CN102749349A - 一种鉴别阿胶真伪的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鉴别阿胶真伪的方法，步骤如下：在25℃的室温下，采用核磁共振波谱仪测定得到待测真伪的阿胶样品水溶性成分的原始核磁共振氢谱，然后与数学模型进行对比分析，得出其真伪；所述数学模型是通过以下步骤建立的：（1）择取不同批次的阿胶真品和其伪品；（2）采用核磁共振波谱仪取得水溶性成分的原始核磁共振氢谱；（3）按化学位移数据进行匹配，去除残余水核磁共振吸收峰及正规化处理；（4）进行关联建立数学模型；（5）确定最佳光谱区域划分数和特征光谱区域；（6）形成数学模型；（7）验证。本发明的方法简便、易行，适于对阿胶真品及其伪品进行快速、无损、无污染的鉴别，为阿胶的质量控制提供技术数据支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种鉴别阿胶真伪的方法。
背景技术
阿胶是我国传统的补益名药，据《图经本草》记载“阿胶以乌驴皮加阿井水煎之而成”，其性平、味甘，归肺、肝、肾经，具有润燥止血，补血润阴的作用。在临床上主要用于补血和改善微循环。近期研究表明，阿胶还具有增强免疫力和抗疲劳等作用。关于阿胶化学成分的研究已有大量报道，研究表明阿胶含有蛋白质、多肽、氨基酸、硫酸皮肤素、透明质酸、生物碱以及多种微量元素[1]。
由于阿胶的功效显著，市场供不应求，各地均出现了用其它动物皮熬制阿胶的代用品。采用骨胶、杂皮等熬制的假药用胶不仅临床疗效较差，质量无法保障，而且还可能出现中毒现象。因此对其进行鉴别研究具有重要现实意义。目前阿胶的鉴别方法主要有肉眼观察法[2]、近红外光谱法[3]、热分析法[4]及HPLC法[5]等。这些方法也存在一些不足：如经验依赖性较强（肉眼观察法），图谱特征不强（近红外光谱法和热分析法）及费时费力（HPLC法）等。
核磁共振法（NMR）是将核磁共振现象应用于测定分子结构的一种谱学技术，获得的图谱能够反映测定物质的结构信息。由于核磁共振法对几乎所有的有机化合物均有响应且具有无偏向性[6]，因此获得的图谱信息丰富，基本上代表了中药重要的整体化学组成，可以客观、全面地反映中药所含成分的特征。
参考文献
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[3]瞿海斌,杨海雷,程翼宇.近红外漫反射光谱法快速无损鉴别阿胶真伪[J].光谱学与光谱分析,2006,(01):60-62.
[4]陈栋华,刘雪峰,黄艳,等.阿胶的差示扫描量热法鉴别法研究[J].中草药,1993,24(6):314-315.
[5]于海英,周永妍,程秀民.阿胶、龟甲胶中脂溶性成分的高效液相色谱指纹图谱[J].色谱,2009,(04):447-452.
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发明内容
针对上述现有技术，为了解决现有鉴别阿胶真品与其伪品的方法经验性强、图谱特征不强、操作费时费力的问题，本发明提供了一种能够快速、简单鉴别阿胶真品和其伪品的方法，本发明的方法简便、易行、快速、无损，能有效鉴别阿胶的真品与伪品。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种鉴别阿胶真伪的方法，步骤如下：在25℃的室温下，采用核磁共振波谱仪测定得到待测真伪的阿胶样品水溶性成分的原始核磁共振氢谱，然后与数学模型进行对比分析，得出其真伪；
所述数学模型是通过以下步骤建立的：
（1）择取不同品牌不同批次的阿胶真品及其伪品；
（2）采用核磁共振波谱仪采集上述不同品牌不同批次的阿胶真品及其伪品水溶性成分的原始核磁共振氢谱；
（3）将上述所得的核磁共振氢谱按照化学位移数据对样品的水溶性成分核磁共振氢谱进行匹配；
（4）将匹配后的核磁共振氢谱中的残余水核磁共振吸收峰去除，以消除其对样品水溶性成分核磁共振氢谱的干扰；
（5）将去除残余水核磁共振吸收峰样品水溶性成分的核磁共振氢谱进行正规化处理，即所得核磁共振氢谱中核磁共振吸收峰强度最大值为1，最小值为0；
（6）将上述正规化处理后所得的核磁共振氢谱与阿胶样品的真伪进行关联建立数学模型；
（7）比较不同的光谱区域划分数和光谱区域对建模的影响；
（8）选择优化的光谱区域划分数，确定特征光谱区域；
（9）将所得核磁共振氢谱的特征光谱区域的图谱数据与阿胶样品的真伪进行关联建立数学模型，形成鉴别阿胶真伪的核磁共振波谱分析数学模型；
（10）对上述建立的数学模型的预测能力进行验证。
优选的，所述步骤（9）中，所述核磁共振氢谱的特征光谱区域为1.36～2.03ppm。
优选的，所述数学模型是通过以下步骤建立的：
（1）择取不同批次的阿胶真品和其伪品；
（2）在25℃的室温下，采用核磁共振波谱仪取得上述不同批次的阿胶真品和其伪品水溶性成分的原始核磁共振氢谱；
（3）将上述所得的核磁共振氢谱按化学位移数据进行匹配，去除残余水核磁共振吸收峰及正规化处理；
（4）将上述预处理后的核磁共振氢谱在0～10ppm的光谱范围内与阿胶真品和其伪品的实际类别进行关联建立数学模型；
（5）通过比较不同光谱区域划分数和光谱区域对建模的影响，确定最佳光谱区域划分数和特征光谱区域；
（6）将上述所得核磁共振氢谱特征光谱区域的图谱数据与阿胶真品和其伪品的实际类别进行关联建立数学模型，形成鉴别阿胶真品与其伪品的核磁共振氢谱分析数学模型；
（7）对上述建立的数学模型的预测能力进行验证。
本发明的方法简便、易行，适于对阿胶真品及其伪品进行快速、无损、无污染的鉴别，为阿胶的质量控制提供技术数据支持。
附图说明
图1为25℃的室温下，采用瑞士Bruker AVANCE 600型超导傅立叶变换核磁共振波谱仪取得阿胶真品及其伪品水溶性成分的原始核磁共振氢谱，其中，（a）阿胶真品；（b）阿胶伪品。
图2为采用SpecAlign（1.2.1）软件对各样品原始核磁共振氢谱按化学位移数据进行匹配，使用Matlab软件去除残余水核磁共振吸收峰（δ4.61ppm-δ5.17ppm区域的核磁共振吸收峰），并进行数据正规化处理（图谱中核磁共振吸收峰的强度最大值为1，最小值为0）后得到的核磁共振氢谱，其中，（a）阿胶真品；（b）阿胶伪品。
图3为本发明比较不同光谱区域计算的交叉验证均方根误差（RMSECV）图，图中，虚线是在0～10ppm全光谱区域计算得到的RMSECV，光谱为所有样品水溶性成分经匹配，去除残余水核磁共振吸收峰及正规化处理后所得的核磁共振氢谱的平均图谱。
图4为本发明采用核磁共振氢谱特征光谱区域（即图3中光谱区域3）数据建立数学模型对阿胶真品和伪品的鉴别结果图，图中1和2分别代表校正集中阿胶真品和伪品，3和4分别代表验证集中阿胶的真品和伪品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1建立数学模型
首先取适量不同批次的阿胶真品和其伪品样品进行研磨，精密称取研磨好的样品细粉100mg，加蒸馏水5mL，超声提取25min，3000r/min离心10min。然后精密吸取2mL上清液置于平行蒸发仪中挥干水分，残渣溶于0.5mL D2O后转入核磁管中，即得待测样品溶液。将样品待测溶液在25℃室温下，采用核磁共振波谱分析仪测得不同批次阿胶真品及其伪品水溶性成分的原始核磁共振氢谱，如图1所示。使用SpecAlign（1.2.1）软件将各样品的原始核磁共振氢谱按照化学位移数据进行匹配，使用Matlab软件去除残余水核磁共振吸收峰（δ4.61ppm-δ5.17ppm区域的核磁共振吸收峰），并进行数据正规化处理（图谱中核磁共振吸收峰的强度最大值为1，最小值为0），如图2所示。将阿胶真品和伪品的实际类别与上述预处理后的核磁共振氢谱在0～10ppm的光谱范围内进行关联建立数学模型。
在全光谱区域考察不同光谱区域划分数及光谱区域对间隔偏最小二乘（i-PLS）法建模的影响。i-PLS法的建模参数为：光谱区域划分数及光谱区域；首先考察光谱区域划分数5～20，计算每个光谱区域划分数对应的交叉验证均方根误差（RMSECV）。该值越小表明交叉验证预测性能越好。当光谱区域划分数为14时，RMSECV达到最小，因此选择光谱区域划分数为14（如表1所示）。由图3可见，当光谱区域划分数为14时，光谱区域为3时，RMSECV达到最小，故选择光谱区域3为特征光谱区域。
表1不同光谱区域划分数计算的RMSECV的比较
通过不同光谱区域划分数和特征光谱区域的选择，最终我们建立了i-PLS的数学模型，形成鉴别阿胶真品与其伪品的核磁共振氢谱分析数学模型，具体参数见表2。
表2：为本发明获得的用于鉴别阿胶真伪的核磁共振氢谱的模型参数
实施例2对实施例1建立的数学模型进行验证
验证方法为：选取不同品牌不同批次的阿胶真品及其伪品对上述数学模型进行验证，检验其正确率。
结果：如表3和图4所示，采用实施例1建立的数学模型进行验证的结果，正确率达到100%。
表3：为本发明方法对验证集样品的预测结果
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
基金项目：本发明得到了山东省自然基金（ZR2011HM080）及山东大学自主创新基金项目（2010TS054）的资助。
Claims (3)
1.一种鉴别阿胶真伪的方法，其特征在于，步骤如下：在25℃的室温下，采用核磁共振波谱仪测定得到待测真伪的阿胶样品水溶性成分的原始核磁共振氢谱，然后与数学模型进行对比分析，得出其真伪；
所述数学模型是通过以下步骤建立的：
（1）择取不同品牌不同批次的阿胶真品及其伪品；
（2）采用核磁共振波谱仪采集上述不同品牌不同批次的阿胶真品及其伪品水溶性成分的原始核磁共振氢谱；
（3）将上述所得的核磁共振氢谱按照化学位移数据对样品的水溶性成分核磁共振氢谱进行匹配；
（4）将匹配后的核磁共振氢谱中的残余水核磁共振吸收峰去除，以消除其对样品水溶性成分核磁共振氢谱的干扰；
（5）将去除残余水核磁共振吸收峰样品水溶性成分的核磁共振氢谱进行正规化处理，即所得核磁共振氢谱中核磁共振吸收峰强度最大值为1，最小值为0；
（6）将上述正规化处理后所得的核磁共振氢谱与阿胶样品的真伪进行关联建立数学模型；
（7）比较不同的光谱区域划分数和光谱区域对建模的影响；
（8）选择优化的光谱区域划分数，确定特征光谱区域；
（9）将所得核磁共振氢谱的特征光谱区域的图谱数据与阿胶样品的真伪进行关联建立数学模型，形成鉴别阿胶真伪的核磁共振波谱分析数学模型；
（10）对上述建立的数学模型的预测能力进行验证。
2.根据权利要求1所述的一种鉴别阿胶真伪的方法，其特征在于：所述步骤（9）中，所述核磁共振氢谱的特征光谱区域为1.36～2.03ppm。
3.根据权利要求1所述的一种鉴别阿胶真伪的方法，其特征在于：所述数学模型是通过以下步骤建立的：
（1）择取不同批次的阿胶真品和其伪品；
（2）在25℃的室温下，采用核磁共振波谱仪取得上述不同批次的阿胶真品和其伪品水溶性成分的原始核磁共振氢谱；
（3）将上述所得的核磁共振氢谱按化学位移数据进行匹配，去除残余水核磁共振吸收峰及正规化处理；
（4）将上述预处理后的核磁共振氢谱在0～10ppm的光谱范围内与阿胶真品和其伪品的实际类别进行关联建立数学模型；
（5）通过比较不同光谱区域划分数和光谱区域对建模的影响，确定最佳光谱区域划分数和特征光谱区域；
（6）将上述所得核磁共振氢谱特征光谱区域的图谱数据与阿胶真品和其伪品的实际类别进行关联建立数学模型，形成鉴别阿胶真品与其伪品的核磁共振氢谱分析数学模型；
（7）对上述建立的数学模型的预测能力进行验证。
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