[發明專利]專屬性模式識別模型判別分析中藥材資源指紋信息的方法

有效

• 申請號: 201210593100.0
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103076300A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 楊天鳴;付海燕
• 申請（專利權）人: 武漢鑫方生物科技有限公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G06K9/62
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

技術領域

本發明涉及中藥質量控制技術領域，尤其涉及一種專屬性模式識別模型判別分析中藥材資源指紋信息的方法，該方法是一種對中藥材資源的近紅外和中紅外指紋圖譜構建專屬性模式識別模型進行判別分析的質量控制方法。

背景技術

中藥質量控制研究一直是中藥化學非常熱衷的研究領域之一。盡管我國有關中藥質量控制方法的記載是世界上最早最全面的，但傳統中藥材在安全、有效、均勻、穩定等質量方面依然缺乏標準化的科學質量評價體系，中藥國家質量標準還很不完善，尚不能充分反映中藥質量狀況，特別是一些指標成分含量測定，難以通過“量”達到控制“質”的目的。且許多指標成分并非某一藥材所獨有，通過指標成分控制質量，專屬性也較差。而且中藥材屬生物體，因地理環境、種植條件、栽培技術、異地引種、采收時間和采集部位不同等諸方面的因素，即使同一種中藥材，也很難控制化學成分的一致性。為了確保中藥材的穩定性和高效性，以及保證中藥其療效和用藥安全性，充分利用好中藥這一博大的優勢資源，必須對中藥材資源進行質量控制，這主要包括控制對中藥材資源的不同基源、有無摻雜使假、質量等級以及藥材的道地性進行質量控制。但是，通常這些不同基源、真偽優劣中藥材、道地性中藥材的形態學特征和大多數化學物理特征可能幾乎沒有區別，僅由專家進行感官評價或性狀鑒別、組織顯微鑒別、理化鑒別等傳統方法難以判別并且也缺乏客觀依據。而從分析科學的角度出發，若沿用西藥質控模式，測定一種或幾種有效成分對中藥進行質量判別，不能真正反映中藥的質量。因為對于中藥，其單味藥的化學組成都已非常復雜并且大多為未知，少則幾十種，多則成百上千種。而且，在傳統的物理或化學分離過程中可能會造成一些組分或有效組分的損失甚至破壞，特別是那些微量或痕量組分極易流失或分解，這樣從一部分組分的化學分析結果或一部分形態指數進行評價中藥質量，不僅工作量極大，耗時耗材，而且對于中藥的信息獲取的不充分導致分析評價結果存在大的偏差。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供了一種簡便快速、科學客觀、準確可靠的評價中藥材資源的基源種屬、真偽、優劣和道地性保護等質量控制問題的方法。該方法通過獲取中藥材的全息近紅外和中紅外的指紋校正信息，并對其進行虛擬的矩陣編碼，再運用連續滑動窗口偏最小二乘判別分析方法對各中藥材在所有窗口中校正指紋信息與虛擬的矩陣編碼間關聯建模，構建對各藥材校正指紋信息的專屬性模式識別模型，從而實現對未知中藥材的辨識與判別。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種專屬性模式識別模型判別分析中藥材資源指紋信息的方法，其特征在于，按如下步驟進行：

（1）中藥材樣品的制備；

（2）中藥材近紅外和中紅外光譜全息指紋圖譜的獲取與光譜預處理校正；

（3）對中藥材資源進行虛擬的矩陣編碼；

（4）中藥材質量控制專屬性模式識別訓練模型的構建；

（5）專屬性訓練模型對中藥材資源的辨識與判斷。

本發明中藥材樣品的制備為經去泥沙、清洗干凈，真空干燥后，用中藥粉碎機粉碎過目篩，獲取可供分析的中藥材樣品。

本發明中藥材樣品的近紅外指紋圖譜的獲取是以金箔為參比進行近紅外光譜全波段掃描。中紅外指紋圖譜的獲取可將中藥材樣品與適量溴化鉀混合后壓片，進行中紅外全波段掃描。對全息中紅外和近紅外指紋圖譜進行多元散射校正處理以克服不同波長點可能存在的不同程度影響以及由樣品顆粒的大小和折射率等物理性質使光譜散射所導致的差異和/或通過二階導數校正消除基線漂移和傾斜所造成的誤差，改善光譜分辨峰，獲取中藥材全息得以增強的校正指紋信息。

本發明中對中藥材資源進行虛擬的矩陣編碼，是通過將用于訓練模型的中藥材資源（如不同種植品種、不同產地、不同采收時期、不同加工炮制、不同貯存時間等的中藥材，本發明列舉了不同基源中藥材，真偽中藥材，不同道地性中藥材的實施例）進行虛擬編碼，每一行代表一個樣品，將其虛擬編碼為矢量code=v_j,其編碼原則為第j個元素為1，其余元素均為0。由此，可將用于訓練模型的不同類中藥材資源編碼為一個矩陣I_n×m，該矩陣的行數等于建模所用的中藥材資源訓練樣本數n，列數等于中藥材資源不同類別數m。