当归产区根际土壤近红外漫反射光谱指纹图谱研究

以积分球漫反射方式采集11个当归产区共147批根际土壤样品的NIRDRS,解析特征吸收峰,采用"相关系数法"对NIRDRS指纹图谱进行相似度分析,建立正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)模型探讨其与土壤类型及产区划分的关系。结果表明8个主产县根际土壤的NIRDRS指纹图谱、一阶导数光谱及二阶导数光谱均较为相似,但临洮县、临潭县及康乐县等3个产区与其他产地(尤其是岷县)差异明显;基于OPLS-DA模型能够将各产区根际土壤的NIRDRS指纹图谱进行明确区分,其差异的主要波数范围为7352.5~6935.9 cm-1、5819.9~5760.4 cm-1、4927.1~4609.7 cm-1、4411.3~4485.7 cm-1及4307.1~4188.1 cm-1。当归产区根际土壤具有较为明显的地域性分布特征,根际土壤的NIRDRS指纹图谱与土壤类型密切相关。     

当归产区根际土壤近红外漫反射光谱指纹图谱研究北大核心CSCD

以积分球漫反射方式采集11个当归产区共147批根际土壤样品的NIRDRS,解析特征吸收峰,采用"相关系数法"对NIRDRS指纹图谱进行相似度分析,建立正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)模型探讨其与土壤类型及产区划分的关系。结果表明8个主产县根际土壤的NIRDRS指纹图谱、一阶导数光谱及二阶导数光谱均较为相似,但临洮县、临潭县及康乐县等3个产区与其他产地(尤其是岷县)差异明显;基于OPLS-DA模型能够将各产区根际土壤的NIRDRS指纹图谱进行明确区分,其差异的主要波数范围为7352.5~6935.9 cm-1、5819.9~5760.4 cm-1、4927.1~4609.7 cm-1、4411.3~4485.7 cm-1及4307.1~4188.1 cm-1。当归产区根际土壤具有较为明显的地域性分布特征,根际土壤的NIRDRS指纹图谱与土壤类型密切相关。     

草豆蔻、红豆蔻、宽丝豆蔻的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱技术对草豆蔻、红豆蔻、宽丝豆蔻进行光谱测试,比较其图谱的差异。根据波数所对应的化学键和官能团来定性分析药材所含的化学成分。结果显示,三种豆蔻类药材均含有挥发油类、二苯庚烷类、黄酮类、糖类和氨基酸等化合物。对差异较大的指纹区1 760~1 700 cm-1、1 600~1 400 cm-1、1350~1 000 cm-1进行二阶导数处理,并结合吸光度比值法求相对含量推测出,宽丝豆蔻所含的挥发油和黄酮类化合物较多,糖类成分最少,且宽丝豆蔻挥发油的主要药效成分是1,8-桉叶油素;而草豆蔻和红豆蔻中挥发油的主要药效成分是肉桂酸甲酯。三种药材属于不同种植物,图谱差异显示出其主要成分的含量和药效成分有异,因此草豆蔻或红豆蔻不宜替代宽丝豆蔻入药。利用红外光谱技术对三种豆蔻类药材的研究为姜科植物定量和定性的分析以及质量评价提供了新的途径。     

柑橘真棉蚧蜡泌物的超微形态、红外光谱与化学成分特征

采用扫描电镜、红外光谱、气相色谱/质谱联用技术研究了柑橘真棉蚧Eupulvinariacitricola(Kuwana)(半翅目:蚧科)蜡泌物的超微形态、红外光谱和卵囊蜡质的化学成分特征。结果发现:该蚧雌虫背面腺体分泌湿蜡,在体表面形成薄的半透明蜡壳,背面蜡壳分为6个小区,表面由湿蜡凝结成片状和蜡块状构造。雌成虫产卵期由腹面多格腺分泌丝状蜡结成卵囊。雄若虫也分泌湿蜡,雄蛹的蜡茧薄,表面有浅的凹凸花纹。用雌成虫卵囊、背面蜡壳和雄茧的蜡质作红外光谱分析,它们的谱图具有共同的基本特征,吸收峰群分为5个区域:2900cm-1附近的3个强吸收峰组成的峰群是>CH2和—CH3的特征吸收峰;1800cm-1~1500cm-1之间的吸收峰群是羰基(>C=O)和C=C键的伸缩振动;1500cm-1~1400cm-1区域是>CH2和—CH3基团的吸收峰;1400cm-1~1000cm-1之间为饱和碳链—C—C—C—骨架振动。730cm-1附近为环状化合物的基团吸收峰群。由此确定它们的组成都是长碳链结构的脂肪酸、脂肪醇、烃类、酯类或带有环状结构的化合物。其主要区别在第2、3、4区吸收峰的形式、强度和数量,反映出基团的种类和数量不同。雌成虫卵囊蜡质甲酯化后GC/MS检测出7个组分(表1),全部为长链脂肪酸。未经甲酯化的蜡质检测出4类16个组分(表2),可分为长链烃、酸、醇、酯。第一类为饱和长链烃,5个组分,占总组分的38.38%;第二类是长链脂肪酸,包括直链饱和酸和不饱和酸共6个组分,占31.59%;第三类是直链饱和醇,占2.87%;第四类是酯类化合物,4个组分,占总组分的27.16%。     

基于UPLC指纹图谱和多指标成分定量的不同产地白茅根标准汤剂质量评价研究CSCD

本研究通过超高效液相色谱(UPLC)指纹图谱结合多成分定量对不同产地的白茅根标准汤剂的质量进行评价。采用相似度计算、聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对指纹图谱数据进行分析。结果显示,18批白茅根标准汤剂指纹图谱共标识出9个共有指纹峰,指纹图谱相似度在0.920~0.997;HCA将18批样品分为3类,河北产区的样品自成一类,江苏与安徽、河南的样品在分类上存在交叉;PCA结果显示,除江苏外,同一产区白茅根标准汤剂指纹图谱共有峰的差异较小;OPLS-DA筛选出3个差异标志性色谱峰,分别为峰9(对羟基肉桂酸)、峰6和峰5(绿原酸)。对白茅根标准汤剂中绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸和对羟基肉桂酸的含量进行测定,结果显示,4种酚酸的总含量:河北>安徽>江苏>河南,不同产区的样品4种酚酸的总含量差异明显;其中河南产区的样品绿原酸、新绿原酸和隐绿原酸的含量明显低于其他产区,安徽产区的样品对羟基肉桂酸的平均含量最高且比较稳定,江苏产区的样品对羟基肉桂酸和4种酚酸的总含量波动较大。所建立的分析方法稳定可靠,重复性好,为白茅根标准汤剂及其相关制剂的质量评价提供参考。     

基于FTIR的黄芪药材产地鉴别及预测研究

采集12个主产县90批黄芪药材的FTIR指纹图谱,分析各产地药材的光谱特征,采用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)及反向传播人工神经网络(BP-ANN)建立其产地的快速鉴别及预测模型。结果表明,不同产地黄芪药材FTIR指纹图谱及平均光谱均具有一定差异;所建OPLS-DA模型能够对不同产地黄芪药材进行较为明确的分类鉴别;不同产地黄芪药材的FTIR光谱差异主要分布在3400~2920、1650~1420、1370~1050、930~770 cm-1及590~520 cm-1波数范围;所建BP-ANN模型对测试集黄芪药材产地的预测准确率大于83%。因此,基于FTIR指纹图谱的OPLS-DA模型及BP-ANN模型能够用于黄芪药材的产地鉴别及预测。     

基于GC-MS分析不同基原车前草挥发油成分的异同CSCD

比较不同基原车前草挥发油成分的异同。采用水蒸气蒸馏法提取14批次车前草挥发油,气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分离鉴定各色谱峰的化学成分;将样品挥发油指纹图谱导入指纹图谱相似度评价系统,以平车前草P1为参照图谱,进行多点校正,得相似度;采用聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)及正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对14批次样品挥发油检测结果进行分析。结果显示,从14批样品挥发油中共鉴定出62种化学成分,9种共有成分,均以棕榈酸、亚油酸、α-亚麻酸为主要成分;14批次样品指纹图谱高度相似,相似度在0.967~0.999;HCA和PCA均不能将两种不同基原的车前草按照品种分为两类。上述结果表明车前草与平车前草挥发油成分相似度较高,其作为同一药材入药具有一定的科学依据。     

傅立叶变换红外光谱技术对5种沙门氏菌的快速分类鉴定

[目的]建立沙门氏菌属内鼠伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、猪霍乱沙门氏菌、亚利桑那沙门氏菌、波斯坦沙门氏菌5种菌的傅立叶变换红外(Fourier transform infrared,FT-IR)光谱数据库及FT-IR分类鉴定方法.[方法]应用FT-IR技术对5种沙门氏菌进行指纹图谱数据采集,应用化学计量学分析方法对光谱进行分析.[结果]建立了5种沙门氏菌的标准FT-IR光谱数据库,用于FT-IR技术对5种可疑目标沙门氏菌进行鉴定;建立了基于主成分分析(Principal component analysis,PCA)和分级聚类分析(Hierarchical cluster analysis,HCA)两种聚类分析模型,均可成功将5种沙门氏菌进行区分.[结论]傅立叶变换红外光谱分析方法简便、快速、易操作,结果重现性好,是一种区分5种沙门氏菌的有效方法.     

紫外指纹图谱结合化学计量学对黄精基原植物的鉴别

运用紫外光谱技术结合化学计量学,建立快速鉴别不同基原黄精的方法。通过单因素实验确定黄精最佳提取溶剂、时间和用量,制备测试液,采用紫外光谱技术建立3种基原黄精的紫外指纹图谱,光谱数据转化后进行主成分(PCA)和系统聚类分析(HCA)。该方法重现性、精密度、稳定性较好,结果表明不同种类黄精紫外指纹图谱具有指纹特性,3种基原植物黄精紫外光谱图在210 nm、220 nm、280 nm附近差异明显;聚类分析和主成分分析三维投影图反映出不同种类黄精的化学成分积累具有差异,能较好地区分滇黄精(Polygonatum kingianum)、黄精(P. sibiricum)与多花黄精(P. cyrtonema)。紫外光谱结合化学计量学能快速鉴别不同种类黄精,可作为黄精的鉴别和质量控制新方法,为黄精临床应用、资源开发及黄精属植物分类提供辅助方法。     

基于HPLC指纹图谱和多成分定量评价不同品种百合鲜品质量

目的：建立3种不同品种百合鲜品HPLC指纹图谱，并同时测定其中5种成分。利用聚类（CLA）、主成分分析（PCA）等方法考察不同来源百合质量，为其质量控制评价提供参考。方法：HPLC梯度洗脱法建立了20批百合鲜品的指纹图谱，通过中药指纹图谱相似度评价软件进行相似度评价，采用聚类、主成分分析等进行分析。并同时测定5种成分的含量。结果：标定15个色谱共有峰，20批药材共有峰相似度为0.930～0.997；通过聚类分析分为2类；PCA筛出累积方差贡献率达86.70%的2个主成分；偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）结果表明不同来源百合药材存在明显差异，对样品有显著影响的色谱峰分别为3号、6号（王百合苷C）和10号。三种分析方法所得结果基本一致。结论：所建立的HPLC指纹图谱和多指标成分定量方法可行，可为系统评价不同品种百合提供一些参考。     

单细胞拉曼光谱在微生物研究中的应用

拉曼显微光谱是一种能够提供0.5–1.0μm空间分辨率的单个微生物细胞内化学结构信息的研究技术。近几年来,拉曼显微光谱被越来越多地应用于微生物单细胞的研究中,它可以快速无损地检测微生物细胞内的特征化学组分。典型的单个微生物细胞的拉曼光谱包含核酸、蛋白质、碳水化合物、脂质和色素(例如类胡萝卜素)等信息,这些信息能够表征微生物细胞的基因型、表型和生理状态。所以单细胞拉曼显微光谱是一种可用于区分微生物样品的"全生物指纹"技术,它可用于研究单个微生物细胞生命阶段的转变、鉴定微生物单细胞中的色素及其他化合物的含量变化等。本文综述了目前拉曼显微光谱在微生物单细胞研究上的应用,主要包括与稳定同位素标记(stable isotope probing,SIP)、拉曼成像、光谱分类和细胞分选技术结合来探究微生物单细胞对物质吸收后特征峰的变化、推导物质循环过程、进行微生物分类鉴定和探索基因型与表型的关系。拉曼显微光谱作为微生物单细胞研究的手段之一,在代谢过程的研究、活细胞分选和细胞对物质的利用上具有广泛的应用前景。     

利用PCA-LDA和参数-CART方法对直肠癌血清拉曼光谱的分析

本文利用拉曼光谱技术检测由直肠癌的发生导致的血清成分的变化。比较了直肠癌患者和对照组之间血清拉曼光谱的差异,并对术后直肠癌患者血清拉曼光谱的变化也进行了比较,以监测术后治疗效果。结果表明在某些波数位置不同组的拉曼峰有统计学意义的变化,这些变化反应了血清中相应的生物物质的改变。之后,主成分分析(PCA)及峰强比参数这两种方法被用于原始拉曼光谱的特征变量的提取。将线性判别分析(LDA)和分类回归树(CART)两种判别分析法用于特征变量的判别分析。PCA-LDA和参数-CART方法的诊断准确率分别为87%和90%。     

淫羊藿属植物黄酮类化合物的分类学意义再探

利用HPLC方法,对中国淫羊藿属Epimedium主要是Epimedum亚属Diphyllon组的35种1变种129个植物叶片样品进行了淫羊藿苷类黄酮化合物的HPLC指纹图谱特征分析.主要依据样品图谱中的第二组峰"ABCI"组峰特征将所有图谱归为4大类9亚类,通过与花形态性状的关联分析,确定不同类型图谱以及包含色谱峰的演化关系,并且提出:Ⅱ-3是最原始的类型,Ⅱ-1、Ⅳ、Ⅰ-3为原始类型直接衍生的类型:Ⅰ-1为基本类型,Ⅰ-2、Ⅰ-4、Ⅲ、Ⅱ-2为进化或者是特化类型.HPLC图谱类型的划分与W.T. Steam 2002年发表的淫羊藿属分类系统Diphyllon组下4个系的划分具有较好的相关性.     

不同厂家黄芩颗粒的红外光谱鉴别分析

运用中红外光谱法鉴别黄芩配方颗粒的不同生产厂家。分析黄芩配方颗粒六个生产厂家的红外光谱图、导数光谱图。同一厂家的黄芩颗粒样品的红外光谱图相似度很大,原始红外光谱图和一阶导数光谱图的部分特征吸收峰其位置、强度、形状上均存在一定差异,但不能区分不同厂家。二阶导数在2914~2900、2887、1730、1565~1537、1500、1218~1206、994、763 cm-1附近的特征吸收峰其位置、强度、形状上均存在的差异,可以把六个生产厂家同时给鉴别出来。该方法具备快速、简便、无损、准确、绿色的特点。     

叶下珠药材HPLC指纹图谱的比较研究

采用反相高效液相色谱法,对叶下珠药材不同产地、不同采收期、不同部位指纹图谱进行测定和比较分析,并与中成药叶下珠胶囊的HPLC指纹图谱进行了比较研究。结果显示:(1)建立了叶下珠药材的HPLC特征指纹图谱,标定18个共有峰,利用对照品指认4个峰;11批(来源地不同)叶下珠样品的HPLC图谱相似度(相合系数,均值)在0.89~0.99之间。(2)7批不同采收期的叶下珠药材的HPLC指纹图谱相似度在0.94以上,各共有峰的峰面积大多随生长期而增加,至10月5日达到最高,建议叶下珠药材应于每年的10月上旬进行采收。(3)不同部位叶下珠药材HPLC指纹图谱相似度分析发现,叶、果的相似度较高(0.98~0.99),根、茎的相似度较低(0.86~0.87),说明根、茎中各成分含量较低,建议采收叶下珠药材的地上部分即可。(4)比较叶下珠胶囊和叶下珠药材的指纹图谱,发现二者的化学成分非常相似,但峰面积差异较大,其差异可能是由于加工过程所致。该研究所建立的HPLC指纹图谱分析方法简便、重现性好,可用于叶下珠药材及中成药的鉴定与质量评价。     

藏药五脉绿绒蒿不同部位红外光谱的识别

采用傅立叶变换红外光谱法对藏药五脉绿绒蒿花、花梗、叶以及全草进行了红外光谱图的识别分析。对五脉绿绒蒿在4000~400 cm-1范围内进行了红外光谱扫描,并对主要吸收谱带进行了基团的归属分析。五脉绿绒蒿红外光谱特征的分析结果表明,不同部位的一维光谱和二阶导数谱有明显差异。一维红外光谱谱图中主要特征谱带的相对强度比值,可对不同部位进行区分。二阶导数谱图的1517~1471 cm-1和1162~1107 cm-1波段是区分其不同部位的主要特征波段。因此,红外光谱能够快速、无损地对五脉绿绒蒿不同部位进行鉴别,为藏药五脉绿绒蒿不同部位的成分差异分析提供了一种科学有效的方法。     

红外光谱结合多元统计方法的不同产地红根草红外指纹图谱比较研究

红根草为唇形科鼠尾带根全草植物,是著名的广西道地药材和常用中药,对白血病细胞有很强的抑制作用,同时具有较强的抗菌活性和抗癌作用,主治菌莉、腹泻、肠炎、肺炎、急性咽喉炎、扁桃体炎、感冒等症。为快速鉴别和评价不同产地中药红根草主要化学成分的差异,该研究利用红外光谱对不同产地红根草进行检测,并结合主成分分析和聚类分析及载荷因子等方法对不同产地样本进行鉴别。结果表明：(1)在1800~600 cm-1范围内,不同产地红根草根系在1727、1635、1551、1513、1442、1373、1255、1154、1036、795、776、690 cm-1等处均有较强的振动吸收,表明不同产地红根草主要化学组分构成比较相似。(2)红外指纹图谱结合主成分和聚类分析结果表明,不同产地红根草化学成分的差异与地理位置有明显对应性,产地相近的地区红根草化学成分的较似,产地较远的区域红根草化学成分差异较大,但两种方法检测结果均有自己的特征。(3)通过PCA载荷因子分析,可以得出比原始图谱更多的化学成分信息,对主成分聚类贡献较大的吸收峰主要表现在1670、1630、1616、1579、1473、1411、1159、1129、1082、1042、1000、972、946、913、891、806 cm-1附近,进一步揭示出不同产地红根草化学成分差异主要是红根草内酯和甾醇类成分,以及主要有效成分红根草邻醌和丹参酮类成分的差异。该研究结果为红根草的引种栽培及良种选育研究提供了参考。     

不同规格青皮药材UPLC特征图谱和多指标成分含量对比研究CSCD

建立个青皮、四花青皮超高效液相色谱(UPLC)特征图谱,结合多成分含量测定,为完善不同规格青皮药材的质量控制提供参考。采用Waters ACQUITY UPLC HSS T3(100 mm×2.1 mm,1.8μm)色谱柱,流动相为乙腈-0.1%甲酸溶液,流速为每分钟0.30 mL,梯度洗脱,检测波长为275 nm,柱温为40℃,进样量为1μL;建立15批个青皮和15批四花青皮的特征图谱,通过对照品比对并结合光谱分析,对共有峰进行鉴定;借助中药色谱指纹图谱相似度评价系统对15批个青皮和15批四花青皮的特征图谱进行相似度评价,通过聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)比较两种规格青皮的差异,寻找差异性成分;并对两种规格青皮药材5种有效成分含量进行对比研究。结果显示,个青皮和四花青皮特征图谱均有7个共有峰,指认出其中5个峰,分别为辛弗林、芸香柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素和橘皮素;HCA和PCA将青皮药材按规格不同大致分为两类,OPLS-DA发现3个差异性标志物,分别为峰1(辛弗林)、峰4和峰2(橙皮苷)。含量测定研究结果显示,个青皮中辛弗林和橙皮苷的含量高于四花青皮,四花青皮中川陈皮素的含量高于个青皮,差异具有统计学意义(P<0.05)。该方法可以有效鉴别不同规格的青皮药材质量的差异性,为其质量控制提供参考。     

伯克霍尔德菌HQB-1抑制香蕉枯萎病菌的活性化合物分离鉴定

【背景】伯克霍尔德菌HQB-1对香蕉枯萎病菌(Fusariumoxysporumf.sp.cubenseTropical Race 4,Foc TR4)具有良好的防治效果。【目的】从菌株HQB-1发酵液中分离活性化合物并通过超高效液相联用质谱进行检测,获得该菌株具有良好生防作用的单体化合物。【方法】以HQB-1为目标菌株,大批量发酵并进行发酵液分离、提纯,通过超高效液相联用质谱法与核磁共振波谱法鉴定活性化合物。【结果】HQB-1菌株发酵液中的蛋白对Foc TR4无抑制作用;HQB-1菌株产生儿茶酚型铁载体,而不产生异羟肟酸型铁载体;对HQB-1菌株发酵液离心、浓缩、干燥,获得乙酸乙酯浸膏(粗提物),经过大孔树脂柱的充分吸附,在30%、60%及无水甲醇的洗脱下获得组分1-3,对Foc TR4的抑菌率分别为10.06%、27.82%和51.40%;选择抑菌率最大的组分3过硅胶柱层析,获得黄绿色晶体。该化合物在365 nm波长下具有最大吸收峰,将核磁共振图谱与SciFinder和SDBS信息数据库进行图谱比对,将该抑菌活性化合物鉴定为吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-Carboxylic Acid,PCA)。PCA对Foc TR4的最小抑菌浓度最低,仅为1.563μg/mL,说明PCA对Foc TR4的抑制效果较强。【结论】从HQB-1菌株中分离得到活性化合物PCA,PCA的发现为香蕉枯萎病的生物防治奠定了良好的理论基础。     

基于光谱特征变量的湿地典型植物生态类型识别方法——以北京野鸭湖湿地为例

光谱特征变量的选择对于湿地植被识别的精度和效率有着直接的影响作用.以华北地区典型的淡水湿地——野鸭湖湿地为研究区,采用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了野鸭湖典型湿地植物的冠层光谱.以野外高光谱数据为基础,首先利用一阶导数与包络线去除的方法,分析和对比不同植物生态类型的光谱特征,选定了用于识别植物生态类型的光谱特征变量,选定的8个光谱特征变量为红边位置WP_r、红边幅值Dr、绿峰位置WP_g、绿峰幅值Rg、510 nm附近的吸收深度DEP-510和吸收面积AREA-510、675 nm附近的吸收深度DEP-675和吸收面积AREA-675.其中,7种植物生态类型的一阶导数光谱特征差异较小,吸收特征差异性相对较大.除WP_r和WP _g外,沉水植物Rg和Dr平均值最低,湿生植物的Rg平均值最高,达到0.164,栽培植物的Dr平均值最高,达到0.012.7种植物生态类型在675 nm附近的DEP-675和AREA-675均高于510 nm附近的DEP-510与AREA-510,除去栽培植物,随着水分梯度的变化,其他6种植物生态类型的吸收深度和吸收面积都表现出先升高后降低的趋势.然后利用单因素方差分析(One-way ANOVA)验证了所选光谱特征变量的区分度,在P≤0.01的置信水平下,选取的8个光谱特征变量都能够较好的区分7种植物生态类型,区分度的最小值为13,最大值为18,并且吸收特征参数的区分度优于一阶导数参数.最后应用非线性的反向传播人工神经网络(BP-ANN)与线性判别分析(FLDA)的类型识别方法,利用选定的8个光谱特征变量进行湿地植物生态类型识别,取得了较好的识别精度,两种方法的总分类精度分别达到85.5％和87.98％.单因素方差分析(One-way ANOVA)和不同分类器的分类精度表明,所选的8个光谱特征变量具有一定的普适性和可靠性.