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非线性化学指纹图谱鉴别人参真伪和产地的方法探讨


  【摘 要】研究采用非线性指纹图谱技术人参真伪以及产地进行鉴别的方法和价值。选择通化、抚顺以及长白三个产地人参以及常见的人参伪品如桔梗、丹参以及沙参等进行试验,将待检测样品加入丙酮、硫酸、硫酸锰以及溴酸钠组成的混合液中,通过线性化学反应,测定制作不同样品的指纹图谱,通过分析图谱的特征以及系统相似度的差异,鉴定人参的真伪以及具体产地。人参与其他药物之间指纹图谱差异较大,同一产地人参之间相似度较大,不同产地人参之间相似度较小。采用非线性化学指纹图谱的技术手段,可以实现对人参真伪的判别,同时利用相似度的差异能够鉴别人参的具体产地,对规范中药市场,促進中医行业稳定健康发展有一定价值。
  【关键词】人参;非线性化学指纹图谱;真伪
  人参是一种珍贵的中药,具有重要的作用。人参行业发展迅速,但是药物市场混杂,各种人参品质不一,真假不定,严重危害着人参市场的健康规范发展,也有影响着中医的临床用药治疗。因此,迫切需要一种科学的技术手段实现对人参真伪以及具体产地的判别。非线性化学指纹图谱是最近提出的高效的技术手段,该技术提出的基础是化学振荡以及化学湍流等化学反应。张泰铭等人在2012年对"非线性化学指纹图谱"进行了清晰完整的论述并研究提出了应用该手段时进行相似度相关计算的方法。目前,该项技术手段以及在许多行业中得到成功应用,但是鲜有将其运用于人参真伪以及产地鉴别中的报道。为了研究非线性化学指纹图谱方法对于鉴别人参真伪以及具体产地的实际价值,笔者特进行此次探索与研究。
  1 资料与方法
  1.1 材料与仪器
  本次研究使用的人参以及桔梗等均从各产地药材市场购买得到,并且由专业人员进行鉴别,确保来源与产地的准确;研究使用的非线性化学图谱分析仪选择型号为MZ-1B-2(湖南尚泰测控科技有限公司生产)。同时需要的试剂有丙酮、硫酸、硫酸锰以及溴酸钠;各个产地的药物均选择30株、生长时间为4年、生长情况良好的药物,每株采集的药物彻底粉碎并过筛、混匀,作为本次研究的样品。
  1.2 实验方法
  将事先处理好的样品0.4g(过100目筛)分别加入到由丙酮(6.00mL、0.800mo1/L)、硫酸(15.00mL)、硫酸锰(12.00mL、0.0800mo1/L)配制成的溶液中,将带有铂电极、注射孔以及甘汞电极的分析仪的盖子盖好,将恒温槽温度控制为37℃,按照850r/min的速度匀速进行搅拌,并开始数据的记录采集工作,当反应时间达到l0min后立刻使用注射器将溴酸钠(2.00mL、0.800mo1/L)加入仪器内,当仪器显示电位不再变化时停止操作,做好指纹图谱的记录工作。
  1.3 观察指标与数据处理。
  记录比较不同种类药物以及不同产地人参之间的指纹图谱;按照指纹图谱的相关数据分别计算相同产地人参的相似度以及不同产地人参的相似度。
  1.4 统计学方法
  本次试验相关数据采用SPSS20.0软件进行分析处理,计量资料表示形式是,用t-test,计数资料选取卡方检验。P<0.05时差异在统计学上有意义。
  2 结果
  2.1 各组之间指纹图谱的差异。
  分析发现,不同药物之间指纹图谱存在显著差异,见图1。
  2.2 不同产地人参相似度的比较。
  通过分析指纹图谱不同共有模式下的数据,计算相似度发现,相同产地人参之间相似度为,大于不同产地之间人参的相似度,详见表1。
  3 讨论
  中医认为,人参是一种十分重要的药物,甘,微温,微苦,归肺、脾、心以及肾经。该药物能够大补元气,补脾益肺,复脉固脱,安神益智,药效极佳,价值不菲。因为许多药物如桔梗等和人参外形相似,很容易发生混淆;同时不同产地出产的人参,其药理作用有一定的不同。因此寻找到一种科学高效的鉴定手段来鉴别人参的真伪以及产地的具有十分重要的意义,利于中医的科学合理用药。近年来,应用于人参鉴别中的技术手段有液相色谱法等,但是这些技术只能实现对人参单一成分的检测,难以适应快速、高效辨别真伪与产地的市场实际要求,在人参鉴别领域受到一定限制。
  本次研究选择的非线性指纹图谱技术主要采用化学湍流以及化学振荡等原理,测定待检样品的电化学信号以及光化学信号,以此反应样品的相关特性,达到鉴别目的。通过测定不同药物之间指纹图谱发现,不同药物之间的指纹图谱差异巨大。因此不需要进行特定分析与数据处理,通过图像即可直观地辨别出药物是否为同一种,故可以用来快速鉴别药材的真伪。常见的人参伪品如桔梗等,与作为代表的长白人参之间的图像差异十分巨大,肉眼即可轻松辨别,很难发生错误。这较好地验证了非线性指纹图谱技术应用于人参真伪鉴别中的价值。而生长在不同地域的人参其内含有的相关活性成分也有较大的不同,但是指纹图谱表现比较相似。但是通过指纹图谱测定得到的相关数值计算,可以计算出不同人参之间的系统相似度。分析发现,出自同一地方的人参在不同共有模式下,其相似度很高,一般可以超过97%;产地不同的人参之间计算发现,其相似度一般低于94%,与同一产地之间人参形成鲜明对比。按照统计学的科学原理,将这两种不同的相似度取平均值为95.5%,因此,可以认为当待检样品同特定产地人参相似度在95.5%以上时,该样品大概率同特定地域的人参产地一致;若低于95.5%,则认为两者产地不同。因此,该技术手段同样可以应用于不同产地人参的鉴别,即将待检样品同数据库中已有具体产地的样品进行相似度的比较,进而判断两种产地的异同。
  非线性化学指纹图谱可以显示非线性化学反应整体过程中的动力学信息,是一种特定的化学动力学全谱,该技术测定的信息同待测样品中成分的含量差异以及种类有较大的关系。与现阶段常运用的光谱和色谱指纹图谱比较,该技术更加直观。采用该技术对相关药物进行检测,数据十分直接,不同药物之间图形差异巨大,便于观察和判断,而且操作简便,分析速度较快,很适合与对人参真伪进行检测。虽然人参产地不同,其指纹图谱差异较小,但一些物质含量的细微变化,同样可以导致参数的改变,通过计算其相似度,可以明确鉴别出人参产地。
  参考文献
  [1]]高嘉敏,邓剑平,王一飞,等.黄连与人参协同抗氧化活性的研究[J].现代食品科技,2019.
  [2]方宣启,汪霞丽,王芳斌,等.非线性化学指纹图谱鉴别天麻真伪及产地[J].食品安全质量检测学报,2018.
  [3]李金花,陈春楠,谷彩梅,等.基于非线性化学指纹图谱技术鉴别西洋参和人参及西洋参产地[J].药学学报,2017.
  作者简介
  王蕊(1987-),女,四川省成都市人。大学本科学历。初级中药师。研究方向为中药学。
 
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