基于电子鼻技术的臭灵丹草指纹图谱建立及谱效关系研究

目的:基于超快速气相电子鼻技术,建立15批臭灵丹草饮片的气味指纹图谱,结合谱效相关性分析,筛选与抗氧化活性相关的成分。方法:使用超快速气相电子鼻建立15批臭灵丹草饮片的气味指纹图谱,进行相似度评价。结合AroChemBase数据库进行定性分析。以DPPH自由基、ABTS自由基清除能力为指标评价臭灵丹草饮片挥发性成分的抗氧化活性,结合多元统计分析评价谱效关系,筛选与抗氧化活性关联度较大的成分。结果:建立了15批臭灵丹草饮片的气味指纹图谱,结合AroChemBase数据库标定了14个共有峰,分别为异戊烷、乙叉降冰生烯、α-蒎烯、α-水芹烯、1,8-桉叶素、5-甲基-4-壬烯、柠檬烯、二溴氯丙烷、芳樟醇、甲基丁香酚、十一酸甲酯、β-石竹烯、醋酸十一酯、覆盆子酮。臭灵丹草饮片挥发油清除DPPH、ABTS自由基的IC50分别为6.56~21.26 mg/mL、3.89~18.34 mg/mL,灰色关联度分析及偏最小二乘回归分析结果表明柠檬烯、甲基丁香酚、覆盆子酮等与其抗氧化相关性较大。结论:臭灵丹草饮片超快速气相电子鼻气味指纹图谱结合谱效关系研究初步筛选了与抗氧化能力相关性较大的3个成分,可为臭灵丹草饮片质量控制提供依据。

多维度评价及优化黄芪瞬时高温灭菌工艺

为优化黄芪瞬时高温灭菌(high temperature short time,HTST)工艺参数并多维度考察其对黄芪质量的影响,基于指标相关性的权重系数(criteria importance though intercrieria correlation,CRITIC)法采用正交设计优化黄芪灭菌工艺参数,以灭菌温度、灭菌时间、药材粉碎粒度为考察因素,以灭菌率、5种化合物含量及1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH·)清除率为考察指标,通过直观及方差分析评价灭菌对3个考察指标的影响;并运用液质联用技术(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)确认指纹图谱共有峰的结构,以偏最小二乘回归分析法分析共有峰与抗氧化活性的谱效关系。结果显示,灭菌温度是具有显著影响的因素(P<0.05),最佳灭菌工艺参数为灭菌温度(170±2)℃,灭菌时间5 s,粉碎粒度50目;按优化工艺灭菌后的3批样品微生物水平均符合药典规定,5种化合物含量及DPPH·清除率与灭菌前比较无明显变化;灭菌前后指纹图谱相似度均大于0.900;谱效学分析相关性结果与化合物单体抗氧化的试验结果及其结构特点基本一致。综上所述,瞬时高温灭菌对黄芪中微生物具有明显杀灭作用且对其质量无明显影响,表明该方法适用于黄芪药材灭菌。

基于谱效关系的小儿肺热咳喘颗粒抑菌作用研究

目的 建立小儿肺热咳喘颗粒高效液相色谱(HPLC)特征图谱,研究小儿肺热咳喘颗粒对肺炎链球菌的抑菌活性并建立谱效关系模型。方法 以HPLC法测定15批小儿肺热咳喘颗粒特征图谱;牛津杯法研究抑菌活性。采用《中药指纹图谱相似度评价系统》(2012A版)建立15小儿肺热咳喘颗粒特征图谱并进行相似度评价和特征峰指认。以相对抑菌活性为抑菌作用指标,进行灰色关联度分析,利用SPSS 21.0软件进行Pearson相关性分析,建立谱效关系模型并验证。结果 共得到13个特征峰,相似度不低于0.936;指认2、9、11号峰为绿原酸、黄芩苷、木犀草素,13个特征峰均与相对抑菌活性呈正相关,灰色关联度值为0.743~0.924,2、9、11、12号峰为抑菌主要活性成分;验证3批小儿肺热咳喘颗粒样品相对抑菌活性的预测值与测量值相对误差均小于6%。结论 小儿肺热咳喘颗粒抑制肺炎链球菌主要成分包括绿原酸、黄芩苷、木犀草素,且抑菌作用可能由多种成分协同作用产生,与多味药材的配伍有关,验证了中成药具有多成分协同作用的特点;初步确定建立的谱效关系模型可用于小儿肺热咳喘颗粒抗菌作用的预测与评价。

基于谱效关系和网络药理学的穿心莲抗氧化物质基础研究

为研究穿心莲HPLC指纹图谱及体外抗氧化作用的谱效关系,构建穿心莲抗氧化作用网络,整合谱效关系和网络药理学数据,预测穿心莲抗氧化作用的物质基础。采用HPLC法建立10批次穿心莲的指纹图谱;测定穿心莲对大鼠肝细胞(BRL-3A)中活性氧(ROS)及丙二醛(MDA)含量的影响;采用灰色关联分析法进行谱效关联分析,初步确定抗氧化成分;结合网络药理学,预测抗氧化候选成分;根据分析结果,探究穿心莲抗氧化成分。结果:本研究建立了穿心莲指纹图谱,共标定11个共有峰;根据灰色关联度大小排序,9、7、10、5、1、6、8、3号共有峰与BRL-3A细胞ROS含量有较高关联度;9、7、10、5、1、6、8、3号共有峰与BRL-3A细胞MDA含量有较高关联度;网络药理学推测穿心莲抗氧化成分主要包括14-脱氧穿心莲内酯、新穿心莲内酯、穿心莲苷A等25个;整合分析确定穿心莲抗氧化成分为共有峰9、7、10、5、1、6、8、3代表的成分及14-脱氧穿心莲内酯、新穿心莲内酯等。综上,穿心莲抗氧化药效是多种成分共同作用的结果,穿心莲的活性成分可能主要通过细胞凋亡途径,作用于丝/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、内皮生长因子受体(EGFR)、半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)等靶点发挥其药理作用。本研究可对穿心莲抗氧化的物质基础研究提供参考。

柑橘黄酮谱-构-量-效关系及在奶牛上的应用研究进展

柑橘黄酮是一类重要的天然多酚化合物,具有抗炎、抗氧化、抗微生物、调节机体免疫以及抗肿瘤细胞等生物活性,在畜牧行业中具有广阔的应用前景。但在研究开发过程中,柑橘黄酮由于成分众多,代谢途径复杂,代谢产物多样,不利于阐明其活性功能以及发掘利用特定的代谢产物。因此,本文对柑橘黄酮的谱-构-量-效关系和代谢途径及对奶牛的应用等方面进行了系统的综述,以期为柑橘黄酮在动物生产中的进一步开发利用提供理论依据。

双冬胶囊HPLC指纹图谱建立及其抗炎作用的谱效关系研究

目的建立双冬胶囊高效液相色谱(HPLC)指纹图谱,并研究其抗炎作用的谱效关系。方法采用HPLC法建立15批双冬胶囊的指纹图谱,同时进行相似度评价。建立大鼠足肿胀模型考察双冬胶囊的抗炎活性,以大鼠足肿胀率及右后足组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、前列腺素E2(PGE2)、白细胞介素6(IL-6)、IL-8、IL-1β、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平为抗炎药效指标,采用灰色关联度分析法构建双冬胶囊抗炎作用的谱效关系。结果15批双冬胶囊确定了20个共有峰,相似度均大于0.97,指认了8个共有峰。经灰色关联度分析可知,15批双冬胶囊各共有峰峰面积与足肿胀率及MDA、SOD、PGE2、IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α水平的关联度分别为0.6211~0.7835、0.5643~0.8279、0.5810~0.8453、0.5649~0.8550、0.5831~0.8564、0.5765~0.8635、0.5641~0.8380、0.5725~0.8513。其中,与抗炎药效指标关联性较强的有峰4(京尼平苷酸)、峰10(绿原酸)和峰2所代表的化学成分。结论本研究成功建立15批双冬胶囊的HPLC指纹图谱,其中京尼平苷酸、绿原酸等可能是其抗炎药效成分。

唐古特大黄FTIR的双指标序列分析及抗炎谱效关系研究

对于中药材的质量控制研究是中医药现代化的主要研究内容之一。唐古特大黄是一种常用中药,目前对唐古特大黄的质量控制研究多集中在总蒽醌类成分、游离蒽醌类成分以及指纹图谱,基于抗炎效果的质量标准研究尚为少数。采集不同产地、不同采收时间的18批唐古特大黄药材,对其粉末进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究,发现16个共有峰,18批次之间具有较高的相似性(0.798~0.900),相同产地(甘南产、青海产)的唐古特大黄相似度较高(相似度大于0.900的达80%以上),但两产地之间的相似度相对较低(相似度大于0.900的仅为69.44%),结合聚类分析发现不同产地唐古特大黄FTIR谱图存在一定差异性,产地可能是主要影响因素。建立双指标分析序列,可在一定程度上区分药材不同产地。脂多糖(LPS)刺激RAW264.7细胞建立炎性细胞模型,以NO抑制率作为炎性指标,测定不同批次唐古特大黄的NO抑制率。以共有峰透过率作为X, NO抑制率作为Y,采用SMICA14.1软件构建PLSR模型建立谱效关系,谱图中X_(14)、X_(15)、X_(11)、X_(2)四个共有峰VIP>1,其中X_(2)与抗炎效果呈正相关关系,X_(14)、X_(15)、X_(11)与抗炎效果现负相关关系。进一步建立数学模型得共有峰(X)与NO抑制率(Y)的关系Y=237.618+2.992X_(2)-0.845X_(4)+2.979X_(6)-3.722X_(7)+0.433X_(8)-0.957X_(12)-0.759X_(14)-0.632X_(15)(p=0.003<0.01,R=0.935),p<0.01代表构建数学模型有意义,R=0.935代表所构建数学模型可解释93.5%的数据。可知X_(2)、X_(6)与抗炎效果呈正相关关系,X_(4)、X_(7)与抗炎效果呈负相关关系,可预测体外抗炎效果,准确率达93.5%,但由于样本量过小,仅可用于解释本研究纳入数据。X_(6)是由甲基的β(C—H)产生,可能与大黄素、大黄酸、大黄素甲醚、芦荟大黄素等蒽醌类成分有关。该研究将抗炎活性与红外光谱数据相结合,引入唐古特大黄质量评价体系,为唐古特大黄产业的健康发展提供新思路。

复方铁苋工艺优化及抑菌成分研究

目的 基于抑菌药效优化复方铁苋最佳配伍及提取工艺,并揭示该中药复方的抑菌物质。方法 以抗嗜水气单胞菌药效为考察指标筛选复方铁苋最佳配伍,以没食子酸的含量和抑菌活性为评价指标,通过单因素实验和响应面法优化复方铁苋的提取工艺;对不同提取工艺的复方铁苋建立化学指纹图谱并指认“共有峰”,通过相关分析建立指纹图谱与抑菌药效间的“谱效关系”,并采用UPLC-Q-TOF-MS技术进行成分鉴定,找出抑制嗜水气单胞菌的关键成分。结果 复方铁苋以铁苋菜∶五倍子∶诃子=2∶2∶1(w/w/w)为最佳配伍,以料液比为1∶25,浸泡22 min后煎煮60 min为最佳提取工艺,该条件下复方铁苋提取物对嗜水气单胞菌具有最佳抑制效果;从复方铁苋指纹图谱中找出4个与抑菌活性呈高度正相关的物质:诃子酸>诃子鞣酸>没食子酸-4-O-(6-O-没食子酰)葡萄糖苷>没食子酸(相关系数在0.499~0.846之间)。结论 铁苋菜、五倍子、诃子在最佳配伍及工艺条件下具有明显抑制嗜水气单胞菌的活性,通过“谱效关系”快速找出该中药复方中潜在的抑菌物质,为复方铁苋进一步开发为防治嗜水气单胞菌的药物提供科学依据。

蛋白质水解物与苦味的构效关系及脱苦研究

蛋白质水解物具有多种生理活性,但呈苦味限制了其在食品工业中的应用。本文论述了蛋白质水解物与苦味的构效关系,简介了苦味的评价方法,并对蛋白质水解物的脱苦方法研究进展进行了综述,包括有选择分离法、掩盖法、酶法及联合脱苦法等。

基于ETM图像的山地水体提取方法研究

对遥感影像的水体信息进行自动半自动提取方法的相关研究。庐山实验区属于山地,卫星图像上存在着山体阴影,阴影的存在影响了水体信息的提取。如何减弱和消除山体阴影的影响,是实现计算机对山地地区水体信息提取的关键。在以庐山西北部以及八里湖和赛湖为研究区的实验中,以Landsat ETM+影像作为数据源,结合实验区具体情况,分别采用了单波段阈值法、多波段谱间关系法和阈值法的综合运用、水体指数法和阈值法的综合运用这三种方法,对研究区的水体信息进行提取,并对上述三种方法提取的结果进行了分析比较。结果表明,多波段谱间关系法与阈值的综合运用及水体指数法与阈值的综合运用较单波段法能够有效地去除山体阴影的影响,比较适合山地水体信息的提取。

小麦叶面积指数与冠层反射光谱的定量关系

在分析不同氮素水平下小麦叶面积指数（I棚）和冠层光谱反射率随生育期变化模式的基础上，确立了LAI与冠层光谱反射率及光谱参数的相关关系，提出了小麦LAI的敏感光谱参数及预测方程．结果表明，小麦LAI和近红外短波段（760—1220nm）反射率都随施氮量的增加呈上升趋势，可见光波段反射率则相反；从拔节期到成熟期，LAI和近红外短波段反射率均表现为先上升后下降的趋势，而可见光波段（460—710nm）反射率随生育期的推进先降低后升高，以孕穗期反射率最低，近红外长波段区域（1480-1650nm）反射率的变化与可见光部分相同．LAI与可见光波段反射率呈负相关，与近红外短波段反射率呈极显著正相关，其中以810nm相关性最好．可以选择RVI（810，510）和DVI（810，560）作为反演小麦LAI的光谱参数．另外，在证明垂直植被指数PVI和转换型土壤调整指数TSAVI对LAI预测能力的同时，发现利用RVI（810，510）、DVI（810，560）和PVI3个植被指数共同推算小麦LAI的准确度更高．

小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱指数的定量关系

利用不同小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验数据,研究了小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱间的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高蛋白质含量的品种类型,近红外区域若干相邻波段和可见光波段组成的比值植被指数与单位土地面积上叶片氮素积累量的相关关系均表现较好,因此可用760、810、870、950和1 100 nm反射率的平均值与660nm组成的比值植被指数对不同蛋白质类型小麦品种的叶片氮素积累量进行定量监测,但回归方程的斜率在不同类型品种之间存在显著差异。本研究确立的小麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。

稻麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系

作物氮素含量是评价作物长势、估测产量与品质的重要参考指标,叶片氮素含量的无损快速监测对于指导作物氮素营养的精确管理及生产力的预测预报具有重要意义.以5个小麦品种和3个水稻品种在不同施氮水平下的3a田间试验为基础,综合研究了稻麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系.结果显示：（1）不同试验中拔节后稻麦叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势;（2）稻麦冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异,在可见光区（460～710 nm）的反射率一般随施氮水平的增加逐渐降低,而在近红外波段（760～1100 nm）却随施氮水平的增加逐渐升高;（3）就单波段光谱而言,610、660 nm和680 nm处的冠层反射率均与稻麦叶片氮含量具有较好的相关性;（4）在光谱指数中,归一化差值植被指数NDVI（1220,610）与水稻和小麦叶片氮含量均具有较好的相关性,且相关性好于单波段反射率;（5）对于小麦和水稻,可以利用共同的波段和光谱指数来监测其叶片氮含量,采用统一的回归方程来描述其叶片氮含量随单波段反射率和冠层反射光谱参数的变化模式,但若采用单独的回归系数则可以提高稻麦叶片氮含量估测的准确性.

小麦叶片氮含量与冠层反射光谱指数的定量关系

本文以3种蛋白质类型的小麦品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,研究了小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系。结果显示,不同试验中拔节后叶片氮含量均随施氮水平呈上升趋势,同时冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异。对于低、中、高籽粒蛋白质含量的品种,叶片氮含量与冠层反射光谱的归一化植被指数NDVI(1 220,710)和红边位置均有密切的定量关系,决定系数在0.80左右。对于不同品质类型小麦品种,均可利用统一的回归方程描述其叶片氮含量随反射光谱参数的变化,对于低蛋白类型品种,采用单独的回归系数即可提高叶片氮含量估测的准确性。本研究确立的小麦叶片氮含量与冠层反射光谱的定量关系可用于不同的小麦品种、生育时期和施氮水平,为小麦氮素营养的监测诊断与精确施肥等提供理论依据和技术途径。

基于Landsat TM影像的水体信息提取

基于Landsat 5 TM影像,以芜湖市沿江区域为试验区,利用水体指数模型(NDWI、MNDWI)、单波段阈值法(LBV变换的B分量)、波谱间关系模型(KT3+TM4>TM2+TM7),以及新提出的波谱间关系模型(KT3+TM2>TM4+TM3)进行水体信息自动提取的试验,从定性与定量2个方面对5种方法进行对比.结果表明,波谱间关系模型提取水体的精度最高,为93%;受到植被和建筑物等因素的干扰最小.

稻麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系

作物氮素积累动态是评价作物群体长势及估测产量和品质的重要指标,对于作物氮素的实时监测和精确管理具有重要意义.该文以5个小麦（Triticum aestivum）品种和3个水稻（Oryza sativa）品种在不同施氮水平下的3年田间试验为基础,综合研究了稻麦叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系.结果表明,不同试验中拔节后叶片氮积累量均随施氮水平呈上升趋势;稻麦冠层光谱反射率在不同施氮水平下存在明显差异,可见光区（460～710 nm）反射率一般随施氮水平的增加逐渐降低,近红外波段（760～1 220 nm）反射率却随施氮水平的增加逐渐升高;就单波段而言,810和870 nm处的冠层光谱反射率均与稻麦叶片氮积累量具有相对较高的相关性;在光谱参数中,比值植被指数（Ratio vegetation index, RVI）（870,660）和RVI（810,660）均与稻麦叶片氮积累量具有高度的相关性,且相关系数明显高于单波段反射率,尤其是水稻作物;对于小麦和水稻,均可以利用统一的波段和光谱指数来监测其叶片氮积累量,并可以采用统一的回归方程来描述其叶片氮积累量随单波段反射率和反射光谱参数的变化模式,但若采用单独的回归系数则可以提高稻麦叶片氮积累量估测的准确性.

一种利用TM影像自动提取细小水体的方法

提出一种利用TM影像自动提取山区细小水体的多波段谱间关系改进方法。该方法在典型谱间关系法的基础上,针对水体与阴影在蓝绿光波段亮度值降低速率差异较大的特征,基于差值运算,构建新的多波段谱间关系水体提取模型。首先利用该模型将水体从其他地物及阴影中分离出来,然后基于数学形态学膨胀滤波算法进行空洞填充和短线连接,最后通过图像细化算法实现目标的细化。经过试验比较表明,该方法克服了许多水体提取模型只能有效提取较大面积水体的缺点,除了能够对山区的细小水体进行高精度自动提取外,还能够有效地去除阴影等干扰信息。

光谱遥感岩矿识别基础与技术研究进展

遥感技术的发展与地物光谱特征的研究密不可分。主要从光谱遥感发展与地质应用的趋势出发 ,从光谱遥感岩矿识别基础与识别技术方法两方面阐述了光谱遥感的研究进展。对于遥感岩矿的识别基础 ,主要阐述物谱关联和物理模型研究的技术方法与进展以及其对遥感地质应用的促进与深化。在技术方法方面 ,主要从多光谱与成像光谱两个层次上 ,分析利用光谱特征进行岩石矿物识别的研究进展及其潜力与可行性。强调了岩石矿物光谱特征在遥感岩矿识别与地质成因信息提取中的重要性。

鲁甸M_S6.5级地震强震动记录及震害分析

2014年8月3日发生的鲁甸地震是我国继2013年芦山地震之后的又一次破坏性浅源地震,造成了严重的人员伤亡和工程结构破坏。本文处理了我国数字强震动台网捕获的60余组主震三分量强震动记录,绘制了震中附近区域的峰值加速度等值线图,长轴沿西北-东南方向展布。通过与中国西部常用衰减关系的对比,发现各模型的预测值均不同程度高估了峰值加速度、峰值速度的观测值。最后以水平向峰值加速度较大的三个典型台站为例,详细调查了附近建筑的破坏情况,结合宏观烈度分布结果,分析了地震动特征与震害的相关性。

两面针红外指纹图谱与抗癌活性的谱效研究

研究两面针的红外指纹图谱与抗肿瘤活性之间的相互关系.基于不同产地的两面针氯仿提取物的红外指纹图谱特征峰强度及其抗肿瘤活性的效果,采用后退法构建以两面针抑制人胃腺癌7901和人宫颈癌Hela两种肿瘤细胞株的谱效模型.所建立数学模型的预测值与实际测量值的偏差率全部在10%以内,说明两面针红外指纹图谱和两面针抗肿瘤活性之间具有相关性.结果表明,生物碱类成分在两面针抗肿瘤药效活性中发挥了重要的作用.