中藥材粉末顆粒鑒別的重要性及現(xiàn)有挑戰(zhàn)

中藥材粉末顆粒的鑒別對(duì)于市場(chǎng)監(jiān)管和消費(fèi)者的權(quán)益保護(hù)至關(guān)重要。中藥材粉末顆粒的種類繁多，同種草藥產(chǎn)地、不同生長(zhǎng)期、采收時(shí)間、干燥處理等因素也會(huì)導(dǎo)致粉末顆粒的性質(zhì)和成分發(fā)生變化，從而給鑒別工作帶來(lái)挑戰(zhàn)。不準(zhǔn)確的鑒別可能導(dǎo)致中藥材混淆、品質(zhì)不一甚至安全問(wèn)題，影響人們的健康。

可見(jiàn)短波近紅外高光譜相機(jī)的原理和應(yīng)用領(lǐng)域

可見(jiàn)–短波近紅外高光譜相機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)快速、高效的非破壞性檢測(cè)技術(shù)。其原理是通過(guò)采集樣品發(fā)出的光譜信號(hào)，對(duì)樣品的特性進(jìn)行分析和識(shí)別。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)中。

高光譜成像技術(shù)在中藥材鑒別中的優(yōu)勢(shì)和作用

高光譜成像技術(shù)在中藥材鑒別中具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)高光譜成像技術(shù)，可以獲取中藥材粉末顆粒的成分信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥材粉末顆粒的種類和質(zhì)量的準(zhǔn)確鑒別。

可見(jiàn)-短波近紅外高光譜相機(jī)快速鑒別中藥材粉末顆粒應(yīng)用案例

本研究應(yīng)用了400-1700nm的可見(jiàn)-短波近紅外高光譜相機(jī)，可采用SINESPEC賽斯拜克科技有限公司產(chǎn)品SP150M進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1700nm，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)256個(gè)光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)300FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

中藥材的偽品、混淆品直接影響中藥的質(zhì)量。因此，中藥質(zhì)量的可控性研究是中醫(yī)藥界關(guān)注的焦點(diǎn)。中藥材鑒別是中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心部分，傳統(tǒng)的鑒別分析方法需要對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，分析過(guò)程繁瑣且耗時(shí)較長(zhǎng)。近年來(lái)，近紅外光譜法結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)，被廣泛應(yīng)用于快速鑒別外形相近的中藥材的真?zhèn)?、產(chǎn)地、種類和質(zhì)量控制，逐步發(fā)展成為一門快速、高效、無(wú)需預(yù)處理、無(wú)損、便于在線分析的檢測(cè)技術(shù)17。相比之下，紫外-可見(jiàn)-短波近紅外光譜法作為快速、無(wú)損分析技術(shù)雖然在催化材料、土壤、癌癥原位診斷的許多方面有眾多的應(yīng)用，然而，鮮有在中藥材鑒別上的研究及應(yīng)用報(bào)道。

從多地藥店購(gòu)得安徽、江西、浙江、甘肅、河南、陜西、廣西、四川產(chǎn)白芍3個(gè)、白芷4個(gè)、葛根4個(gè)、當(dāng)歸4個(gè)、白術(shù)5個(gè)藥材樣品。用小型粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)篩，得到過(guò)80目、100目和120目篩的不同產(chǎn)地的白芷、葛根、當(dāng)歸、白術(shù)、白芍藥材粉末顆粒。

稱取定量的不同顆粒目數(shù)的不同產(chǎn)地的白芷、葛根、當(dāng)歸、白術(shù)、白芍粉末顆粒，壓裝于樣品池內(nèi)，在200-1100nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，以白板為空白，分辨率為0.29mm，智能曝光時(shí)間為358.0ms，采集樣品光譜數(shù)據(jù)。每個(gè)樣品各測(cè)了10個(gè)樣本，每個(gè)樣本各測(cè)定3次，以3 次的測(cè)定平均值作為該樣本的光譜數(shù)據(jù)。三個(gè)顆粒目數(shù)各得到200個(gè)樣本的紫外可見(jiàn)漫反射光譜見(jiàn)圖2。為避免低信噪比的影響，截取220nm~980nm波段用于優(yōu)化。

可見(jiàn)-短波近紅外漫反射光譜結(jié)合主成分分析可以對(duì)白芷、葛根、當(dāng)歸、白術(shù)、白芍5種藥材的種類進(jìn)行有效判別。二、三維投影圖共同進(jìn)行鑒別分析，結(jié)果可優(yōu)于單獨(dú)的分析。紫外-可見(jiàn)-短波近紅外光譜法在中藥材的鑒別以及質(zhì)量控制上的潛力值得進(jìn)一步研究。

中藥材粉末顆粒鑒別技術(shù)在質(zhì)量控制和安全性評(píng)估中的應(yīng)用

對(duì)于中藥材市場(chǎng)的監(jiān)管和消費(fèi)者的權(quán)益保護(hù)而言，可見(jiàn)–短波近紅外高光譜相機(jī)技術(shù)的應(yīng)用具有重要的價(jià)值。該技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)中藥材粉末顆粒進(jìn)行鑒定和質(zhì)量檢測(cè)，幫助生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，中藥材的質(zhì)量和安全性符合標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)消費(fèi)者的健康權(quán)益。此外，隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，該技術(shù)還將在中藥材種植、采摘、加工等環(huán)節(jié)上進(jìn)行應(yīng)用，為中藥材產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

可見(jiàn)–短波近紅外高光譜相機(jī)技術(shù)以其快速、高效、非破壞性的檢測(cè)特點(diǎn)，為中藥材粉末顆粒的鑒別和質(zhì)量檢測(cè)提供了有力的技術(shù)保障，對(duì)于保障市場(chǎng)監(jiān)管和保障消費(fèi)者權(quán)益具有重要意義。