近红外分析技术在中药鉴定及含量测定方面的研究进展

72 食品与药品 Food andDrug 2009年第 11卷第 01期 近红外 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 技术在中药鉴定及含量测定方面的研究进展 周 云’一，臧恒昌h (1．山东大学药学院，山东 济南 250012；2．山东药品食品职业学院，山东 淄博 255011) 摘 要 ：近红外光谱分析技术可鉴定药材产地 、真伪，可 以测定有效成分含量 ，与传统的中药鉴定 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 相比，具 有快速 、操作简单 、准确、无损的优点，是一种新型的鉴定方法 。本文综述 了近红外光谱分析技术在 中药鉴定、 定量分析和在线质量控制方面的研究进展 。 关键词 ：近红外分析 ；中药鉴定；中药含量测定 中图分类号 ：TH744．1 R284．1 文献标识码 ：A 文章编号：1672—979X(2009)01-0072—03 Application of Near Infrared Analytical Technique in Identification and Assessment and Content Determination of Traditional Chinese Medicine ZHOU Yun ，2 ZANG Heng—chang (1．School ofPharmaceutical Sciences，Shandong University,Jinan 250012，China；2．Shandong Drug and Food Vocational College，Zibo 25501 1，China) Abstract：Near infrared(NIR)spectroanalysis can be applied in the identification of the habitat of Chinese crude drug，true or false，and the content determination．Compared with the traditional identification and assessment methods，NIR has many advantages such as rapid identification，convenient and accurate operation without an y chemical pollution．This article introduces the applications of NIR spectroanalysis in the identification an d assessment， content determination and on—line quality control of traditional Chinese medicine． Key words：Near infrared(NIR)spectroanalysis；traditional Chinese medicine；identification and assessment； content determination 我国常用的中药材有800余种。由于各地用药品 种和 习惯不尽相 同 ，以及历 代本草 中遗 留的 问题 等，存在 中药材同物异名、同名异物、一药多源等 现象。因此，快速鉴定中药真伪优劣并对之进行准 确的定量分析是中药工作的重点。目前，中药鉴定 有来源 (原植物、动物、矿物)鉴定、性状鉴定、 显微鉴定和理化鉴定等。中国药典 2005年版所载的 中药鉴别方法主要有显微鉴别 、薄层色谱鉴别、色 谱法和光谱法等。这些方法一般需要对药材进行破 坏性的预处理，使用各类相关仪器及化学试剂，有 的甚至凭借检测者的 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 进行判断，误差较大。由 于中药化学成分复杂，鉴定时为避免各成分间相互 干扰，还需对药材的化学成分进行提取、分离、精 制 ，耗时长，药材损耗量大。因此，寻找快速准 确无损的鉴定方法对中药的生产、销售、贮存等有 非常重要的意义。 近红外光谱分析技术 (NIRS)是拟合常规技术 得到的化学值和物质在近红外光谱区域的信息，结 合偏最小二乘法、主成分分析法等化学计量学算 法 ，建立数学模型，用以预测未知样品的相关指 标 。随着这 项技术的不断发展和计算机技术的进 步，NIRS已广泛应用于石油化工业、农业、食品 业、制药业、临床医学等领域。从20世纪 9O年代 中期开始，国内许多科研院所研发了适合国内需要 的近红外光谱成套分析技术【1,21。 NIRS具有分析速度快，可同时分析多种成分，无 收稿 日期 ：2008．05—08 作者简介：周云 (1 976一)，女，辽宁丹东人，硕士，研究方向为近红外技术在制药 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 领域的应用 E—mail：zhouyun7699@163．tom 通讯作者：臧恒昌，男，教授 Tel：053l-88380288，E—mail：zanghcw@126．com 食品与药品 Food andDrug 2009年第 11卷第O1期 73 污染，样品不需特别预处理，不使用有毒、有害试 剂，不对样品造成损伤，可实时分析和远距离测定， 操作简单，分析成本低 等优点。用 NIRS定性和定 量分析中药，方法简捷，鉴定结果准确。近年NIRS 在中药领域的研究应用越来越多，现对其作一综述。 1 产地、品质判别分析和归属判断 1．1 产地 、品质判别 中药材即便是同一物种 ，也会因生长环境 、气 候、土地等的不同在质量上有很大的差异。道地中 药材不仅优质、高产而且具有更好的疗效。现行药 典中使用的鉴别方法未涉及到产地鉴别，而产地决 定药材的质量和价格。所以正确判断药材产地对规 范药材市场、保证患者准确用药极为重要。 近年，NIRS结合模式识别技术用于鉴别不同产 地的药材得到越来越多的应用 。王钢力等H 采用漫反 射法、透射法和 TQ定量分析软件 ，对 102批冬虫 夏草样品的青海和西藏产地进行判别分析，判断准 确率可达 95％ 以上。而常规使用 HPLC分析药材的 核苷类成分，这类成分在冬虫夏草药材中的分布有 普遍性，分析结果难以显示药材的地域性差别。史 春香等 将不同产地黄芪粉末采集光谱，建立图谱 库，同时结合模式识别的SIMA法进行模式识别方法 学研究 ，取得了满意的分类结果 ，为 中药材的道地 性质量鉴别研究提供了新的研究思路 ，避免个人主 观因素对中药材质量定性判别的影响。刘木清等 使用聚类算法鉴别药材的油状提取物成分，结果显示8 个样品的聚类性质与其实际特性相符良好，聚类分析 结果合理。NIRS还用于阿胶、大黄的真伪鉴别『7，引， 白芷 、甘草、血竭 、芦 丁、蝼蛄 、板蓝根 、蛇 床子、褚实子、伞形科阿魏亚族、前胡族和白芷等中 药的正品、伪品以及不同产地和类别的鉴定分析 ]， 对独活属药用植物的分类 也是可行的。 1．2 归属判 断 粉末状的中药散剂由于外观相似，难以辨认 ， 使用NIRS有望解决这一问题。王晶娟等 ，¨ 】以小 儿抽风散、牵正散不同缺味复方的近红外图谱作为 聚类分析的对象，实验结果表明，可以鉴定4,JL抽 风散及牵正散的不同缺味复方。丁念亚等 ¨应用 NIRS对白芷、葛根、当归、白术等几种外观相似 的中药粉末状成功地进行了分类。刘雪松等【l 采用 自组织映射神经网络模式识别方法，使用傅立叶近 红外光谱仪实现了不同厂家的参麦注射剂的快速鉴 别。这些研究已扩展应用到中药的打假工作中。近 年，将 NIRS用于假药识别前景广阔fl引。 尽管在中药产地鉴定方面的研究取得了一定的进 展，但距离实现大规模快速准确鉴定中药材尚有一段 差距 。致力于广泛建立地道药材的近红外光谱特征数 据库，将对弘扬我国传统医药文化产生深远的影响。 2 药材及中成药含量测定 用NIRS直接测定药材 ，通过适当校正样本建立 起数学模型，应用优化后的数学模型和未知样品的近 红外光谱，即可快速确定多组分未知样品的含量， 适用于中药的定量分析。郭晔等_l5 采集蛇床子的CO． 超临界流体萃取物的短波近红外漫反射光谱，结合偏 最小二乘法快速测定蛇床子素和欧前胡素双组分中药 的有效成分。王天志等 ¨使用偏最小二乘法建立校 正模型，测定不同来源的黄柏中小檗碱含量，快速 简便。王东等【l7】利用NIRS直接测定黄芩药材中黄芩 苷的含量，与真实值之问的相关系数为0．983 3，回 收率符合要求。模型建好后，测定含量过程只需几 秒钟，准确度高，可用于大批黄芩药材及其在线生 产过程中的含量测定。乔延江等[18l用近红外漫反射光 谱法结合支持向量机可以测定天然牛黄粉中人工牛黄 的掺入量，结果可靠，克服了传统鉴别方法样品预处 理繁琐、分析速度慢的缺点，可用于天然牛黄粉的质 量控制。这种方法还用于银杏、三七药材 中有效成分 含量 的测定 ，熟地黄 中还原糖『l9】、人参总糖【20 的 定量 分析 ，具有可行性强 、精度高等优点。 NIRS用于药材含量测定，建立和优化数学模型 非常关键。在药材的含量测定方面，建立比较数学 模型的报道很少。应继续探讨不同算法下不同数学 模型的比较 ，以优化中药成分的NIRS定量分析 ，使 之 日趋完善。 3 在线质量控制 中成药剂型多样，组成复杂，检测指标较难建 立，质量控制有一定困难。NIRS能提高中药生产过 程的可控性，中药制剂的均一性和中药材质量的一 致性。近红外光谱仪体积小、分析速度快 ，受温 度、压力和振动等外部因素干扰小，可以安装在中 药生产流水线上，在线分析各个加工环节的质量参 数，非常适于固体或液体制剂的在线控制和研究。 倪力军 ]通过研究丹参水提取过程中在线检测 的近红外光谱信息，实现了NIRS对中药提取过程的 在线检测与质量控制，测定结果可满足药品生产质 量控制的要求。朱向荣等【2 建立了中药清开灵注射 液中间体总氮和栀子苷含量测定的新方法，测定快 速可靠 ，可用于中药注射液中间体的在线质量控 制。王宁等【 】使用声光可调-近红外光谱仪结合偏最 74 食品与药品 Food andDrug 2009年第 11卷第01期 小二乘法快速定量分析复方丹参片中丹参酮 ⅡA和丹 酚酸B，为现场检测提供了依据。此外，NIRS也 逐渐应用于对药材提取过程的实时监控[24-26]，中药 含水量测定 ， 等实际生产过程。这些研究表明， NIRS能够实现中药成分的在线定量分析，为生产提 供了更为便捷准确的在线控制技术。 如何进一步拓宽NIRS在中成药生产过程中的应 用，使得中药生产得到更为高效的监控和更为准确 的信息反馈，提升我国中药及其制剂质量控制水平 和海外的市场竞争力是以后工作的重点。 4 结语 综上所述 ，NIRS用于 中药材的鉴定 ，可以更好 的保护药材资源 ，规范药材市场 ；用于含量测定 ， 准确性高 ，分析速度快 ；用于粉碎 、提取等生产过 程在线控制，可提高生产效率和降低成本。在目前 已完成的研究工作的基础上 ，还有许多 问题要进行 大量的研究 ，比如确定药材样品制备的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化条 件，样品数量的选择，化学计量学方法和相应软件 的选择与开发，控制分析过程的影响因素等，走出 一 条 向细节深化 ，向宏观拓展 的道路 ，充分发掘 NIRS在中药定性定量方面的应用潜力。相信随着 NIRS的不断发展和成熟，它将对 中药产业的现代化 和中药走出国门产生巨大的推动作用。 参考文献 [1] 王亚敏 ，张卓勇 ，汤彦丰 ，等。近红外光谱技术在 中药 鉴别及分析 中的应用 [J]． 首都 师范大学报 (自然科学 版 )，2004，25(3)：41—45． 【2] 褚小立 ，袁洪福 ，陆婉珍．近年来我国近红外光谱分析技 术的研究与应用进展 [J】．分析仪器 ，2006，(2)：1—10． [3] 史舂香 ，祝 国光 ，元英进 ，等．近红外光谱在 中药质量 控制 中的应用[J]．中草药 ，2005，36 (11)：1731-1733． [4] 王钢力 ，石岩 ，林瑞超 ，等．近红外光谱 鉴别冬虫夏草 道地药材【J】． 中草 药，2006，37 (10)：1569—1571． [5】 史春香 ，祝国光 ，杨悦武 ，等 ，近红外技术鉴别黄芪产 地[J】．天津药学，2OO6，18(1)：1％21． [6】 刘木清 ，周德成 ，孙耀杰 ，等．聚类算法用于中药材的 近红外光谱分析[J】．光谱学与光谱分析，2OO7，27(10)： 198孓1988． 【7] 瞿海斌，杨海雷，程翼宇．近红外漫反射光谱法快速无损 鉴别阿胶真伪[J】．光谱学与光谱分析，2OO6，26(1)：60- 62． [8】 赵龙莲，李军会，杨帆，等．小波包熵和Fisher判别在 近红外光谱法鉴别中药大黄真伪中的应用【JJ．光谱学与光谱 分 析 ，2008，28(4)：817—820． 【9】 孙国明，刘国林．近红外光谱技术在独活属药用植物分类中 的应用【J】．中国中药杂志，2006，31(23)：1996—1998． [1O]王晶娟，张贵君，周群，等．近红外光谱和聚类分析法 无损快速鉴别小儿抽风散【J]．分析实验室，20O8，28(2)： 327—330． [11]王晶娟，张贵君，周群，等．聚类分析法在快速鉴别中 药牵正散中的应用【J】．计算机与应用化学，20O7，24(8)： 1O43．1046． [12]丁念亚 ，黎薇 ，朱仲 良，等．近 红外漫反射在 中药分类 及真伪鉴别中的应用[J]．计算机与应用化学 ，2008，25 (4)：499—502． 【13]刘雪松 ，施朝晟 ，程翼宇 ，等．基于 自组织映射神经网 络的中药注射剂质量快速鉴别方法⋯ ．分析化学研究简报， 20o7，35(10)：1483—1486． 【14】黄安丽．近红外分析技术在假药识别中的应用【J]．中国药业 ， 2008，17 (2)：17． [15]郭晔，曲楠 ，王彬，等．短波近红外光谱法对蛇床子 SFE 萃取产物的定量分析【J】．分析实验室 ，2007，26(11)： 49—52． 【16】王天志 ，叶利 明，陈聪，等．近红外漫反射光谱法测定 川产黄柏中小檗碱含量【J]．光谱学与光谱分析 ，2008，27 (8)：1527—1530． [17]王东，王玲．近红外光谱法测定黄芩药材中黄芩甙的含量 【J】． 中医研究 ，2007，20(2)：20—22． 【18]乔延江，马群．近红外光谱法结合支持向量机测定天然牛 黄粉中人工牛黄的含量⋯ ．光谱学与光谱分析 ，20O6，26 (10)：629—632． [19]白雁 ，贾永 ，王东，等．应用近红外漫反射光谱技术测 定酒炖熟地黄中的还原糖含量[J]．中药材，2306，29(10)： 1035—1037． 【20]芦永军，曲艳玲，宋敏 ，等．人参总糖的近红外光谱定量 分析[J]．光谱学与光谱分析 ，2006，26(8)：1457—1459． [21]倪力军，史晓浩 ，高秀蛟 ，等．NIR在线检测 、分析技 术在丹参水提取过程质量控制中的应用[J】_中国药学杂志， 2004，39(8)：628—630． [22]朱向荣，张卓勇，李娜，等．近红外光谱与组合的间隔 偏最小二乘法测定清开灵四混液中总氮和栀子苷的含量[J】_ 高 等学校化学学报 ，2008，29(5)：906—911． 【23]王宁，魏红，蔡绍松 ，等．声光可调 一近红外光谱技术快 速分析复方丹参片中丹参酮 ⅡA和丹酚酸B的新方法[JJ_中 国中药杂志，2008，33(3)：261—264． [24】李文良，窦英，任玉林．近红外光谱法对蛇床子 SFE萃取 产物的质量监控[J】．吉林大学学报 (理学版 )，2006，44 (4)：645—648． 【25】瞿海斌 ，李斌 ，刘雪松 ，等．红参醇提取液浓缩过程近 红外光谱在线分析方法[J】． 中国药学杂志，2005，40 (24)：1897—1903． 【26】蒋雪，张经硕 ，邱敏 ，等．重楼皂甙提取工艺优化与近红 外光谱在线质量控制[J]．分析化学，2OO6，34：171—174． [27]冯军勤 ，周誉昌，吕华，等．运用近红外漫反射光谱技术 测定中药水分含量【J】．大众科技，2006，(2)：46—47． [28】刘伟，范可青，包艳春，等．运用车载近红外光谱仪测定 六昧地黄丸水分[J】．中国药事，2OO8，22(8)：703—705．