专利名称：基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法
技术领域：
本发明所涉及一种中草药的鉴别方法，具体涉及一种基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法，具体的说是一种将模式识别技术与谱图分析技术相结合，以离子迁移谱分析技术为检测手段，以支持向量机分析技术为识别方法的中草药质量鉴定新技术。
背景技术：
中药是中华民族的瑰宝。千百年来，中药在中华民族的医学史中占据着不可替代的地位，为中华民族的繁衍生息做出了不可磨灭的贡献。中药材多为植物的干燥器官，我国有药用资源12807种，民族药4000多种，民间药7000多种，经营中药材1200多种，常用药材600种，栽培200多种，野生药材收购400多种。由于复杂的自然环境、社会状况以及人为混淆等原因，造成了中药材在应用方面的复杂性。不同来源的同种中药材，他们所含有的活性化学组分有差异，这必然会影响到以其作为原料生产出的中成 药(中药复方制剂)的临床疗效和质量品质。此外，随着中医药预防、治疗和养生保健作用的关注使得中药应用得到充分发挥，导致中药材供不应求，从而造成了中药市场人为掺杂、混淆品种、盲目追求药材光鲜好看外表的伪劣药材等现象的出现。因此，如何区分真伪优劣，保证药品质量已成燃眉之急。制约中药现代化和国际化进程的瓶颈，究其原因，就是中药的质量问题。随着现代仪器分离技术和计算机信息处理技术的进步和发展，建立中药现代质量评价体系已成为中药现代化发展的重要环节。结合国际植物药品评价方法的研究现状而开展的中药指纹图谱质控技术研究，成为中药研究中最热门的领域，作为中药质量控制和质量评价的一种有效手段，它能从原材料的引种、栽培、中成药生产工艺的规范与优化，到产品质量标准的制定提供全方位的质量保证。中药指纹图采用色谱或光谱法对中药材、饮片、半成品、及其制剂进行宏观、综合和整体分析，测定得到有效部位组分群体的特征指纹图谱或图像，来全面反映中药所含化学成分的种类与数量，进而有效表征中药的质量。中药指纹图谱是一种综合的、可量化的化学鉴定手段。借以评价中药材及中药制剂半成品质量的真实性、优良性和稳定性，“整体性”和“模糊性”为其显著特点。其不但有特征的体现而且还可以用作定性鉴别使用，还体现了量的概念，引入量的概念，把定量和定性相结合可以使中药指纹图谱具有更大的作用。目前，对中药材质量评价的中药指纹图谱主要集中在以化学成分为中心的质量控制，即以分子结构清楚，构效关系明确的已知的活性组分为基础建立药材指纹图谱，以进行检测。常用检测手段有UV、FTIR、HPLC、HPLC-MS、GC、GC-MS、X-ray等仪器检测法，但是存在对照品不足，检测程序繁琐，检测效率不高等缺点。因此，很有必要在现有技术的基础之上，研究涉及一种能准确、快速、全面鉴定中草药的新方法
发明内容
发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种对照品需求少，能准确、快速、高效鉴定不同中草药的基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法。本发明应用离子迁移谱以气相离子迁移率来表征各种不同的化学物质，从而实现对各种化学物质分析检测的目的。离子迁移谱分析技术具有分离能力强和高灵敏度，可以作为复杂混合物体系的分离定性定量检测手段，同时頂S可以在正、负两种模式下工作，可根据分析物选择不同的检测模式，有利于复杂样品的痕量分析和分离检测。离子迁移谱是在大气压或近大气压下，根据样品分子离子在漂移管的特征迁移时间，对微量气体进行快速检测。技术方案:为了达到以上目的，本发明采取的技术方案为:基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法，包括中草药前处理，中草药离子迁移谱图信息采集、谱图数据分析和SVM分类器的构建；(I)中草药前处理包括以下步骤:取中草药粉碎、干燥后加入乙醇，采用超声提取法或浸溃提取法，合并提取液，浓缩，溶液过0.45 μ m滤膜后得到供试品；作为优选方案，所述的超声提取步骤为:取IOg黄芪粉末于250mL具塞锥形瓶中，加入IOOmL浓度为70%的乙醇水溶液超声两次，每次I小时，合并提取液。将提取液减压浓缩至近干，残留物加甲醇溶解并定容于5mL量瓶中，即得供试品溶液。将所得供试品溶液过
0.45 μ m滤膜后进样分析。所述的浸溃提取步骤为:取IOg黄芪粉末于250mL具塞锥形瓶中，加入IOOmL浓度为70%的乙醇水溶液静置24小时，过滤浸溃提取液，将提取液减压浓缩至近干，加甲醇溶解并定容于5mL量瓶中，即得供试品溶液。将所得供试品溶液过0.45 μ m滤膜后进样分析。(2)中草药离子迁移谱图信息采集包括以下步骤:利用微量进样器量取5μ I步骤(I)得到的供试品，注入约Iml的玻璃样瓶中，将玻璃瓶置于进样处，采集样品挥发性气体，具体参数为:迁移管温度为100 200°C，载气速度为0.4 1.0ml/min,漂气速度为0.6 1.0ml/min ；(3)谱图数据分析和SVM分类器的构建:采用PCA的方法对中草药离子迁移谱图的原始数据矩阵进行数据降维，记离子迁移谱特征样本训练集为
权利要求
1.基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法，其特征在于包括中草药前处理，中草药离子迁移谱图信息采集、谱图数据分析和S V M分类器的构建； Cl)中草药前处理包括以下步骤: 取中草药粉碎、干燥后加入乙醇，采用超声提取法或浸溃提取法，合并提取液，浓缩，溶液过0.45 μ m滤膜后得到供试品； (2)中草药离子迁移谱图信息采集包括以下步骤: 利用微量进样器量取5μ I步骤(I)得到的供试品，注入约Iml的玻璃样瓶中，将玻璃瓶置于进样处，采集样品的挥发性气体，具体参数为:迁移管温度为100 200°C，载气速度为 0.4 1.0ml/min,漂气速度为 0.6 1.0ml/min ； (3)谱图数据分析和SV M分类器的构建: 采用PCA的方法对中草药离子迁移谱图的原始数据矩阵进行数据降维，记离子迁移谱样本训练集为UU.) a = [ril;oj,;...式]是离子迁移谱谱图矩阵，其 中( 是第i个中草药样本的离子迁移谱谱图矢量，Ii是i；.的类别标签，即第i中草药样本对应的等级； SVM的求解分类器如下:
2.根据权利要求1所述的基于支持向量机和离子迀移谱的中草药产地鉴别方法，其特征在于，步骤(I)所述的乙醇为浓度30 95%。
3.根据权利要求1所述的基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法，其特征在于，步骤(2)中草药离子迁移谱图信息采集包括以下步骤: 利用微量进样器量取5ul步骤(I)得到的供试品，注入约Iml的玻璃样瓶中，将玻璃瓶置于进样处，采样样品气，具体参数为:迁移管温度为100°C，载气速度为0.4ml/min，漂气速度为 0.6ml/min。
4.根据权利要求1所述的基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法，所述的中草药为 黄芪。
全文摘要
本发明公开一种基于支持向量机和离子迁移谱的中草药产地鉴别方法，该方法以离子迁移谱分析技术为检测手段，以支持向量机分析技术为识别方法，将模式识别技术与谱图分析技术相结合，提供一种适用于中草药产地鉴别的方法。本发明提供的中草药产地鉴别方法，具有快速、准确的优点，可以解决我国中药材安全不可靠、质量不可控的研究现状，对保证药材质量和临床用药安全具有重要意义。
文档编号G01N27/62GK103245713SQ201310095950
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者姜久英, 刘军, 刘芸, 王国祥, 王海燕 申请人:江苏易谱恒科技有限公司