非線性化學指紋圖譜鑒別人參真偽和產地的方法探討

【摘 要】研究采用非線性指紋圖譜技術對人參的真偽以及產地進行鑒別的方法和價值。選擇通化、撫順以及長白三個產地人參以及常見的人參偽品如桔梗、丹參以及沙參等進行試驗，將待檢測樣品加入丙酮、硫酸、硫酸錳以及溴酸鈉組成的混合液中，通過線性化學反應，測定制作不同樣品的指紋圖譜，通過分析圖譜的特征以及系統相似度的差異，鑒定人參的真偽以及具體產地。人參與其他藥物之間指紋圖譜差異較大，同一產地人參之間相似度較大，不同產地人參之間相似度較小。采用非線性化學指紋圖譜的技術手段，可以實現對人參真偽的判別，同時利用相似度的差異能夠鑒別人參的具體產地，對規范中藥市場，促進中醫行業穩定健康發展有一定價值。

【關鍵詞】人參;非線性化學指紋圖譜;真偽

人參是一種珍貴的中藥，具有重要的作用。人參行業發展迅速，但是藥物市場混雜，各種人參品質不一，真假不定，嚴重危害著人參市場的健康規范發展，也有影響著中醫的臨床用藥治療。因此，迫切需要一種科學的技術手段實現對人參真偽以及具體產地的判別。非線性化學指紋圖譜是最近提出的高效的技術手段，該技術提出的基礎是化學振蕩以及化學湍流等化學反應。張泰銘等人在2012年對“非線性化學指紋圖譜”進行了清晰完整的論述并研究提出了應用該手段時進行相似度相關計算的方法。目前，該項技術手段以及在許多行業中得到成功應用，但是鮮有將其運用于人參真偽以及產地鑒別中的報道。為了研究非線性化學指紋圖譜方法對于鑒別人參真偽以及具體產地的實際價值，筆者特進行此次探索與研究。

1 資料與方法

1.1 材料與儀器

本次研究使用的人參以及桔梗等均從各產地藥材市場購買得到，并且由專業人員進行鑒別，確保來源與產地的準確;研究使用的非線性化學圖譜分析儀選擇型號為MZ-1B-2（湖南尚泰測控科技有限公司生產）。同時需要的試劑有丙酮、硫酸、硫酸錳以及溴酸鈉;各個產地的藥物均選擇30株、生長時間為4年、生長情況良好的藥物，每株采集的藥物徹底粉碎并過篩、混勻，作為本次研究的樣品。

1.2 實驗方法

將事先處理好的樣品0.4g（過100目篩）分別加入到由丙酮（6.00mL、0.800mo1/L）、硫酸（15.00mL）、硫酸錳（12.00mL、0.0800mo1/L）配制成的溶液中，將帶有鉑電極、注射孔以及甘汞電極的分析儀的蓋子蓋好，將恒溫槽溫度控制為37℃，按照850r/min的速度勻速進行攪拌，并開始數據的記錄采集工作，當反應時間達到l0min后立刻使用注射器將溴酸鈉（2.00mL、0.800mo1/L）加入儀器內，當儀器顯示電位不再變化時停止操作，做好指紋圖譜的記錄工作。

1.3 觀察指標與數據處理。

記錄比較不同種類藥物以及不同產地人參之間的指紋圖譜;按照指紋圖譜的相關數據分別計算相同產地人參的相似度以及不同產地人參的相似度。

1.4 統計學方法

本次試驗相關數據采用SPSS20.0軟件進行分析處理，計量資料表示形式是，用t-test，計數資料選取卡方檢驗。P<0.05時差異在統計學上有意義。

2 結果

2.1 各組之間指紋圖譜的差異。

分析發現，不同藥物之間指紋圖譜存在顯著差異，見圖1。

2.2 不同產地人參相似度的比較。

通過分析指紋圖譜不同共有模式下的數據，計算相似度發現，相同產地人參之間相似度為，大于不同產地之間人參的相似度，詳見表1。

3 討論

中醫認為，人參是一種十分重要的藥物，甘，微溫，微苦，歸肺、脾、心以及腎經。該藥物能夠大補元氣，補脾益肺，復脈固脫，安神益智，藥效極佳，價值不菲。因為許多藥物如桔梗等和人參外形相似，很容易發生混淆;同時不同產地出產的人參，其藥理作用有一定的不同。因此尋找到一種科學高效的鑒定手段來鑒別人參的真偽以及產地的具有十分重要的意義，利于中醫的科學合理用藥。近年來，應用于人參鑒別中的技術手段有液相色譜法等，但是這些技術只能實現對人參單一成分的檢測，難以適應快速、高效辨別真偽與產地的市場實際要求，在人參鑒別領域受到一定限制。

本次研究選擇的非線性指紋圖譜技術主要采用化學湍流以及化學振蕩等原理，測定待檢樣品的電化學信號以及光化學信號，以此反應樣品的相關特性，達到鑒別目的。通過測定不同藥物之間指紋圖譜發現，不同藥物之間的指紋圖譜差異巨大。因此不需要進行特定分析與數據處理，通過圖像即可直觀地辨別出藥物是否為同一種，故可以用來快速鑒別藥材的真偽。常見的人參偽品如桔梗等，與作為代表的長白人參之間的圖像差異十分巨大，肉眼即可輕松辨別，很難發生錯誤。這較好地驗證了非線性指紋圖譜技術應用于人參真偽鑒別中的價值。而生長在不同地域的人參其內含有的相關活性成分也有較大的不同，但是指紋圖譜表現比較相似。但是通過指紋圖譜測定得到的相關數值計算，可以計算出不同人參之間的系統相似度。分析發現，出自同一地方的人參在不同共有模式下，其相似度很高，一般可以超過97%;產地不同的人參之間計算發現，其相似度一般低于94%，與同一產地之間人參形成鮮明對比。按照統計學的科學原理，將這兩種不同的相似度取平均值為95.5%，因此，可以認為當待檢樣品同特定產地人參相似度在95.5%以上時，該樣品大概率同特定地域的人參產地一致;若低于95.5%，則認為兩者產地不同。因此，該技術手段同樣可以應用于不同產地人參的鑒別，即將待檢樣品同數據庫中已有具體產地的樣品進行相似度的比較，進而判斷兩種產地的異同。

非線性化學指紋圖譜可以顯示非線性化學反應整體過程中的動力學信息，是一種特定的化學動力學全譜，該技術測定的信息同待測樣品中成分的含量差異以及種類有較大的關系。與現階段常運用的光譜和色譜指紋圖譜比較，該技術更加直觀。采用該技術對相關藥物進行檢測，數據十分直接，不同藥物之間圖形差異巨大，便于觀察和判斷，而且操作簡便，分析速度較快，很適合與對人參真偽進行檢測。雖然人參產地不同，其指紋圖譜差異較小，但一些物質含量的細微變化，同樣可以導致參數的改變，通過計算其相似度，可以明確鑒別出人參產地。

參考文獻

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作者簡介

王蕊（1987-），女，四川省成都市人。大學本科學歷。初級中藥師。研究方向為中藥學。