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近红外光谱技术在中药领域中的应用研究

作　者: 胡钢亮
导　师: 吕秀阳
学　校: 浙江大学
专　业: 生物化工
关键词: 近红外光谱中药现代化中药材快速分析质量判别粉末油菜花粉银杏提取物
分类号: O657.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

中药是我国的民族瑰宝，现正面临着迫切的现代化和国际化难题，解决这些难题，必须参考和借鉴其他学科成熟的技术和工艺。近红外光谱技术在农业、食品、石化等领域中得到了成功的应用，本文就近红外光谱技术在中药领域中的应用进行了初步的探索。中药材的质量直接决定了中药成药的质量。长期以来，中药材质量判别依赖于老药工经验判别法，缺乏一种科学的仪器分析方法，是制约中药现代化的一大障碍。本文利用漫反射近红外光谱技术，通过将中药材人工定性判别结果数字化，与近红外光谱数据进行关联，建立校正模型，从而实现对未知中药材样本的预测判别。本文以中药材油菜花粉为例，对该方法在中药材质量判别中的应用进行了研究，所建立的校正模型能较好地预测油菜花粉未知样本的质量，预测准确率达到了92.3％，表明此方法是可行的，判别结果是准确的，同时，这种基于近红外光谱技术的中药材质量判别方法具有良好的普遍意义，可以应用于其他中药材的质量判别。中药制药过程尚缺乏有效的快速分析手段。本文利用近红外投射光谱直接定量测定银杏提取物中总黄酮和总内酯的含量，所建立的校正模型对预测集样本的总黄酮和总内酯含量的复相关系数分别为0.998和0.986，相对标准偏差(RSD)分别为2.44％和3.19％，表明尽管存在强烈的溶剂吸收干扰，但是仍然可以利用近红外透射光谱快速、准确地测定中药提取液中有效成分的含量。这种基于近红外光谱的中药提取液快速分析技术有望应用于中药提取过程的即时分析和大批量产品的检测。中药制药过程中大量存在着粉末、浸膏以及无规则固体状态的分析对象，传统的分析技术无法直接测定这些样品。本文利用漫反射近红外光谱技术，直接测定了银杏提取物固体粉末中银杏总黄酮的含量，通过所建立的校正模型对未知样本的检验，其相关系数为0.973，相对标准偏差为1.13％。结果表明，应用漫反射近红外光谱技术直接测定中药粉末中有效成分的含量是完全可行的，并具有快速高效、结果准确的优点。—— 通过以上研究表明，近红外光谱技术在中药领域中具有良好的应用前景，借助于近红外光谱技术，可以克服中药领域中一些久悬未决的难题，有助于中药的现代化和国际化进程。但是，近红外光谱技术在中药领域中的应用研究目前仍然停留在实验室初期阶段，在中药工业中应用这项技术，还需要持续深入的研究。

全文目录

中文摘要  5-7
英文摘要  7-12
第1章前言  12-14
第2章近红外光谱分析技术  14-41
  2．1 近红外光谱分析技术的理论基础和基本方法  14-19
    2．1．1 近红外光谱分析技术的理论基础  14-18
    2．1．2 近红外光谱分析技术的基本方法  18-19
  2．2 近红外光谱分析技术的特点  19-21
    2．2．1 近红外光谱分析技术的优势  19-20
    2．2．2 近红外光谱技术的劣势  20-21
  2．3 近红外光谱仪器  21-24
    2．3．1 近红外光谱仪器的基本结构  21-22
    2．3．2 近红外光谱仪器的性能评价  22-23
    2．3．3 近红外光谱分析中的测样器件  23-24
    2．3．4 近红外光谱分析中的光纤技术  24
  2．4 近红外光谱在线检测技术  24-27
    2．4．1 过程分析的5个阶段  25-26
    2．4．2 液体样品的近红外光谱在线分析  26-27
    2．4．3 固体样品的近红外光谱在线分析  27
  2．5 近红外光谱技术中常用的化学计量学方法  27-35
    2．5．1 近红外光谱预处理方法  28-29
    2．5．2 多元线性回归  29
    2．5．3 主成分分析  29-30
    2．5．4 偏最小二乘法  30-33
    2．5．5 模式识别  33
    2．5．6 人工神经网络  33-35
  2．6 近红外光谱分析技术的应用  35-41
    2．6．1 在石油化工领域中的应用  35-36
    2．6．2 在农业和食品工业中的应用  36-37
    2．6．3 在制药工业中的应用  37-38
    2．6．4 在化学工业和材料领域中的应用  38
    2．6．5 在中药领域的中应用  38-39
    2．6．6 在其他领域的中应用  39-41
第3章近红外漫反射光谱判别中药材质量的研究  41-47
  3．1 引言  41-43
    3．1．1 现有中药材质量的判别方法  41-42
    3．1．2 作为中药材的油菜花粉  42-43
    3．1．3 应用近红外光谱技术判别油菜花粉质量的思路和方法  43
  3．2 试验  43-44
    3．2．1 试验样品  43-44
    3．2．2 试验仪器  44
  3．3 结果和讨论  44-46
    3．3．1 油菜花粉样品的近红外光谱图  44
    3．3．2 建立校正模型  44-45
    3．3．3 校正模型的准确性  45
    3．3．4 近红外光谱法判别油菜花粉质量的优势  45-46
    3．3．5 待改进之处  46
  3．4 结论和展望  46-47
第4章近红外光谱快速分析银杏提取液中总黄酮和总内酯的含量  47-53
  4．1 引言  47
  4．2 试验  47-48
    4．2．1 样品的制备和检测  47-48
    4．2．2 仪器  48
    4．2．3 样品近红外光谱的采集  48
  4．3 结果和讨论  48-52
    4．3．1 银杏提取物溶液样品的近红外谱图  48-49
    4．3．2 不同算法建立模型的比较  49-50
    4．3．3 以PLS建立的优化校正模型  50-51
    4．3．4 以预测集样本检验数学模型  51-52
    4．3．5 溶剂影响  52
  4．4 结论和展望  52-53
第5章近红外光谱直接分析银杏提取物粉末中总黄酮的含量  53-58
  5．1 引言  53
  5．2 试验  53-54
    5．2．1 试验样品及其检测方法  53
    5．2．2 HPLC测定样品中总黄酮的含量  53-54
    5．2．3 仪器  54
    5．2．4 样品近红外光谱的采集  54
  5．3 结果和讨论  54-57
    5．3．1 不同回归方法的比较  54-55
    5．3．2 MPLS建立的数学模型  55-56
    5．3．3 预测结果  56-57
    5．3．4 近红外方法测定粉末样品中目标成分方法的适用性  57
    5．3．5 近红外光谱直接测定银杏提取物粉末方法的优势  57
  5．4 结论和展望  57-58
第6章总结和展望  58-60
参考文献  60-67
硕士就读期间撰写和发表的论文  67-68
致谢  68-69

近红外光谱技术在中药领域中的应用研究

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