CN208255060U - 一种便携式胶类中药材光学检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式胶类中药材光学检测仪，人机接口包括设于信号处理机上的点触摸按键和LCD显示屏，所述电源支持外部直流供电方式；信号处理机包括滑块底座、轨道、光源模块、检测支架、彩色光检测机箱；所述彩色光检测机箱一侧中间设有竖直的轨道，轨道可滑动设置滑块底座，所述滑块底座连接光源模块，所述光源模块正下方为检测支架，检测支架设于彩色光检测机箱上，所述彩色光检测机箱上还设LCD显示屏和点触摸按键。本实用新型用光学特性中透射值可直接反映不同的胶类药材之间的差异性，利用光学特性中透射值测量方法简便，准确，为胶类药材质量评价提供依据。

Description

一种便携式胶类中药材光学检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种胶类药材鉴别方法，具体涉及一种便携式胶类中药材光学检测仪。

背景技术

随着人民物质水平的不断提高和我国医药行业的不断发展，胶类药材的用量急速增长。目前全国生产胶类药材的厂家众多，不同厂家的生产工艺各有差异，同时受原料药材供需矛盾的影响，生产中以次充好、掺假掺杂的现象常见，造成市场上胶类药材产品的质量参差不齐，尤以驴皮为原料的阿胶的问题最为突出。由于胶类药材质量标准不完善，缺乏简便、灵敏、专属性强，针对胶类药材真伪优劣鉴别的方法。

胶类药材因其原料药材(动物类)和加工工艺的特殊性，各种胶类药材的组成成分相对较为相似，主要为氨基酸、蛋白质、肽类、无机元素等。一方面，胶类药材的所含成分与其功效的相关性尚不明确，在其真伪鉴别及其质量优劣评价的客观指标选择上较为困难；同时因不同厂家的生产工艺、使用辅料不尽一致，不同厂家产品在性状上变化较大、成分组成不稳定，难以制定客观统一的质量标准。虽然有不少学者从理化性质、微量元素、有机化学成分和生物遗传等方面开展了胶类药材质量评价等研究，但目前《中国药典》在阿胶、鹿角胶、龟甲胶的含测项仍仅采用了4个氨基酸的含量指标，而实践证明该标准客观性和专属性较差，难以实现有效的市场监管。质量标准及其检测方法成为胶类药材生产、质量控制和市场监管中一直未能解决的突出问题。探索制定胶类药材客观的质量标准，建立准确性好、专属性强、灵敏度高的胶类药材的质量检测技术和方法，对于指导胶类药材生产、质量控制、提高市场监管能力，保障人民用药安全具有重要意义。

微量元素作为胶类药材的成分之一，其含量和种类会影响到胶类药材的色泽和品质，而原料药材的来源、产品制作过程的熬胶用水、器皿和辅料的不同等均可能造成不同厂家胶类药材中微量元素含量的差异。

目前检测胶类药材中微量元素的方法有多种，各有其优缺点。火焰原子吸收分光光度法操作简单、重现性好、火焰稳定，但其原子化效率低；石墨炉原子吸收分光光度法的原子化效率接近100％，适用各种元素的测定，但其取样量小而导致重现性差，且操作复杂；氢化物发生原子吸收分光光度法检测元素种类少，但是其检出限低，且干扰低；冷蒸汽发生原子吸收分光光度法该方法仅专用于简单、快速的测定汞含量；原子荧光光度法的检出限低于原子吸收法，谱线简单且干扰少，但线性范围较宽，仅用于测定As、Sb、Bi、Se、Te、Ge、Sn、Pb、Zn、Cd、Hg等元素；电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-基于光学特性的胶类材料鉴别方法ES)具有灵敏度高，检出限低，干扰小，线性宽，能同时或顺序对多种高温金属元素进行快速分析等优点，可用于除Cd、Hg外绝大部分金属元素的测定；电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)具有比原子吸收法更低的检测限，是微量元素分析领域中最先进的方法，可用于除Hg外的绝大多数重金属的测定，但其价格昂贵，易受污染。

目前，中药材真伪优劣评价主要采用以活性成分为指标的评价模式。但事实上，大多数中药的药性、功效及药理作用，并不能以单体化学成分所代表。在大多数情况下，所选择的指标成分不能客观完整地代表或反映原药材的药效物质，或并不一定是原药材中起主要药效的物质，甚至与原药材的生物活性不相关而只能作为标示性成分。胶类药材的真伪优劣鉴别，传统主要依靠性状鉴别，随着现代科学技术的进步，目前已在理化性质(如运动粘度、蛋白质等电点及分子量)检测、化学成分(如蛋白质、氨基酸及微量元素等)含量测定、多肽识别及DNA基于光学特性的胶类材料鉴别方法鉴别等方面进行了大量研究探讨。作为动物性来源的胶类药材因经过熬胶工艺加工而使其成分趋于一致，一方面，以胶类药材中一些成分为指标评价其真伪优劣的客观性和可行性明显不足；另一方面，目前有关胶类药材的药效物质和药理作用的研究，虽已提出有氨基酸微量元素学说、改善造血微环境学说、聚负离子基结构学说、影响相关细胞因子及端粒酶表达学说等观点，但均难以准确确定其药效物质并合理解释其发挥药效的机制，从而导致在胶类药材的真伪优劣评价中，难以从成分的角度选择客观的指标成分。因而目前阿胶等胶类药材无论是真伪鉴别还是质量优劣评价，均尚未能形成较为准确、客观、专属性强、简便的方法。鉴于此，探索建立客观有效的阿胶等胶类药材真伪优劣鉴别方法和技术具有迫切的社会需求和广泛的应用前景。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便携式胶类中药材光学检测仪。

本实用新型采用如下技术方案：一种便携式胶类中药材光学检测仪有硅光二极管作为传感器完成测量数据的采集和三刺激值的计算,同时处理机也实现系统的人机接口和数据传输(上传数据到计算机)功能。便携式胶类中药材光学检测仪包括：人机接口、信号处理机和电源；人机接口由液晶屏和点触摸按键组成。人机接口设于信号处理机上，信号处理机与电源连接，直接通过LCD显示屏测量结果。

人机接口包括设于信号处理机上的点触摸按键和LCD显示屏，LCD显示屏显示测量结果；

所述电源支持外部直流供电方式；

信号处理机包括滑块底座、轨道、光源模块、检测支架、彩色光检测机箱；所述彩色光检测机箱一侧中间设有竖直的轨道，轨道可滑动设置滑块底座，所述滑块底座连接光源模块，所述光源模块正下方为检测支架，检测支架设于彩色光检测机箱上，所述彩色光检测机箱上还设LCD显示屏和点触摸按键。

所述滑块底座内设有滚珠，滑块底座可沿轨道上下平滑移动。

所述检测支架为“L”型支架，检测支架贴近彩色光检测机箱一侧为样品槽，所述样品槽中心设直径1cm的圆形透光孔。

所述光源模块外壳内从上至下依次设有散热片、白色LED底座、聚光杯、滤光片和聚光透镜，所述聚光杯顶部中心设LED灯，光源模块外壳底部设有遮光板，所述遮光板为边长大于光源模块外壳直径的正方形板，所述遮光板中心开有透光孔，透光孔直径在1.5cm～2cm之间。

所述彩色光检测机箱采用不透光材质制成，所述彩色光检测机箱内透光孔的下方设彩色滤光片，彩色滤光片下方为硅光二极管，硅光二极管连接光信号采集检测电路，透过彩色滤光片后，经硅光二极管，光信号采集检测电路。硅光电二极管是一种能量转换型器件，根据各个分量的能量强度来度量RGB，能量强度的度量反应在电信号变换上，测得电信号变化就可知道相对光强。在8*8的光电二极管阵列中，感光管均匀分布，配合光路即可获取一种颜色分量强度值。

使用时，按下点触摸按键，信号处理机进行测量，并将结果显示到LCD显示屏。

本实用新型具有的优点：彩色光检测机箱的设置，光路安置于封闭黑箱中，减小外界和光路之间的干扰。

用光学特性中透射值可直接反映不同的胶类药材之间的差异性。利用光学特性中透射值测量方法简便，准确，为胶类药材质量评价提供依据。

对阿胶的鉴定建立准确性好、专属性强、灵敏度高的胶类药材的质量检测技术和方法，对于指导胶类药材生产、质量控制、提高市场监管能力，保障人民用药安全具有重要意义。

附图说明

图1为便携式胶类中药材光学检测仪的结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图1中光源模块内部结构示意图。

附图标记说明:1.滑块底座、2.轨道、3.光源模块、31散热片、32.白色LED底座、33.LED、34.聚光杯、35.滤光片、37.聚光透镜、38.遮光板、4.检测支架、5.LCD显示屏、6.点触摸按键、7.彩色光检测机箱。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1-图3，一种便携式胶类中药材光学检测仪有硅光二极管作为传感器完成测量数据的采集和三刺激值的计算，同时处理机也实现系统的人机接口和数据传输(上传数据到计算机)功能。便携式胶类中药材光学检测仪包括：人机接口、信号处理机和电源；人机接口由液晶屏和点触摸按键组成。人机接口设于信号处理机上，信号处理机与电源连接，直接通过LCD显示屏测量结果。

人机接口包括设于信号处理机上的点触摸按键和LCD显示屏(5)，LCD显示屏(5)显示测量结果；

所述电源支持外部直流供电方式；

信号处理机包括滑块底座(1)、轨道(2)、光源模块(3)、检测支架(4)、彩色光检测机箱(7)；所述彩色光检测机箱(7)一侧中间设有竖直的轨道(2)，轨道(2)可滑动设置滑块底座(1)，所述滑块底座(1)连接光源模块(3)，所述光源模块(3)正下方为检测支架(4)，检测支架(4)设于彩色光检测机箱(7)上，所述彩色光检测机箱(7)上还设显示屏(5)和点触摸按键(6)。

所述滑块底座(1)内设有滚珠，滑块底座(1)可沿轨道(2)上下平滑移动。

所述检测支架(4)为“L”型支架，检测支架(4)贴近彩色光检测机箱(7)一侧为样品槽，所述样品槽中心设直径1cm的圆形透光孔。

所述光源模块(3)外壳内从上至下依次设有散热片(31)、白色LED底座(32)、聚光杯(34)、滤光片(35)和聚光透镜(36)，所述聚光杯(34)顶部中心设LED灯(33)，光源模块(3)外壳底部设有遮光板(37)，所述遮光板(37)为边长大于光源模块(3)外壳直径的正方形板，所述遮光板(37)中心开有透光孔，透光孔直径在1.5cm～2cm之间。

所述彩色光检测机箱(7)采用不透光材质制成，所述彩色光检测机箱(7)内透光孔的下方设彩色滤光片(35)，彩色滤光片(35)下方为硅光二极管，硅光二极管连接光信号采集检测电路，透过彩色滤光片(35)后，经硅光二极管，光信号采集检测电路。硅光电二极管是一种能量转换型器件，根据各个分量的能量强度来度量RGB，能量强度的度量反应在电信号变换上，测得电信号变化就可知道相对光强。在8*8的光电二极管阵列中，感光管均匀分布，配合光路即可获取一种颜色分量强度值。

实施例1

1.药材

本实施例中取32批次市售胶类药材作为实验对象，所得药品如下表2-1所示，对32批次样品进行编号分组依次为1到32组。

表2-1 32批次市售胶类药材商品信息

对以上样品进行测量和计算得：

阿胶厚度：长度 宽度

龟甲胶厚度长度 宽度

鹿角胶厚度长度 宽度

2.测量与结果

1.样品性状测定：市场商品的规格，厚度、颜色和透明度均存在较大差异，厚度对光学特性的影响最大。通过对32批次胶类药材红光、绿光、蓝光反射值进行方差分析，发现差异无统计学意义(p>0.05)，反射离散系数的红光为6.15％绿光为5.30％蓝光为5.00％，因此胶类药材反射值不存在明显差异。

2.对胶类药材产品的透射值进行测量统计。

表2-2 32批次市售胶类药材商品的中每一块红光透射值相对标准偏差

表2-3 32批次市售胶类药材商品的中每一块绿光透射值相对标准偏差

表2-4 32批次市售胶类药材商品的中每一块蓝光透射值相对标准偏差

表2-5 32批次市售胶类药材商品透射值相对标准偏差

通过对透射值RSD求值，实验数据显示绝大部分三种颜色透射值的RSD<10％，同一批号产品中少量RSD>10％，同时也有部分批号产品RSD值整体性大于10％(红光和绿光的组6、11，蓝光组7、8、9、14、19、24)。见表2-2、2-3、2-4。且若以同一个批号为考察对象其RSD值明显增大，在组15、16、17和特级胶组18中不同品质的胶RSD以质量越高其RSD值越小。见表2-5。透射值的差异性必定受产品本身质量的影响，因此借助透射值可以反映胶类药材质量的均一性。在组12其产品厚度值大透光性差，三种光透射值都为1，因此其RSD值为0。

根据L便携式胶类中药材光学检测仪mber-Beer定律便携式胶类中药材光学检测仪＝ElC，当一束平行的单色光通过均匀的吸光物质时，吸光度与吸光物质的浓度和厚度成正比关系。由于光通过物体的透射值受物体本身物质组成与厚度值影响，而每一块胶的厚度值存在差异，建立透射与厚度之间的线性关系。通过建立透射值与厚度之间的线性关系可得，部分产品不能够建立线性关系，从中也反映受不同厂家生产工艺影响，产品质量的均一性不同。进一步证明通过透射值可检测胶类药材的均一性。

通过透射值数据可发现32批次样品三种颜色透射值之间存在明显的差异，为此通过不同的分类比较以寻找之间的差异与联系的规律性，用于胶类药材的鉴别研究。

3.同厂家同种胶不同品质透射值分析

同厂家不同品质胶透射值，组间两两对比发现，组15(一级胶)、16(二级胶)、17(谱胶)太极集团三种品质的胶差异有显著性意义(P<0.01)，且透射值随品质的降低而减少。山东东阿三种品质的阿胶，组7和8与组18比较三种光透射值明显偏小有统计学意义(P<0.01)，组7与组8比较透射值红光和蓝光有统计学意义(P<0.05)，但绿光无统计学意义(P>0.05)；山东谷阳二种阿胶差异有显著性意义(P<0.01)。山东福胶二种阿胶红光、绿光差异有显著性意义(P<0.01)，但蓝光差异无显著性意义(p>0.05)。胶类药材同一厂家不同品质之间的透射是存在很大差异的。红光值差异性最显著。绿光和蓝光相对差异性相对减弱。且阿胶的透光性随品质的增加而提高。见表2-6、2-7、2-8、2-9。

表2-6太极集团不同品质阿胶三种颜色透射值

注：均值差的显著性水平为0.01,三种胶两两比较，**P<0.01。

表2-7山东东阿阿胶不同品质阿胶三种颜色透射值

注：**P<0.01，*P<0.05

表2-8山东谷阳不同品质阿胶三种颜色透射值

注：与5号比较**P<0.01。

表2-9山东福胶不同品质阿胶三种颜色透射值

注：与6号比较**P<0.01。

4.同厂家不同种类胶透射值分析

通过测量同厂家不同种类胶类药材的透射值，组间两两比较发现，组14、组24和组27(河南辅仁)三种胶之间的透射值差异有统计学意义(P<0.01)见表2-10。河北东汝生产的阿胶与龟甲胶透射值比较，差异有统计学意义(P<0.01)见表2-11。湖北华光生产的阿胶、龟甲胶、鹿角胶透射值比较，仅龟甲胶与鹿角胶光蓝光差异有统计学意义(P<0.05)，龟甲胶与鹿角胶绿光差异有统计学意义(P<0.01)其它比较无统计学意义(P<0.05)。见表2-10、2-11、2-12。河南老君堂生产的龟甲胶和鹿角胶透射值比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表2-13。

表2-10河南辅仁不同种类胶三种颜色透射值

注：P<0.01

表2-11河北东汝不同种类胶三种颜色透射值

注：P<0.01

表2-12湖北华光不同种类胶三种颜色透射值

注：25号与31号绿光比较P<0.01,1号与31号蓝光比较P<0.05，其它比较光P>0.05。

表2-13河南老君堂不同种类胶三种颜色透射值

注：26号与30号比较三种光P>0.05。

Claims (5)

1.一种便携式胶类中药材光学检测仪，其特征在于，包括人机接口、信号处理机和电源；人机接口设于信号处理机上，信号处理机与电源连接，人机接口包括设于信号处理机上的点触摸按键和LCD显示屏(5)；

所述电源支持外部直流供电方式；

所述信号处理机包括滑块底座(1)、轨道(2)、光源模块(3)、检测支架(4)、彩色光检测机箱(7)；所述彩色光检测机箱(7)一侧中间设有竖直的轨道(2)，轨道(2)可滑动设置滑块底座(1)，所述滑块底座(1)连接光源模块(3)，所述光源模块(3)正下方为检测支架(4)，检测支架(4)设于彩色光检测机箱(7)上，所述彩色光检测机箱(7)上还设LCD显示屏(5)和点触摸按键。

2.根据权利要求1所述的便携式胶类中药材光学检测仪，其特征在于，所述滑块底座(1)内设有滚珠，滑块底座(1)可沿轨道(2)上下平滑移动。

3.根据权利要求1所述的便携式胶类中药材光学检测仪，其特征在于，所述检测支架(4)为“L”型支架，检测支架(4)贴近彩色光检测机箱(7)一侧为样品槽，所述样品槽中心设直径1cm的圆形透光孔。

4.根据权利要求1所述的便携式胶类中药材光学检测仪，其特征在于，所述光源模块(3)外壳内从上至下依次设有散热片(31)、白色LED底座(32)、聚光杯(34)、滤光片(35)和聚光透镜(36)，所述聚光杯(34)顶部中心设LED灯(33)，光源模块(3)外壳底部设有遮光板(37)，所述遮光板(37)为边长大于光源模块(3)外壳直径的正方形板，所述遮光板(37)中心开有透光孔，透光孔直径在1.5cm～2cm之间。

5.根据权利要求1所述的便携式胶类中药材光学检测仪，其特征在于，所述彩色光检测机箱(7)采用不透光材质制成，所述彩色光检测机箱(7)内透光孔的下方设彩色滤光片(35)，彩色滤光片(35)下方为硅光二极管，硅光二极管连接光信号采集检测电路。