全 文 ：广东药学院学报
咭 鳍 妙 ,
布渣叶药材近红外指纹图谱的聚类分析
李询 ,罗文汇 ,毕晓黎 , ,谭志灿
广东省人民医院 广东省医学科学院 药学部 ,广东 广州 , 广东省中医研究所 ,
广东 广州 , ,广州中医药大学 ,广东 广州 ,
摘要 目的 建立布渣叶药材近红外指纹图谱的聚类分析方法 。方法 采用近红外漫反射光谱技术对不
同产地的布渣叶进行鉴别 ,通过非侵人方式获得药材内在成分信息 ,应用层次聚类分析方法获得分类结
果 。结果 同一区域内布渣叶的近红外特征光谱较为相似 ,广东和广西 大产地的布渣叶各成一类 ,这
一分类与产地地理位置和气候条件有较明显的对应关系。结论 此方法为布渣叶药材产地的分类和鉴
别提供参考 。
关键词 近红外光谱 聚类分析 布渣叶
中图分类号 文献标志码 一
文章编号 一 一 一
一
材龙
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叮 , ` ` 哪 肠 。 ,
刀岁丙 , 己 ,语尸了。 、 婉 , ,诬岁人
, 仃 , 艺入 ,
一
尸 二 尸 政
℃ 卜
群 化
, 即
、 尸 二
一 尸 二
布渣叶为锻树科植物破布叶 口、
的叶 「〕,具有清热利湿 、健胃消滞的功效 ,用于治
疗感冒发热 、黄疽 、食欲不振 、消化不良 、肮腹胀痛 、
泄泻 、疮疡 、娱蛤咬伤等 〔 。主产于广东 、广西 、海
南 、云南等地 ,印度 、印度尼西亚亦有分布 ,尤以两广
地区资源丰富 〔〕。生于丘陵 、山坡灌丛中或平地路
旁 ,均野生 ,少有栽培 「一。
由于环境和气候的影响 ,不同产区药材的化学
成分和药效也不尽相同 。因此 ,药材产区的鉴别对
于药材市场的控制以及药材质量的提高显得较为重
要 。目前 ,布渣叶的定性鉴别主要采用薄层色谱 、紫
外光谱及 指纹图谱等方法 一〕,未见有文献
报道采用近红外光谱对布渣叶进行产区分类 。与其
他分 析 方 法 相 比 , 近 红 外 光 谱 一
, 分析具有速度快 、对样品无损
害 、无化学污染等显著优点 ,近年来广泛应用于农
业 、石油化工 、医药等各个领域 〔`。」。本研究首次借
助近红外光谱的指纹性 ,结合聚类分析法对主产区
收稿日期 一 一
基金项目 广东省中医药局项目
作者简介 李询 一 ,女 ,大学本科 ,主管药师 ,主要从事医院药学工作 , 批 。
网络出版时间 一 一 网络出版地址 口
第 期 李询 ,等 布渣叶药材近红外指纹图谱的聚类分析
的布渣叶进行了产区分类及定性鉴别 。
仪器与试药
仪 器
傅立叶变换红外光谱仪 美国
公司 ,配有积分球漫反射采样系统
和 信号采集软件 竹 型电
子分析天平 瑞士梅特勒一托利多公司 ,数据处理软
件为 仃 统计分析
大师 。
试药
布渣叶样品 批号及产地来源见表 ,分别于
广东省各市县采收以及各大医药公司购买 ,共收集
份 ,所有样品经广东省中医研究所刘法锦教授鉴
定 ,均为锻树科植物破布叶 、 的
干燥叶 ,为正品 。
方法
近红外光谱的采集
取布渣叶样品粉末 过 目筛 约 ,放人样
品杯中 ,均匀铺平 ,振动数下使粉末密实 。以空气为
参比 ,按下述条件进行扫描 。测样方式 积分球漫反
射 , 分辨率为 一` ,自动增益 ,光谱采集范围为
一 一 ,扫描次数为 犯 次 ,温度为
一 ℃ ,相对湿度为 一 。每个样品取 份作平行实验 ,求取其平均光谱 。
聚类分析 `一”
采用离差平方和法 ` ,选取殴氏
距离平方和作为样品的测度 ,对布渣叶样品的红外
光谱归一化处理后进行聚类分析 。
表 布渣叶药材来源表
尸 ,
编号 产地 购买公司 采收日期 批号
印 广东 广州市健琪医药有限公司
广西 高要市得隆中药饮片厂
广东 广州市天河宝润堂中药饮片厂
广东 广东紫云轩药业有限公司
广东 广州市同健医药连锁有限公司
广西 广州市中芝源中药有限公司
广东 广州市药材公司中药饮片厂
广东 广州致信药业有限公司
广东省遂溪县 习 一
广西 广东天诚中药饮片有限公司
广东省雷州市 毛 一
广东 广东众康中药饮片有限公司
广东省阳西县 一 一
广西 广州市黄埔华仁药店 巧
广东 康美药业股份有限公司
广东 湛江市嘉辉药业有限公司
广西 四川省乐山市健康药业有限公司
广东省雷州市 一一
广东省遂溪县 一 一
广西 广州南北行中药饮片有限公司
广东省化州市 晒干 一 一
广东省化州市 阴干 一 一
广东省博罗县 一 一
广东省博罗县 长有凸起病斑 一 一
广东省阳西县 一 一
广东省阳西县 一 一
广东省阳西县 一 一
广东 广州市雄森药业有限公司
广东省阳西县 习 一
广东 广州市黄埔参泰林大药房 巧
广东 四川省乐山市健康药业有限公司
结果
所有布渣叶样品的近红外光谱图见图 。从谱
图中很难看出不同产地和批次布渣叶药材的光谱信
息差别 。
了 一
图 批布渣叶样品近红外光谱叠加图
们 尸
由于近红外光谱的全谱包含了大量冗余信息 ,
如果直接利用全谱数据进行计算 ,会把对分类无贡
献的信息也计算在内 ,甚至引人干扰信息 ,影响分类
结果 ,不利于快速准确地做出判断 因此需要对波数
变量进行选择 。在相同光谱预处理条件下 ,选取不同
波数区间的吸收带进行聚类分析 。分析结果见图 。
通过不同波段区间聚类分析树状图的比较 ,可
以看出选取 一 一波段范围所得聚类
结果较为理想 ,基本符合广东 、广西产布渣叶的分类
特点 。如图 所示 ,广东产布渣叶和广西产布渣
叶以较小的距离各自归为一类 ,说明同一产地的布
渣叶之间具有较大的相似性 。另外 , 大产地布渣
叶之间存在一定的距离 ,说明地理位置与气候条件
的差异对布渣叶的近红外光谱特征产生较大的影
2 7 2 广东药学院学报 第 卷
响 。广东博罗产的 、 号布渣叶样品未能归人广
东产布渣叶一类 ,可能是由采收加工等因素造成 。
广西产的 号布渣叶样品也未能正确归类 ,而它是
在零售药店购买的 ,标识的产地存在疑虑 ,尚无法追
索 。在广东产地这一大类中 ,同一产区的布渣叶并
没有被全部归为一类 ,如广东阳西所产的 批布渣
叶 、 、 、 、 。这与它们的具体采收地
点 、采收季节和干燥方法均不相同有关 ,说明布渣叶
对地理环境 、采收季节和加工方法比较敏感 。
…黔…象熟…蒙 …象… … …一 … …
一 , 、一` 一 一 一 一 一 一 一 一 全波段。
图 引 批布渣叶样品在不同波段区间的近红外光谱聚类分析树状图
,
讨论
布渣叶中除了含有大量纤维素外 ,主要化学成分
是黄酮 、生物碱 、有机酸 、挥发油 、蹂质 、氨基酸 、葱醒 、
强心昔等 〔一”〕。这些化合物中含有 一 、 一 、
一 基团 ,能产生 吸收光谱 ,这是布渣叶近红
外光谱聚类分析的基础 。聚类分析表明 ,布渣叶的
近红外光谱特征与其地理位置 、气候条件 、采收季节
和加工方法均有一定的相关性 。
在近红外试验操作中 ,药材含水量的大小对谱
图有一定的影响 。为了使水分质量分数达到要求并
保持一致 ,将所有样品在 ℃下于燥至恒重后置于
干燥器中使其温度与室温平衡后再采集近红外光
谱 ,以减少水分对聚类分析的影响 。此外 ,近红外光
谱的聚类分析通常要进行波数变量的选择 ,以剔除
光谱中的冗余信息 ,提高聚类分类的精度 。
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责任编辑 刘晓涵