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中国高光谱成像在中药领域的应用前景-莱森光学

莱森光学 来源:莱森光学 作者:莱森光学 2022-10-31 14:13 次阅读

中医药是中华民族优秀传统文化的瑰宝,中药材是中医药事业继承和发展的物质基础,也是关系国计民生的战略性资源。近年来中药材质量控制问题也成为中药实现现代化、产业化以及国际化的关键,从中药材种源、采收加工、病虫害防治、有效成分检测等各个环节都需要科学严格的把关。高光谱成像威廉希尔官方网站 近年来发展迅速,它结合了图像信息和光谱威廉希尔官方网站 的优点,可同时获取物体内外部品质信息和空间信息,具有高效、客观、准确和无损伤等特点,已在农业、航天等多个领域广泛应用。

1高光谱成像威廉希尔官方网站 在中药领域的应用前景展望

近年来高光谱成像威廉希尔官方网站 才在我国引起关注,大量国内外现有研究成果已经表明该威廉希尔官方网站 在不同领域的多个方面有了大量研究,具有很大的潜力,在农产品和蔬菜水果中的应用尤其广泛。中医药作为我国的国粹,拥有几千年的文化历史与确切的临床疗效,在国际上的影响力也是与日俱增,但是中药领域还未解决的问题还有很多,其中最为突出的当属中药质量问题。

由于中药材种植操作难以保证规范化,采收标准不够明确,导致中药质量的源头不能保证,加上中药材生产加工链条上多个环节容易出现纰漏影响药材质量,所以我们需要探求新工具新手段来控制中药材质量。高光谱成像威廉希尔官方网站 凭借实时高效、无损检测等优点在中药质量控制方面的应用,就更值得我们关注与深入研究。

结合相关的文献,可以看出利用近红外等光谱威廉希尔官方网站 进行中药的相关研究已较为成熟,但高光谱成像威廉希尔官方网站 在中药领域的研究还很少。胡翠英等利用光谱成像威廉希尔官方网站 对凌霄花、红花等花类中药材粉末及市售鹿茸饮片进行真伪鉴别与分析,为中药材鉴别及中药质量标准的制定提供了一种新的检测方法。马骥研究团队利用光谱成像威廉希尔官方网站 快速检测白鲜皮及其伪品八角枫,五加皮及其混淆品香加皮,鹿茸、西洋参、黄柏饮片等药材,对其进行快速鉴别与质量评价,且结果与性状、显微及理化鉴定等结果相吻合,为中药材的鉴定和质量控制提供新的方法,同时还利用光谱成像威廉希尔官方网站 检测黄柏在煎煮过程中不同时刻的荧光强度,侧面反映黄柏活性成分的溶出度规律。吴文辉等利用光谱成像威廉希尔官方网站 建立珍珠粉的植物图谱,可以快速准确鉴别不同品系珍珠类产品并辨别真伪。

2中药材种源研究

种子种苗是中药材生产加工的基础,保障中药材种源质量也是中医药发挥疗效的重要前提。但目前我国中药材种子种苗市场仍存在种源不清、检验不规范等问题。中药材种子大多体积微小,而传统鉴别方法多为眼观、口嚼、手摸、鼻闻等官能鉴定或理化鉴定,官能鉴定需要专业丰富有经验的鉴定人员,存在一定的主观性。理化鉴定会破坏种子的内部结构或化学成分,对后续的研究存在一定影响。故可以尝试通过高光谱成像威廉希尔官方网站 对中药材种子进行扫描,通过得到的光谱图像特征进行种源区分、识别内部是否有破损虫蛀现象,也可与种子纯度、净度、发芽率、含水量等指标之间的联系进行相关研究,从而可对中药材种源进行大规模的鉴别筛选,投入生产应用当中。

3病虫害、农药检测等

随着中药材产业的发展,大规模的种植过程中会出现不同程度的病虫害现象,很多药材被虫蛀叮咬后仍被采收使用,严重威胁了中药材的质量。为保证收益和药材产量,很多种植户不清楚规范的防控知识和操作,可能会使用大量化学农药进行防治,但其中不乏高毒性、高残留物质,极易造成农药残留、中药材品质下降等问题。中药材在受到虫害以后,其受害区域和正常区域的光谱值会存在明显差异,且受到高农药残留的中药材也可以通过光谱图像信息进行识别,若能在投入生产应用之前利用高光谱成像威廉希尔官方网站 对中药材进行无损的病虫害、农药检测等,则可为安全用药提供有效地保障。

4采收加工方式等的优化

俗语“三月茵陈四月蒿,五月茵陈当柴烧”正说明了中药材的采收时间对药材质量的重要性,部分药材在不同时期有效成分的累积量有明显差异。且中药材在生产加工的过程中,一些药材品种因遇到阴雨天气发霉腐烂或变质,常采用熏硫方式对采收后的中药材进行干燥,便于保存,该方法近年来已被广泛使用,但过度使用熏硫方法会造成药物有效成分的改变以及二氧化硫超标。针对适宜采收期不明确或加工方式来源不确定的药材,可以使用高光谱成像威廉希尔官方网站 进行检测,从而对采收加工方式进行优化。

5中药材道地性研究

疗效好的药材。在中药材市场上以次充好、以其他产地充抵道地产区的现象常有发生,针对这一现象可以通过高光谱成像威廉希尔官方网站 对药材的产地进行鉴别,也可以在无损的条件下,对道地中药材进行基原品种、品质等多个方面的综合研究,甚至可以对于道地药材产区的土壤与地质情况进行探索,以期对于中药材种植进行指导。

审核编辑 黄昊宇

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