，不能達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0044]六、一階導(dǎo)數(shù)和矢量歸一化法處理后進(jìn)行的聚類分析
[0045]分別取實(shí)施例1中8806-381 IcnT1的NIR光譜圖、實(shí)施例1中6955-3857CHT1的NIR光譜圖，經(jīng)21點(diǎn)平滑處理并一階導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)，然后進(jìn)行矢量歸一化法處理，最后以O(shè)PUS/INDENT定性分析軟件的Ward’ s Algorithm法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖9和圖10。 [0046]圖9的結(jié)果顯示，6955-3857CHT1的NIR光譜圖進(jìn)行21點(diǎn)平滑處理和一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，然后進(jìn)行矢量歸一化法的處理，最后進(jìn)行聚類分析，可以達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0047]圖10的結(jié)果顯示，8806-381 IcnT1的NIR光譜圖進(jìn)行21點(diǎn)平滑處理和一階導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)，然后進(jìn)行矢量歸一化法的處理，最后進(jìn)行聚類分析，也可以達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸的中藥白芷(NS)和硫磺熏蒸的中藥白芷(S)的目的。
[0048]綜合圖9和圖10的結(jié)果，對(duì)NIR光譜圖進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)和矢量歸一化法的預(yù)處理，通過聚類分析，可以全面地達(dá)到區(qū)分非硫磺熏蒸(NS)和硫磺熏蒸(S)白芷的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種輔助鑒別待測(cè)中藥白芷是否進(jìn)行過硫磺熏蒸的方法，包括如下步驟: 將待測(cè)中藥白芷、已知進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷和已知未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷分別進(jìn)行如下操作:取中藥白芷，粉碎并烘干后采用近紅外光譜儀的積分球漫反射測(cè)樣，獲得8806-3811(3!^1波數(shù)的近紅外光譜圖，將近紅外光譜圖依次進(jìn)行21點(diǎn)平滑處理后的一階導(dǎo)數(shù)的求導(dǎo)、矢量歸一化法處理和聚類分析；如果待測(cè)中藥白芷與已知進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷為同類，說明該待測(cè)中藥白芷為疑似進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷；如果待測(cè)中藥白芷與已知未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷為同類，說明該待測(cè)中藥白芷為疑似未進(jìn)行過硫磺熏蒸的中藥白芷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述方法中的“粉碎并烘干”中還包括如下步驟:在烘干前，將粉碎后的中藥白芷過80目篩。 所述烘干的具體條件可為:40°C、12h。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述近紅外光譜儀的參數(shù)設(shè)定為:分辨率8cm—1、掃描64次、溫度25土 1°C、相對(duì)濕度40%。
4.如權(quán)利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于:所述聚類分析是采用OPUS/INDENT定性分析軟件的Ward’ s Al`gor`ithm法進(jìn)行的。
【文檔編號(hào)】G01N21/359GK103760134SQ201410040447
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】巢志茂, 吳曉毅, 孫文, 王淳 申請(qǐng)人:中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所