EcoChem系統(tǒng)在中藥材元素測(cè)量及溯源鑒定中的應(yīng)用

中藥材中微量元素的組成、重金屬元素的含量，對(duì)評(píng)價(jià)中藥材質(zhì)量、判別中藥材真?zhèn)魏蛠?lái)源有著重要意義。然而常規(guī)分析方法，如紫外分光光度法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等存在樣品預(yù)處理復(fù)雜，分析速度慢，或者不能多元素同時(shí)分析等諸多弊端。近年來(lái)，基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（LIBS）的激光光譜元素分析儀因其樣品處理簡(jiǎn)單、分析速度快和多元素同時(shí)分析的特點(diǎn)，受到化學(xué)分析研究人員的關(guān)注，而且獲取的樣品光譜圖可做樣品鑒別的指紋圖譜。此技術(shù)能夠?yàn)橹兴幉钠焚|(zhì)鑒定、快速分類鑒別、藥品真?zhèn)闻袛�、藥物及包裝中有害元素是否超標(biāo)測(cè)定、藥用植物種質(zhì)資源和質(zhì)量評(píng)價(jià)等提供前沿的檢測(cè)手段。

EcoChem激光光譜元素分析系統(tǒng)采用LIBS技術(shù)，檢測(cè)限可達(dá)ppm級(jí)。測(cè)量的元素可覆蓋元素周期表中的大部分元素，高達(dá)100多種。系統(tǒng)的固體激光器產(chǎn)生激光作用于樣品表面。當(dāng)激光能量大于樣品擊穿門檻能量時(shí)，在樣品表面形成等離子體。這些等離子體中受激光能量激發(fā)到達(dá)高能態(tài)的樣品物質(zhì)在迅速回遷至低能態(tài)的過(guò)程中，發(fā)射出帶有樣品元素種類、含量信息的發(fā)射光譜，這些發(fā)射光譜信號(hào)被智能信號(hào)收集系統(tǒng)收集并傳輸至光譜儀中進(jìn)行分光，再由CCD檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，得到元素信息。該系統(tǒng)目前已應(yīng)用于中藥材元素測(cè)量與鑒定，土壤植物樣品的檢測(cè)，重金屬污染檢測(cè)，礦物分析，寶石鑒定等諸多領(lǐng)域。

 

針對(duì)中藥材領(lǐng)域的應(yīng)用主要有如下幾方面。
 

中藥材的微區(qū)元素分析
 

元素與中藥的功效密切相關(guān)。例如具有收澀、溫理、芳香化濕、補(bǔ)陽(yáng)功效的中藥Mn元素含量較高；具有清熱、平肝熄風(fēng)、活血補(bǔ)陽(yáng)作用的中藥Zn元素含量較高。因此中藥元素分析具有重要意義。

中藥材中金屬元素的識(shí)別，金屬元素對(duì)激光敏感度高，易于識(shí)別

北京中醫(yī)藥大學(xué)關(guān)于四種珍寶藏藥的LIBS圖譜的研究

中藥材產(chǎn)地溯源中的應(yīng)用研究
 

道地藥材是指經(jīng)過(guò)中醫(yī)臨床長(zhǎng)期應(yīng)用優(yōu)選出來(lái)的，在特定地域通過(guò)特定的生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)的藥材。較其他地區(qū)所產(chǎn)的同種藥材品質(zhì)佳，療效好，具有較高知名度。道地藥材盲目引種導(dǎo)致的質(zhì)量下降，生產(chǎn)及銷售等環(huán)節(jié)可能存在偽劣藥材，增加了中藥材安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，更威脅到中醫(yī)臨床用藥的安全性。不法商販的造假行為也導(dǎo)致市場(chǎng)以假亂真，以次充好等現(xiàn)象屢禁不止，導(dǎo)致真正有醫(yī)用價(jià)值產(chǎn)地的中藥材被忽略。目前我國(guó)中藥材產(chǎn)地大約100多個(gè)，商品化藥材大約1200種，進(jìn)行中藥材產(chǎn)地溯源意義重大。

目前已有技術(shù)還是存在一些問(wèn)題，這就更加急于尋求一種新的分析方法：原位，快速，精準(zhǔn)。LIBS技術(shù)的出現(xiàn)填補(bǔ)了這一空白。
 

通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)置的PCA模型進(jìn)行中藥材的產(chǎn)地溯源

通過(guò)對(duì)丹參和生黃芪樣品的PCA分析，鑒別了7個(gè)丹參和生黃芪對(duì)應(yīng)樣品，準(zhǔn)確率達(dá)100%。
 

中藥材元素LIBS定量分析
 

LIBS標(biāo)準(zhǔn)曲線定量分析需要利用標(biāo)準(zhǔn)樣品獲得參考值建立定量模型，并驗(yàn)證微區(qū)分析技術(shù)的準(zhǔn)確性，從而大量快速進(jìn)行定量計(jì)算。
 

EcoChem系統(tǒng)內(nèi)置PLS-DA等多種多參數(shù)線性回歸化學(xué)統(tǒng)計(jì)分析功能，用于多元變量定量計(jì)算。多元變量標(biāo)準(zhǔn)曲線特別適合于分析基質(zhì)較為復(fù)雜的樣品，例如土壤、植物、中藥材等樣品，以減少基質(zhì)中其它元素對(duì)目標(biāo)元素的影響，提高分析準(zhǔn)確性。
 

微區(qū)元素分布分析
 

通過(guò)對(duì)藥材不同部位的元素分布分析，發(fā)現(xiàn)元素分布有著明顯的差異。
 

 

 

微區(qū)時(shí)序分析
 

通過(guò)LIBS技術(shù)我們還可以進(jìn)行微區(qū)時(shí)序分析，更好的實(shí)現(xiàn)藥物生產(chǎn)的監(jiān)控。北京中醫(yī)藥大學(xué)針對(duì)安宮牛黃丸進(jìn)行了微區(qū)時(shí)序分析研究�；旌鲜桥c時(shí)間有關(guān)的時(shí)序過(guò)程，是中藥生產(chǎn)中重要的操作單元。
 

混合過(guò)程中As/Hg元素的RICR/MWSD趨勢(shì)圖

以As、Hg元素為質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立了安宮牛黃丸混合時(shí)序過(guò)程，是礦物藥及含礦物藥中藥制劑質(zhì)量評(píng)價(jià)的新方法�？捎糜诨旌辖K點(diǎn)快速判斷。
 

中藥成分的復(fù)雜性、藥理作用的多樣性及成分間相互作用的難以預(yù)測(cè)性等特點(diǎn)，在大數(shù)據(jù)云計(jì)算時(shí)代，如何建立科學(xué)的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，仍然是目前中藥質(zhì)量研究面臨的重要挑戰(zhàn)。EcoChem激光光譜元素分析系統(tǒng)可以對(duì)中藥材和中草藥湯劑的元素組成進(jìn)行快速分析，并可實(shí)現(xiàn)中藥材及湯劑快速分類和鑒別。匹配適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，可以進(jìn)行快速定量分析計(jì)算。目前已經(jīng)成為中藥材研究的新興有利工具。

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