基于多尺度特征深度神经网络的不同产地山楂细粒度图像识别

中药是中医治疗疾病的主要途径,也是我国中医药事业传承与创新发展的物质基础,其真伪优劣也会直接影响中医临床的疗效,因此研究科学合理且高效的中药材质量检测方法符合当前行业热点.山楂作为中国著名的药食两用类药材,在烹饪和治疗中具有保护心血管、降低血压的作用,被广泛应用;但由于自然环境与栽培条件的不同,不同产地的山楂易被混淆从而对品质产生影响.尽管化学、生物鉴定的方法广泛而重要,但专业门槛高,耗时较长;且传统图像处理方法容易受外在环境因素干扰,可靠性差.因此亟待研究快速准确的方法以实现山楂产地的精准鉴别;受CoAtNet与Swin-Transformer网络启发,本文结合MBConv模块中深度可分离卷积网络对局部信息建模的特点与Swin Transformer模块多层次结构可弥补网络非局部性损失的特性,提出一种多尺度特征的混合神经网络模型,通过获取图像不同层级特征,将获取的形状、颜色与纹理等浅层特征作为先验知识与高层级语义信息进行特征融合,研究了一种快速有效的识别方法以实现对不同产地山楂的有效鉴别;此外,本文提出一种新的局部空间注意力机制,通过形成通道注意力模块联合空间注意力模块的新结构,实现对图像细粒度特征的聚焦与学习.实验结果表明,本文所提出的方法有最高的鉴别准确率为89.306%,优于其他基线模型.实践证明,本文的研究提高中药材鉴别的科技水平,拓宽传统中医药的研究思路.

应用高光谱图像技术对林下作物质量等级鉴别方法——以黄芪为例

黄芪作为一种林下多年生草本,具有极高的经济和药用价值。黄芪粉是黄芪的重要消费形式,不同质量等级的黄芪粉由于内部成分差异,在近红外光谱下具有不同的特性,而肉眼却难以区分。针对不同质量等级间黄芪粉难以鉴别的问题,利用高光谱成像技术对312组黄芪粉样本进行数据采集,再对光谱信息采用标准正态变化(SNV)、多元散射校正(MSC)和卷积平滑(SG)3种预处理,再利用竞争性自适应重加权采样(CARS)、变量组合集群分析(VCPA)和区间变量迭代空间收缩法(IVISSA)对全波段光谱进行特征提取,以优选的特征波长作为输入,建立K-近邻判别(KNN)和支持向量机(SVM)分类模型。结果表明:经过竞争性自适应重加权采样的支持向量机模型分类效果最好,训练集和测试集准确率分别达到100.00%和98.94%,能够实现黄芪粉的准确分类,为林下作物的等级鉴别提供了新的研究思路。

基于茚三酮比色法测定闽产细叶石仙桃总氨基酸含量

目的:优化溶剂回流提取-茚三酮比色法测定福建省不同产地细叶石仙桃中总氨基酸含量。方法:以甘氨酸为对照品,采用茚三酮比色法测定细叶石仙桃中总氨基酸含量;考察不同影响因素对茚三酮法测定细叶石仙桃总氨基酸含量的影响,确定最佳检测条件;在单因素实验基础上,采用L9(34)正交试验考察溶剂用量、溶剂浓度、提取时间及提取次数对细叶石仙桃中总氨基酸提取工艺的影响,并以其为考察指标,优化筛选最佳提取工艺。结果:最佳检测条件为测定波长568 nm、2%茚三酮溶液用量3.0 mL、缓冲液pH值6、缓冲液用量2.0 mL、水浴加热温度80℃、水浴加热时间40 min;最佳提取条件为乙醇浓度85%,乙醇用量35.0 mL,提取时间60 min,提取2次。在所收集到的福建省4个产地的细叶石仙桃中总氨基酸含量由高到低依次为永泰县、上杭县、屏南县、永春县。结论:优选的提取工艺稳定可行,建立含量测定方法简便、准确、重复性好,为细叶石仙桃的质量评价和进一步开发利用提供依据。样品中以永泰县所产的细叶石仙桃质量最佳。

山东省黄河三角洲水生耐盐药用植物资源调查与分析

对山东省黄河三角洲地区水生耐盐药用植物的种类、生活型及对应药材入药部位、药性、功效进行统计调查分析。共调查到野生水生耐盐药用植物299种。根据恩格勒分类系统,这些植物隶属于76科204属;生活型以草本型为主,共222种。以299种药用植物为基源的药材共338种,其中全草入药药材144种,占药材种类数的42.60%;平性药材最多,共85种;苦味药、甘味药和辛味药数量较其他药味具有明显优势;以功效分类,清热药、利水渗湿类、活血化瘀类、化痰止咳类、止血药和补虚药占优势。针对水生耐盐药用植物特点,结合该区域自然状况,提出了合理开发和综合利用的建议。

基于智能感官分析技术对茯苓皮五味辨识及产地鉴别的研究

目的基于智能感官分析技术对不同产地茯苓皮气味、滋味进行量化表征,认知茯苓皮五味药性,鉴别茯苓皮产区。方法采用电子鼻、电子舌分析6个省份18个产地茯苓皮样品的气味、滋味特征,以传感器响应值为指标,采集气味、滋味信息值并制作雷达信息图,进行主成分分析、R型系统聚类分析。结果电子鼻、电子舌传感器对茯苓皮气味、滋味特征具有较好的响应,茯苓皮具有芳香气味,甜味、苦味、鲜味、涩味等滋味。电子鼻、电子舌主成分分析总贡献率分别达到97.64%、98.74%,能够较完整地反映不同产地样品信息,结合聚类分析,可有效区分不同产区茯苓皮样品。结论智能感官分析技术能够表征茯苓皮丰富的气味、滋味属性,且不同产区存在差异性,为茯苓皮五味药性研究、产地区分提供可参照的技术方法。

流苏石斛中3种木脂素类成分的含量测定研究

【目的】建立流苏石斛中3种木脂素类成分的含量测定方法。【方法】应用高效液相色谱-电喷雾-离子肼质谱(HPLCESI-MSn)联用技术以及高效液相色谱(HPLC)保留时间定位结合紫外吸收光谱(UV)比对鉴定流苏石斛中的木脂素类成分。采用Kromasil 100-5 C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),乙腈-0.1%甲酸溶液为流动相进行梯度洗脱,体积流量为0.8 mL·min-1,柱温为35℃,质谱使用ESI离子源,负离子模式下采集数据。HPLC含量测定采用与MS分析相同的色谱柱,流动相甲醇+乙腈(V/V=1∶1)-0.01 mol/L乙酸铵溶液,梯度洗脱,流速0.8 mL·min-1,柱温40℃,检测波长为215 nm。【结果】从流苏石斛中鉴定出丁香树脂酚双葡萄糖苷、丁香树脂酚单葡萄糖苷、丁香树脂酚,含量测定结果显示丁香树脂酚双葡萄糖苷、丁香树脂酚单葡萄糖苷、丁香树脂酚线性范围分别为0.1701~3.4020、0.1020~2.0400、0.0403~0.8060μg(r≥0.9995),平均加样回收率范围在97.71%~101.67%,相对标准偏差(RSD)均小于3.0%。10批样品丁香树脂酚双葡萄糖苷、丁香树脂酚单葡萄糖苷、丁香树脂酚的含量分别为0.7779~1.3852、0.0734~0.1966、0.0295~0.1882 mg·g-1。【结论】本研究方法可为流苏石斛的质量评价提供参考依据。

基于智能感官与多元统计分析的红芪药材快速辨识方法研究

目的基于多元统计分析方法,整合由智能感官电子鼻和色差仪获取的中药性状鉴别特征,建立红芪野生品和栽培品快速辨识方法,为红芪商品规格标准制定和市场质量控制应用研究提供参考。方法基于色差仪和电子鼻技术对29批红芪样品进行检测以获取其感官信息,通过HPLC测定红芪有效成分并进行联合分析。建立红芪电子鼻最佳试验条件后,采用主成分分析、正交偏最小二乘-判别分析及聚类分析等多元统计分析方法建立红芪野生品和栽培品辨别模型。结果红芪电子鼻最佳试验条件(颗粒度为65目)为样品取样量2.0 g,样品最佳孵化温度50℃、孵化时间25 min。单一智能感官检测结果无法快速、准确地辨别红芪野生品和栽培品,而电子鼻与色差仪融合信息可快速辨别两者,且化学成分与色味具有一定相关性。结论电子鼻和色差仪两类智能感官信息经多元统计分析能够快速、准确地区分野生品和栽培品红芪药材,简便可行,将其相关性能与有效成分联合分析可用于红芪的品质评价。

9种中药药用部位名称“全株”与“全草”等内容之商榷

目的:规范使用中药药用部位名称“全株”“全草”的适用品种。方法:考证数部中药著作、相关法规,阐述六月雪、鸡屎藤、鸡骨草、矮地茶、肿节风、天山雪莲、路边青、桑寄生、槲寄生中药药用部位名称是“全株”还是“全草”之笔者观点。结果:药用部位的名称各著不一,如:六月雪四著中三著为“全株”,一著为“全草”;鸡屎藤五著中各二著分别为“地上部分”“全草和根”,一著为“全草”;鸡骨草六著中五著为“全株”,一著为“全草”;矮地茶六著中四著为“全株”,二著为“全草”;肿节风八著中三著为“全株”,一著为“全株或根”,四著为“全草”;天山雪莲四著中各一著为“全株”“全草”,二著为“地上部分”;路边青三著中二著为“全株”,一著为“根、叶”;桑寄生八著中六著为“带叶茎枝”,各一著为“全株”“枝叶”;槲寄生八著中六著为“带叶茎枝”,各一著为“茎叶”“全株”。结论:六月雪、鸡骨草、矮地茶、肿节风、路边青、鸡屎藤(多年生藤本或草质藤本)的药用部位属灌木,其药用部位名称应使用“全株”;天山雪莲属草本,其药用部位名称应为“全草”或“地上部分”;桑寄生、槲寄生的药用部位名称应为“带叶茎枝”。

基于孢粉学及花瓣微观形态学的玫瑰花品种的鉴定

目的对6种玫瑰花花粉粒、花瓣进行显微特征观察,以期为玫瑰花显微鉴定与品种划分提供参考。方法通过使用光学显微镜及扫描电子显微镜对6种玫瑰花的花粉粒和花瓣形貌进行观察,并对花粉粒的9个孢粉学特征指标进行量化分析。结果6种玫瑰花的花粉粒类型均为等级单粒的N_(3)P_(4)C_(5)型,均具沿极轴方向向两极延伸的条状纹饰。其孢粉学数据结果显示:内孔宽度(We)变异系数过大,不能作为鉴别依据;其它指标包括极轴长(P)、赤道轴长(E)、P/E值、外孔长度(Le)、花粉壁沿极轴长度(Exp)、花粉壁沿赤道轴长度(Exe)、花粉壁沿极轴相对厚度(Exe/P)以及花粉壁沿赤道轴相对厚度(Exe/E)差异明显,可综合应用对6种玫瑰花进行品种鉴定。6种玫瑰花花瓣近轴面乳突结构及远轴面条纹形成的盘状结构差异较大,可作为6个品种的鉴别依据。结论从微观角度对6种玫瑰花花瓣微形貌、花粉粒特征及孢粉学研究,为不同品种玫瑰花的鉴别提供了参考依据。

酸枣仁中掺理枣仁的高效液相色谱法鉴别方法研究

目的 建立测定酸枣仁和理枣仁中6’’’-芥子酰斯皮诺素含量的高效液相色谱法(HPLC),以鉴别酸枣仁中掺伪理枣仁。方法 2020年12月至2022年12月,采用HPLC法,选用Agela Venusil ASB C18柱(4.6 mm×200 mm,5μm);以乙腈-0.2%冰醋酸水溶液为流动相梯度洗脱,对酸枣仁及理枣仁中6’’’-芥子酰斯皮诺素的含量进行分析测定;检测波长:335 nm;体积流量:1.0 mL/min,柱温为30℃。结果 6’’’-芥子酰斯皮诺素在2.32~138.96μg/L(r=1)内呈良好的线性关系。理枣仁平均加样回收率为97.5%,相对标准偏差(RSD)为1.5%。酸枣仁平均加样回收率为97.8%,RSD为1.7%。6’’’-芥子酰斯皮诺素在酸枣仁中含量范围为0.003 3%~0.005 1%,在理枣仁中含量范围为0.050 6%~0.066 0%。结论 建立的6’’’-芥子酰斯皮诺素HPLC含量测定分析方法灵敏度高、专属性强、重现性好,可用于酸枣仁中掺伪理枣仁的鉴别研究。

基于FTIR的黄芪药材质量评价研究

目的 建立黄芪药材的红外原始指纹图谱与量子指纹图谱,为其质量控制提供参考。方法 采用傅里叶变换红外光谱仪采集35批黄芪药材的红外指纹图谱,经数据处理建立黄芪的红外量子指纹图谱,采用系统指纹定量法以及t检验比较两种指纹图谱是否存在差异,并对量子指纹图谱的共有量子峰面积进行系统聚类分析。结果 黄芪药材的红外指纹图谱与量子指纹图谱间并不存在显著性差异,系统指纹定量法将35批黄芪分为8个质量等级,系统聚类分析表明35批黄芪的质量可聚为两类。结论 红外量子指纹图谱能够提供大量特征信息,系统指纹定量法能够全面、准确、直观地将黄芪药材分为8个质量等级,两者结合可以实现对黄芪等中药材质量的全面评价。

陕西省咸阳市秦都区药用植物资源调查与分析

目的依托第四次全国中药资源普查项目,掌握陕西省咸阳市秦都区野生与栽培药用植物种类及分布情况。方法采取实地样线调查、标本采集与制作、文献对比等方法,对药用植物类别、生活型、科属组成、入药部位、重点药用植物及其功效等进行全面调查、统计与分析。结果秦都区共调查到药用植物252种,其中被子植物种类占绝对优势;药用植物共涉及80科205属,科的水平组成以菊科、蔷薇科、豆科为优势科,分别包含35种、21种、17种药用植物;草本植物为秦都区药用植物的主要类型,占物种总数的63.89%;248种药用植物具有明确的入药部位,其中49种植物有多个入药部位;调查到重点药用植物45种,按功效可分为15大类,以清热类中药为最多;同时,调查还发现了银杏Ginkgo biloba L.、野大豆Glycine soja Siebold&Zucc.等珍稀濒危植物。结论陕西省咸阳市秦都区野生药用植物种类较为丰富,栽培药用植物以景观和教学药用植物为主,未见有大面积人工种植中药材。通过全面调查并掌握秦都区药用植物资源现状,能够为该地区药用植物资源保护和中医药事业可持续发展提供可靠依据。

基于DNA条形码ITS对西藏不同地理居群红景天的鉴定研究

目的:对大花红景天和长鞭红景天进行2种DNA条形码的碱基序列分析,并构建系统进化树,为大花红景天的真伪鉴定提供参考。方法:提取3份样品基因组DNA,对内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)片段进行PCR扩增,双向测序,获得其序列信息;运用MEGA7.0对所有样品的ITS序列及GenBank共21条进行比对、计算种内种间遗传距离,构建Neighbor-Joining(NJ)系统进化树。结果:编号为A1~A14的大花红景天聚为一支,编号为K1~K7的长鞭红景天聚为一支;同时发现ITS序列信息变化与地域和环境明显相关。结论:将ITS序列作为DNA条形码能准确、快速地鉴别大花红景天,可为其种质资源鉴定及物种鉴别提供依据。

僵蚕与其掺伪品鉴别方法的研究

为探索僵蚕与其掺伪品的鉴别方法。本研究通过样品形态、质地、断面和气味特征,对僵蚕及其掺伪品进行性状描述;采用光学显微技术比较僵蚕与掺伪品体表被有的白色粉霜状物的区别;用稀盐酸与僵蚕体表被有的白色粉霜状物反应,判断僵蚕与其掺伪品的真伪;采用薄层色谱法,以硅胶G为固定相,以石油醚(60~90℃)-丙酮(7:3)为展开剂,置365nm紫外灯下检视,对僵蚕与掺伪品甲醇提取物进行鉴别。结果表明,与正品僵蚕比较,通过性状鉴别,掺伪品可分为3类,通过光学显微镜检查,部分样品中检出淀粉粒,部分样品呈碳酸盐或碳酸氢盐阳性反应,部分样品的薄层色谱特征存在明显差异。该方法快速、易操作、专属性良好,为僵蚕的鉴别方法提供参考。

浅谈传统鉴定方法在中药材质量控制中的应用

我国拥有世界上最丰富的中药材资源,由于药材来源广泛,加上中药的有效成分较为复杂,因此中药材的品性和质量鉴定一直缺乏统一标准。中药鉴定已经成为中药研究的重要内容,对于中医药研究和临床治疗有极其重要的作用。目前中药鉴定的新技术和新方法发展迅速,但传统经验鉴定方法仍是基础。传统经验鉴定主要有如下三种:其一是基源鉴定;其二是性状鉴定;其三是显微鉴定。每一种鉴定方法都有其适用对象与特点,鉴定时通常交叉使用,以完成对中药的准确鉴定。

鹿茸标准鉴别技术进展研究

鹿茸是一种具有重要药用价值的中药材,具有多种功效和广泛的临床应用。然而,由于市场上出现了大量的假冒伪劣产品,对鹿茸的鉴别技术的研究变得十分重要。本文综述了近年来鹿茸的鉴别技术进展,包括传统的鉴别方法以及现代分子生物学和化学分析技术等。同时,还对当前鹿茸鉴别技术的挑战和未来发展方向进行了讨论。

《六十病方》“节皮”初考

“节皮”一药长期失考。老官山汉墓出土文献《治六十病和齐汤法》,传世文献陶弘景《本草经集注》七情条例中均出现“节皮”一药。本文考证后认为,“节皮”是“豺节皮”的略称,而“豺节皮”“豺漆皮”皆为五加皮的异名。因此,“节皮”即“五加皮”。

化学原料药元素杂质控制策略探索与思考

元素杂质影响药品安全性和有效性,国际人用药品注册技术协调会(ICH)在2022年4月发布了《Q3D(R2):元素杂质指导原则》最终版。本文参考Q3D(R2)分析了化学原料药中元素杂质,识别出各种潜在来源的可能元素杂质,对生产角度各环节元素杂质的控制策略进行讨论,为后续药品研发、生产、质量控制和上市变更研究,提供了新的研究思路。

陈军力野山参鉴别特色经验

陈军力老师传承了孔庆蕃先生看气魄的经验,在综合判断五形的基础上重点把握纹、体、皮的特征;提出了野山参体质的分类和鉴别意义。陈老师的鉴别经验对当下和未来数十年的工作具有现实指导意义。

基于优化MaxEnt模型的我国淫羊藿潜在适生区预测研究

目的 预测当前气候条件下淫羊藿在我国的潜在适生区,为淫羊藿资源可持续利用及生产规划提供依据。方法 基于经筛选后的267个淫羊藿物种分布数据及8个环境因子,利用R语言kuenm包优化最大熵(MaxEnt)模型参数,分析影响淫羊藿分布的主要环境因子,并预测其潜在分布范围。结果 优化后模型运行结果遗漏率=0.044 8、Akaike信息量准则=6 409.884 5、曲线下面积=0.986,说明模型准确度较高。基于环境因子贡献率与刀切法表明,当前影响淫羊藿分布的关键环境因子主要有7月份平均降水量、2月份平均最高气温、9月份平均降水量、最冷季度降水量、降水量变异系数、温度季节性变化标准差及最暖季度降水量。模拟结果显示,当前气候条件下我国淫羊藿总适生区面积约221.14×10^(4)km^(2),集中分布在我国中部及中南部地区。其中高适生区面积约23.13×10^(4)km^(2),中适生区面积约73.78×10^(4)km^(2),低适生区面积约124.22×10^(4)km^(2)。结论 本研究可为淫羊藿资源人工栽培规划及可持续利用提供参考。