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生物资源与环境生态学科组在传统中藏药材麻花艽质量评价方法方面取得重要进展
2020-07-01 | 【 】【打印】【关闭

  麻花艽是传统中藏药材,用药历史悠久,多以根部入药,具有清湿热、止痹痛、祛风湿等功效,《中华人民共和国药典》(2015版,以下简称药典)规定麻花艽中龙胆苦苷及马钱苷酸的总量需≥2.5%,药典中记载以麻花艽为单方或复方有艽龙胶囊、骨刺丸、追风透骨丸、独活寄生合剂等,市场需求较大。现有麻花艽的质量评价分析研究主要利用高效液相色谱技术对其活性成分进行检测,传统分析方法费时、费力,且易造成有机试剂消耗。因此,亟需建立一种新型快速准确的检测方法。近红外光谱分析技术是光谱学、化学计量学、计算机与基础测试学等多学科交叉结合的现代分析技术,利用该技术对样品进行分析时,可直接对原药材或粉末进行检测,样品前处理简单,得到的是样品真实的原始信息,反映了样品所有组分的整体信息,目前,近红外光谱技术已广泛应用于农业、食品、制药、烟草、化工、纺织、石油等领域,在中药研究领域已对原药材、药材粉末、药材提取液开展了诸多定性、定量方面的研究。

  生物资源与环境生态研究学科组首次利用近红外光谱分析技术对采自青海省内的373份野生麻花艽样品品质进行了分析,建立了麻花艽药材质量的快速检测模型,为麻花艽的质量检测提供了一种新型快速检测方法,可为后续药厂GMP生产提供科学依据。结果表明,共得到8个麻花艽的近红外指纹图谱共有峰;以龙胆苦苷和马钱苷酸的总量为变量建立定量检测模型,将所有样品分为20组进行正态分析,其含量分布符合正态分布。利用浓度梯度方法(K=3)将样品分为校正集、验证集,经正交试验优化出建模最佳条件,最终模型建立的方法为偏最小二乘法(PLS),谱图的预处理方法为多元散射校正(MSC)+二阶导数(D2),建模波段为8843-4347 cm-1,所建模型Rcal=0.09302、RMSEC=0.0048、Rcv=0.8805、RMSECV=0.0063、RPD=3.14。该模型具有较高的R值及较低的RMSE值,模型RPD值大于2,说明所建模型具有足够的精确度进行含量的测定,参考本研究中各参数,表明所建模型可以较好地用来对未知麻花艽样品质量进行有效判别。模型的建立可为麻花艽品质的快速鉴别提供新的思路,同时也为相关中藏药材的快速质量分析提供参考和借鉴模式。

  该研究成果A Novel Method to Rapidly Evaluate the Quality of the Traditional Chinese Medicine Gentiana straminea Maxim. Using NIR Coupled with Chemometrics于2020年6月在线发表于Spectroscopy Letters期刊,硕士研究生李佩佩为第一作者,孙菁研究员为通讯作者。该研究工作依托中科院藏药研究重点实验室和青海省青藏高原特色生物资源研究重点实验室,得到了国家自然科学基金青年基金项目、青海省自然科学基金面上项目和青海省创新平台建设专项等项目的支持。

  论文链接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00387010.2020.1773858 

Fig. 1  Original sample data were classified into 20 groups for a normal test. The results indicated a normal distribution(原始数据正态分布图)

Fig. 2  Average spectrum of 373 G. straminea samples in the region from 10000 to 4000 cm-1. It was found that spectrum exhibited peaks at 8335, 6838, 5788, 5674, 5175, 4739, 4330 and 4259 cm-1373份麻花艽样品近红外光谱指纹图谱)

Fig. 3  Scatter distribution of reference measurements and predictions using the quantitative model. Model of total content of gentiopicroside and loganic acid was constructed under partial least square (PLS)+multiplicative scatter correction (MSC)+second derivative (D2). The results indicated a good fitting degree between actual and calculated values麻花艽近红外定量模型

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