近红外漫反射光谱法快速鉴别石斛属植物-论文.pdf

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1、第34卷，第1期光谱学与光谱分析Vo1．34，No．1，pp82—862014年1月SpectroscopyandSpectralAnalysisJanuary，2014近红外漫反射光谱法快速鉴别石斛属植物丁长春～，方向京，赵艳丽，李贵祥，李涛。，王元忠，夏念和h1．中国科学院华南植物园，广东广州5106502．中国科学院大学，北京1000493．文山学院生化系，云南文山6630004．云南省林业科学院，云南昆明6502045．云南省农业科学院药用植物研究所，云南昆明6502006．玉溪师范学院资源环境学院，云南玉溪653100摘要通过采集15种石斛171份样品的近红外漫反射光谱，结合化学

2、计量学统计分析方法建立预测模型，对不同种石斛进行快速无损鉴别。应用HotellingT2对随机抽取的5份样品的近红外光谱进行稳定性分析，结果表明，样品的近红外光谱具有较好稳定性。设计正交试验L2(2×4×3×8)，对光程类型、光谱波段、导数和平滑四个因素进行优化处理。利用主成分分析对正交试验结果进行分析，结果显示，选择6500～4000cm_1的光谱波段，采用多元散射校正、二阶导数和Norris平滑对光谱预处理，提取的主成分数为7时，光谱判别正确率为100。将正交试验优化条件作为偏最小二乘法判别分析的输入值，随机选取123份样本作为校正集建立预测模型，其余48份样本为预测集，评估预测模型的

3、性能。结果表明，该模型前3个主成分累积贡献率为99．36，设定鉴别标准偏差为士0．1时，该方法的正确识别率为97．92，获得满意的结果。该方法的建立为不同种石斛的快速鉴别提供了一种新的方法，同时为药用植物的鉴别提供参考。关键词石斛；近红外漫反射光谱；主成分分析；偏最小二乘判别分析中图分类号：0657．3文献标识码：ADOI：10．3964／j．issrL1000—0593(2014}01—0082—05exLind1．)、环草石斛(D．1oddigesiiRolfe．)、马鞭石斛(D．引言fimbriatumHook．var．oculatumHook．)和黄草石斛(D．chrysantyu

4、mWal1．)五种。2010版药典收录了金钗石斛石斛为兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)多年生(DendrobiumnobileLind1．)、鼓槌石斛(D．chrysotoxum附生草本植物，全世界共有1500多种，广泛分布于亚洲、Lind1．)或流苏石斛(D．fimbriatumHook．)的栽培品及其同欧洲、大洋洲等热带及亚热带地区口]。我国约产76种，被列属植物近似种的新鲜或干燥茎可以作为石斛药材来源[7]。为国家二级保护植物，其中药用石斛近40种，主要分布于华干燥或加工成枫斗后的石斛类药材形态相似，加之受基南及西南地区_2]。石斛作为常用中药，始载于《神

5、农本草源、产地、生境、采收时间、加工等众多因素的影响，药材质经》，列为上品，具有滋阴清热、润肺止咳、益胃生津等功量参差不齐。目前鉴定石斛药材的常用方法有性状鉴别、显效，常被用于热病伤津、病后虚热、口干烦渴等多种病症_4]。微鉴别、光谱鉴别、色谱鉴别以及分子生物学技术鉴别等。现代药理研究表明石斛具有增强免疫力、抗衰老、抗肿瘤、其中以薄层色谱和DNA指纹图谱方法来鉴别石斛属的不同降低血糖等作用，对白内障、关节炎、肠道疾病、血栓闭塞种类，特别是中国药典中收录的种类，已成为研究的热性脉管炎及慢性咽炎等疾病有很好的疗效『5]。石斛药材基点l8_10l。光谱法中红外、紫外、近红外指纹图谱结合计算机源植

6、物有很多种，在过去的2O年间，中国药典不断修正对石分类技术或模糊数学方法，进行中药材产地、真伪鉴别的研斛的记录。1995和2000版的中国药典收录了金钗石斛究得到广泛应用_1”]。目前，利用近红外光谱法对石斛药材(DendrobiumnobileLindL)、铁皮石斛(D．cadidumWal1．进行快速鉴别的应用研究，尚未见报道。本工作利用近红外收稿日期：2013—04—11。修订日期：2013—08—12基金项目：国家自然科学基金项目(81260608，81260610)资助作者简介：丁长春，1974年生，中国科学院华南植物园讲师e-mail：cc_ding@yahoo．corn．cn

7、*通讯联系人e-mail：yzwang1981@126．tom；nhxia@scib．ac．cn第1期光谱学与光谱分析83漫反射光谱法对石斛属15种植物进行鉴别分析，从其内部安)；SIMCA-P11．5软件(美国，uMETRIcs)；SPSS19．0化学品质角度，为石斛属的快速鉴别提供新的方法。分析软件。1．2材料及光谱获取1实验部分实验材料取自云南省文山州文山学院兰科种质资源圃，经云南省农业科学院药用植物研究所张金渝副