异构网络中多元成分大数据智能分类方法研究

针对传统方法在进行多元成分大数据分类时存在平均百分比分类误差大的问题,提出基于旋转森林算法的多元成分大数据分类方法.首先给出马尔科夫链蒙特卡罗方法、旋转森林方法等相关技术分析;再将多元成分大数据分类问题看作一个概率密度估计问题,采用马尔科夫链蒙特卡罗方法对多元成分大数据进行概率分布统计,并通过核密度估计对多元成分数据的概率模型做先验假设,引入旋转森林方法对多元成分数据进行分类;最后在异构网络正常、异常两种情况下进行试验对比分析.实验结果表明,在异构网络正常情况下采用改进分类方法,其分类精度较高.

不同加工玄参药材中多元功效成分的含量测定及灰色关联度分析

建立了超高效液相色谱-三重四极杆-线性离子阱质谱(UPLC-Qtrap-MS/MS)同时测定玄参药材中环烯醚萜苷类、苯丙素苷类和有机酸类等12种功效成分的方法,分析了不同加工方法对玄参药材中多元功效成分含量的影响,并采用UPLC-Qtrap-MS/MS技术同时测定其中的12种功效成分含量,用灰色关联度分析法对多元功效成分进行综合评价。结果表明,12种功效成分在一定浓度范围内的线性关系良好,相关系数均大于0.999 0,加标回收率为95.82%~99.35%,相对标准偏差(RSD)小于2.44%;不同加工方法对玄参中多元功效成分含量具有一定的影响,灰色关联度分析结果显示,阴干法和完整药材蒸后烘干的样品综合质量较好。该实验揭示了加工对玄参中多元功效成分的影响,可为优选玄参适宜产地加工方法提供基础资料,同时为玄参药材内在质量的综合评价提供方法参考。

不同时期山里红叶片中多元酚类成分含量的测定

The content of polyphenolic compounds including chlorogenic acid,vitexin-4″-O-glucoside,vitexin rhamnoside,rutin,vitexin,hyperoside in leaf of Crataegus pinnatifida Bunge var.major N.E.Br.at different times was determined by HPLC.The results show that the content of polyphenolic compounds in different times is various.In April,the total content of polyphenolic compounds and the contents of chlorogenic acid,vitexin-4″-O-glucoside,vitexin rhamnoside,rutin reach the peak.And the content of every compound and the total content of these compounds decrease gradually with the plant growing,and reach the lowest point in July to August.Therefore,in order to extract polyphenolic compounds,the optimal harvest time for C.pinnatifida var.major leaf is April.

不同干燥方法对麦冬多元活性成分的影响

探究不同干燥方法对麦冬多元活性成分的影响。采用超快速液相色谱-三重四极杆/线性离子阱质谱(UFLC-QTRAP-MS/MS)同时测定不同干燥方法下麦冬中甾体皂苷、高异黄酮、氨基酸及核苷类共29种活性成分的含量;根据29种目标成分的含量,用聚类分析(HCA)及主成分分析(PCA)对不同干燥方法下麦冬进行综合评价。结果表明,29种目标成分在一定浓度范围内线性关系良好,相关系数均大于0. 999 0;精密度、重复性、稳定性良好,RSD均小于5%;平均加样回收率为97. 02%～102. 78%,RSD均小于5%。PCA结果显示,以晒干、无硫烘干的麦冬样品综合质量较优。所建立的方法准确、可靠,可用于麦冬药材内在质量的综合评价,该研究可为揭示麦冬传统干燥方法科学内涵提供依据,同时为麦冬产地加工时干燥方法的优选提供基础资料。

基于UHPLC-QTRAP-MS/MS的淫羊藿中多元活性成分动态累积的分析与评价

建立了超高效液相色谱-三重四极杆线性离子阱串联质谱(UHPLC-QTRAP-MS/MS)同时测定淫羊藿中黄酮类、生物碱类、酚酸类、氨基酸类及核苷类共50种活性成分的分析方法,并对其多元活性成分的动态累积进行分析与评价。采用Agilent ZORBAX Extend-C18(2.1 mm×100 mm,1.8μm)色谱柱,以水(含0.2%甲酸)-乙腈为流动相梯度分离,流速0.3 mL/min,柱温40℃。质谱配备电喷雾离子源,在正、负离子模式下采用多反应监测模式(MRM)进行测定;采用单因素实验及响应面法优化样品制备条件,灰色关联度分析(GRA)对不同采收期淫羊藿样品进行分析与评价。结果显示,50种目标成分在一定范围内线性关系良好(r2≥0.9990),精密度、重复性和稳定性良好,平均加标回收率为94.5%~107%,相对标准偏差(RSD)均小于5.0%。淫羊藿中多元活性成分累积量在7月中旬出现峰值,不同类别成分累积规律具有一定差异性。6月下旬至7月下旬所采收的淫羊藿药材综合质量较好,与当地传统采收期基本吻合。该研究所构建的方法准确、可靠,可为探究淫羊藿中多元活性成分动态累积规律及确定适宜采收期提供依据,同时也箭叶淫羊藿药材质量的综合评价和整体控制提供方法参考。

基于UFLC-QTRAP-MS/MS技术分析三叶崖爬藤不同部位的多元活性成分

基于三叶崖爬藤不同部位中60种多元活性成分的差异,对不同部位质量进行综合评价。采用超快速高效液相色谱-三重四极线性离子阱质谱联用技术测定三叶崖爬藤块根、茎、叶中60种活性成分的含量,应用多元统计分析方法比较了不同部位间差异活性成分,并对不同部位进行了质量等级排序。含量测定结果显示,60种活性成分总含量在不同部位中的分布规律为叶>茎>块根,分别达到了14263、11583、4603μg/g;主成分分析显示不同部位样本分类明显,差异较大;偏最小二乘回归分析及方差分析显示,8种活性成分可作为区分不同部位的活性成分标志物;灰色关联度分析结果显示,不同部位等级排序为叶>茎>块根,叶的整体质量优于其他两个部位。本实验结果可为三叶崖爬藤不同部位多种活性成分的快速鉴定及质量控制提供方法参考,也为其资源合理开发利用奠定基础。

金钱草不同部位多元化学成分的分析与评价

基于超高效液相色谱-三重四极杆/线性离子阱质谱(UHPLC-Triple Quad-MS/MS)建立了同时测定金钱草中黄酮类、有机酸类、核苷酸类及氨基酸类等多元化学成分含量的方法,并结合多元统计分析对金钱草不同部位(茎、叶、花及果实)的化学成分进行分析与评价。采用Agilent Extend-C_(18)(2.1 mm×100 mm,1.8µm)色谱柱,以0.1%甲酸(A)和甲醇(B)作为流动相进行梯度洗脱,流速0.30 mL/min,多反应监测模式(MRM)检测。根据40种目标成分的含量,采用聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、单因素方差分析(One-way ANOVA)和灰色关联度分析(GRA)对金钱草不同部位进行综合评价。结果显示,40种成分的色谱峰分离度良好,在相应的质量浓度范围内,标准曲线的相关系数(r^(2))均不低于0.9992,检出限(LOD)为0.21~19.76 ng/mL,定量下限(LOQ)为0.71~65.88 ng/mL,平均加标回收率为99.1%~102%,相对标准偏差(RSD)不大于2.9%。金钱草不同部位中40种化学成分含量的差异显著,其中花、叶的综合质量较好。该研究建立的评价体系准确、可靠,可用于金钱草药材内在质量的综合评价,为金钱草药材的合理采收和综合开发利用提供了科学依据。

不同加工覆盆子多元指标成分测定及TOPSIS综合评价

目的考察不同加工工艺对覆盆子中多元指标成分的影响,为优化覆盆子药材的适宜加工方法、控制质量提供新的参考。方法测定10种不同加工工艺的覆盆子药材中总黄酮、多酚、三萜、多糖;将多元指标成分分析结果进行归一化处理,借助TOPSIS分析方法,对不同加工工艺的覆盆子进行质量综合评价。结果不同加工工艺中:沸水中略烫40℃干燥-回潮-发酵12小时-40℃二次干燥的覆盆子综合质量较好,其次为样品发酵24小时后,40℃烘干。结论本文研究成果为揭示加工方法对覆盆子中化学成分的影响及探讨覆盆子药材的品质形成机制提供参考。

基于多元活性成分同时测定结合多元统计分析评价不同干燥加工三叶青药材的质量

建立了一种超快速液相色谱-三重四极杆-线性离子阱质谱(UFLC-QTRAP-MS/MS)同时测定三叶青中黄酮类、鞣质类、酚酸类、核苷类、多酚类和氨基酸类等60种活性成分的快速分析方法,并结合多元统计分析,评价不同干燥加工三叶青的质量。采用XBridge^(®)C_(18)柱(4.6 mm×100 mm,3.5μm)以0.4%甲酸-甲醇为流动相进行梯度分离,以多反应监测模式在电喷雾正、负离子模式下进行质谱检测。基于各目标成分的质量浓度,用方差分析(ANOVA)、熵权TOPSIS法及灰色关联度分析(GRA)对不同干燥加工三叶青样品进行综合评价。结果显示,各目标成分在一定质量浓度范围内的线性关系良好,相关系数均不低于0.9990,检出限为0.03~13.59 ng/mL,定量下限为0.09~45.30 ng/mL,平均加标回收率为96.1%~102%,相对标准偏差均小于5%;不同干燥方式对三叶青的多种活性成分有影响,与传统的干燥方式相比,现代的干燥方式能明显保留三叶青的活性成分。综合分析,真空干燥的三叶青样品的综合质量较好。该研究构建的方法可为三叶青的合理干燥和加工提供实验依据,同时也为三叶青质量的综合评价和整体控制提供新的方法参考。

高山地区夏季大气PM_(2.5)中元素的污染特征、生态风险及健康风险评估——以武当山为例

为了解华中高山地区夏季大气PM_(2.5)中元素的污染特征,于2018年6月在湖北省十堰市武当山国家空气质量监测站采集PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品中18种元素(Na、K、Ca、Mg、Al、Fe、V、Cr、Mo、Cu、Zn、Mn、Ni、As、Se、Cd、Ba和Pb)的浓度,并探讨了其来源、生态风险和健康风险.结果表明,武当山PM_(2.5)的日均浓度范围为5.00—33.65μg·m^(-3),平均浓度为(16.84±7.07)μg·m^(-3);元素K、Na、Fe、Ca、Al、Mg和Zn的浓度较高,7种元素占所分析元素的97.68%以上;富集因子结果表明,Mo、Zn、Pb、Cd和Se的EF值高于100,可能受周边人为活动排放污染物的区域或长距离传输影响;主成分-多元线性回归(PCA-MLR)结果表明,PM_(2.5)中元素主要来自于燃煤和机动车(57.57%)、工业源(22.52%)和地壳(19.91%);武当山PM_(2.5)重金属的生态风险指数极高,其中Cd、Se和Mo的潜在生态危害程度极强;健康风险评估显示,综合非致癌风险(HI)在儿童和成人中分别为2.28×10-2和3.04×10-2,均在可接受水平内,综合致癌风险(CRT)在儿童和成人中分别为4.45×10-7和2.37×10-6,说明成人存在潜在的致癌风险;Cr在成人中的致癌风险为1.88×10-6,说明Cr在成人中存在潜在的致癌风险,同种金属对人体的非致癌风险和致癌风险均表现为成人>儿童.

基于灰色回归模型广州市果蔬类生鲜农产品冷链物流需求预测

目的通过对不同预测方法的误差进行对比研究,选取预测精度较高的方法,促进部门科学化决策。方法从农产品供给、社会经济水平、冷链物流保障、居民规模与消费能力四大维度选取15个指标来构建影响因素指标体系,对影响因素与冷链物流需求进行灰色关联度分析。采用GM(1,1)、GM(1,6)与主成分-多元回归线性模型对果蔬类生鲜农产品冷链物流需求进行预测。结果GM(1,1)预测模型、GM(1,6)预测模型、主成分-多元回归线性预测模型的预测误差分别为2.97%、1.70%、2.53%。结论GM(1,6)预测模型预测精度最高,该模型适用于中短期的冷链物流需求预测,具有较高的应用价值。

基于多元统计分析评价不同干燥方法对金钱草中多元指标成分的影响

目的探究不同干燥方法对金钱草中多元指标成分的影响。方法采用超高效液相色谱-三重四极杆/线性离子阱质谱(UHPLC-QTRAP-MS/MS)同时测定不同干燥方法下金钱草中黄酮、有机酸、氨基酸及核苷类共44种指标成分的含量;根据44种目标成分的含量,用聚类分析(HCA)、灰色关联度分析(GRA)及逼近理想解排序方法(TOPSIS)法对不同干燥方法下金钱草样品进行综合评价。结果HCA结果显示,7个不同干燥方法主要分为2类,第1类为晒干和阴干,第2类为不同温度烘干、微波干燥和冷冻干燥;综合GRA和TOPSIS结果,晒干的金钱草样品综合质量较好,阴干和冷冻干燥也可以作为代替干燥方法。结论该研究可为揭示金钱草传统干燥方法科学内涵提供依据,同时为金钱草药材产地加工时干燥方法的优选提供基础资料。

基于APCS-MLR模型的九洲江广东段不同水期水质变化特征及污染来源解析

为探究九洲江广东段水质变化特征及其污染来源,选取了2021—2022年九洲江营仔国考断面自动站逐日水质数据,利用相关性分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型对九洲江不同水期水质特征及污染来源进行了研究。结果表明:九洲江营仔断面丰水期水质相对较差,高锰酸盐指数、总磷和浊度相较枯水期显著升高,溶解氧、pH相较枯水期显著下降;不同水期水质指标相关性存在一定差异,与枯水期相比,丰水期pH、溶解氧和浊度与其他水质指标的相关性有所增加,而高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮指标间的相关性有所减小;枯水期畜禽养殖源+城镇生活源对总磷、氨氮和总氮的绝对贡献率分别为58.47%、48.71%和44.14%,未识别污染源对高锰酸盐指数、水温、pH和电导率的绝对贡献率分别为63.08%、59.48%、54.90%和52.65%;丰水期农业面源+城镇面源对总氮、总磷和高锰酸盐指数的绝对贡献率分别为51.96%、41.38%和34.78%,气象因子对溶解氧、pH和氨氮的绝对贡献率分别为55.66%、40.75%和31.87%。综合来看,九洲江广东段水质指标枯水期主要受畜禽养殖源+城镇生活源和未识别污染源的影响,丰水期主要受农业面源+城镇面源和气象因子影响,故九洲江广东段水质管控不仅要加强畜禽养殖污染治理、城镇污水管网完善,还应注重保障生态流量、削减汛期面源污染等工作。

京杭运河上游河段磷污染时空分布特征及污染源解析

为揭示京杭运河上游桐乡段总磷浓度不能稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的原因,在桐乡段干流布设24个采样点,入河支流布设18个采样点,开展水质加密监测,研究磷污染发生的时空变化规律;基于水质常规指标的主成分分析,以及各主成分因子中强载荷指标与三维荧光组分的相关性分析,对重点河段磷的主要污染源进行解析;并基于绝对主成分—多元线性回归模型,定量评价主要磷污染源的贡献率。结果表明:1)京杭运河上游桐乡段干流入境水总磷浓度为0.14~0.20 mg/L,沿程监测点5~7、9和21~24有明显变差趋势,最高浓度达0.40 mg/L;部分入河支流水质较差,总磷浓度达到0.44 mg/L。2)主成分分析得到3个主因子,因子1以氨氮、溶解态磷为主要载荷,与类蛋白质组分显著相关,代表生产生活污染;因子2以高锰酸盐指数、溶解态磷、颗粒态氮为主要载荷,与类腐殖质组分显著相关,代表农业源;因子3以颗粒态磷、颗粒态氮为主要载荷,与浊度显著相关,代表码头污染与底泥源。3)运河上游河段的磷污染主要发生在干流监测点5~7和9,主要为码头污染与底泥源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为65.9%和31.8%;监测点21~24主要为农业源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为34.0%和32.1%;此外,生产生活污染在丰水期也有较大影响,其对监测点5~7和9、21~24的贡献率分别为42.6%、31.8%。

暴雨期间秦淮河水质特征及其污染源解析

为深入探究暴雨前后秦淮河的水质变化,对造成河道污染的污染源进行识别,对秦淮河5个监测断面在无雨期和暴雨期的水质进行统计分析。文章利用箱线图和相关性分析对不同时期秦淮河水质指标的变化进行了分析;利用APCS-MLR和PMF模型对不同污染源的贡献率进行计算。结果表明,暴雨期,秦淮河的CODMn、NH_(4)^(+)-N和TN的浓度高于无雨期,其中NH_(4)^(+)-N的变化率最大,DO低于无雨期;相比无雨期,暴雨期下DO与CODMn、NH_(4)^(+)-N和TN的负相关性增加。APCS-MLR结果显示,暴雨期时,河道内源污染、城市面源污染、点源污染及未识别污染对秦淮河水质变化的贡献率分别为61.239%、27.287%、7.739%及3.735%;PMF模型结果显示,暴雨期时,河道内源污染、城市面源污染及点源污染对秦淮河水质变化的贡献率分别为62.934%、23.489%及13.577%。2种模型的结果相近,具有较高的准确性。该结果可为秦淮河暴雨期污染控制提供对策。

功能梯度材料组元设计的研究进展

综述目前功能梯度材料的国内外研究情况,从双组元和多组元设计角度着重阐述目前研究进展。展望今后功能梯度材料组元设计的发展方向。

基于高密度采样的县域尺度土壤重金属污染特征及源解析——以山东省昌乐县为例

为研究区域大尺度土壤重金属污染特征及来源,以山东省昌乐县为研究区域,通过网格化采样和分析测试,获得了5818件表层土壤样品的Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、V、Mn、As、Co、Cd、Hg等11种重金属元素含量。进行了潜在生态风险评价,采用差异性分析、主成分分析、绝对主成分-多元线性回归分析、地统计分析等方法,定性、定量解析了来源。结果表明,研究区属土壤重金属高背景区,但总体污染风险低。潜在生态风险污染程度以中度为主,Hg、Cd对综合潜在生态危害的贡献最高,贡献率分别为47.94%和28.28%。解析结果显示,Co、Ni、Cr、V、Mn、Cu主要来自基性岩体控制的成土母岩风化的自然源;Pb、Zn主要来自交通和矿致异常的综合源;As、Cd主要来自碳酸盐岩和砂页岩成土母岩影响的自然源;Hg主要来自人类活动影响的人为源;Pb、V、Cd有30%以上的贡献来自未知源。以上污染源和未知源的平均贡献率分别为45.18%、16.19%、13.78%、5.95%、18.90%。自然源是研究区土壤重金属的主要来源,综合源和人为源对Pb、Zn、Hg的贡献最大,可能造成叠加污染。通过本文的分析研究可进一步筛选污染风险较大区域,在小尺度范围内开展重金属来源识别,尤其是未知源识别,为土壤重金属污染防控提供依据。

北京市北运河水系污染特征及来源解析

采用聚类分析法、主成分分析法和绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)源解析模型对北京市北运河水系污染特征及来源进行解析。结果表明,北运河水系监测点位可聚为两类,A类点位主要分布在中心城区及水系上游,水环境质量状况较好;B类点位水质相对较差,多分布在水系中下游和郊区。源解析结果显示,补水水源对A类点位高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、氨氮和总磷(TP)的贡献率分别为65.0%、66.6%、58.1%和57.1%;生活源对B类点位高锰酸盐指数、COD、氨氮和TP的贡献率分别为74.7%、55.3%、58.1%和62.1%,农业面源对氨氮和TP的贡献率也较高。为持续改善北运河水系水环境质量状况,需重点关注水系上游的补水水源和城市面源,加强中下游生活源和农业面源的有效防治。

长春市河流水质综合评价及污染源解析

长春市地表水存在污染程度高、污染来源复杂等问题,为量化分析水质污染对水环境健康的影响,文章基于长春市16个国控断面2015—2021年的水质监测数据,采用水污染指数法全面分析地表水环境质量现状及变化特征。通过主成分分析识别污染物来源,利用绝对主成分-多元线性回归分析定量计算对水质指标的污染贡献率。结果表明,影响长春市水质状况的主要污染指标为CODMn、NH3-N和COD;2018年以来,水污染状况得到有效控制,Ⅱ、Ⅲ类水断面占比逐年提高,河道水质呈现干流优于支流,上游优于下游的特征;水体污染主要来源于城市与农业面源污染、工业废水、畜牧养殖及气象因素。

中药材产地加工研究现状及现代研究特点探讨

中药材产地加工是影响中药安全性和有效性的源头工序,通过查阅和研究近5年中药材产地加工相关文献,总结和分析中药材产地加工研究的现状及现代研究手段,并对其所呈现的趋势和特点进行重点分析,发现现阶段产地加工研究的评价手段较单一、片面,药效学、毒理学等论证研究较少,还处在"找成分、测含量"的单一研究模式,未来需进一步明确加工参数,将中药材产地加工和饮片炮制一体化,构建一个"化学成分指标多元化""分析手段多元化""评价模式多元化"三者有机结合的多元化研究模式。