[发明专利]利用光声光谱检测中药粉末的方法

说明书

技术领域

本发明涉及中药检测方法，具体涉及到一种利用光声光谱检测中药粉末的方法。

背景技术

中药是中国几千年文明的宝贵遗产，对各种中药材的结构和成分进行分析是目前中国医药事业的重要工作。现有的对中药材进行成分检测和分析的技术主要是光谱和色谱技术。对于光谱技术而言，在遇到高反射、高散射、不透明的样品时，处理难度很大，研究效果很不理想；对于色谱技术而言，样品必须先制作成粉末，然后要经过萃取、过滤、烘干等步骤，因此实验周期长、成本高、程序复杂，并且由于化学污染的缘故，经过实验的药品已经不可以重复利用。因此，对于中药材的结构和成分分析，传统的光谱和色谱技术有一定的应用局限性。

上世纪七十年代以来，光声谱技术得到迅速的发展，已在物理、化学、生物学、医学、农学、环境保护等各方面得到广泛应用，成为当前国际上结构和成分分析最为引人瞩目的研究领域之一。与传统的光谱技术相比，光声谱技术对于各种光学性能不同的材料，比如完全透明的、完全不透明的、高反射率的、高散射率的等等，都可以对其进行成分检测和分析；与传统的色谱技术相比，光声谱技术不需要对样品做复杂的前期处理，并且对样品的检测是无损的。因此，光声谱技术应该成为研究中药成分的理想手段之一。

光声光谱的工作过程为，经过周期性调制的单色光照射到密封于光声池中的固体粉末样品上，样品吸收光能，并以释放热能的方式退激，释放的热能使样品和气体的边界上产生周期性的温度变化，从而导致气体产生周期性压力波动。这种压力波动通过整个气柱传输到传声器，并通过放大得到光声信号。若入射单色光波长可变，则可测到随波长而变的光声信号图谱，这就是样品材料的光声谱。

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提出了一种新的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高灵敏度和高稳定性，能够准确快速的鉴定未知中药材粉末的方法。

为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种利用光声光谱检测中药粉末的方法，包括以下步骤：

A、光源发出的光经过单色仪后，发出激光束投射到斩波器，通过斩波器获得强度、周期可调的单色光；单色光经过反射镜变向和透镜聚焦后，垂直射入声光池内；声光池内传声器接收的信号依次经过前置放大器和锁相放大器后输入计算机，计算机存储、处理接收到的信号，根据单色光波长和传声器检测的信号绘制波长-光声信号强度图谱；

B、炭黑光声图谱：将炭黑粉末置于光声池内，在单色仪分光波长为250nm到450nm，步长1nm时，经过步骤A中所述的过程得到炭黑在不同波长时传声器检测的信号，不同波长获取的不同信号存储在计算机内，得到炭黑的光声图谱；

C、道地药材光声图谱：将道地药材粉末置于光声池内，在与步骤B相同的条件下检测道地药材在不同波长时的光声信号，并以波长-道地药材光声信号与炭黑光声信号的差值绘制道地药材光声图谱；

D、未知药材光声图谱：将未知药材粉末置于光声池内，在与步骤B相同的条件下检测未知药材在不同波长时的光声信号；并以波长-未知药材光声信号与炭黑光声信号的差值绘制未知药材光声图谱；

E、未知药材的确定：采集对比道地药材光声图谱和未知药材光声图谱中吸收峰、波形和吸收强度，通过计算机软件进行拟合度对比，匹配出与未知药材光声图谱拟合度最高的道地药材光声图谱，确认未知药材。

优选的，光源为氙光，功率为150W。

优选的，斩波器的频率为80Hz。

优选的，锁相放大器接收斩波器的参考信号。

优选的，计算机与单色仪连接，计算机控制单色仪的分光波段。

综上所述，本发明具有以下优点：

本发明通过炭黑做本底，先测定道地中药固体粉末的光声图谱，确定得到该中药的标准光声图谱，再测定未知中药固体粉末的光声图谱，通过对比两者光声谱的特征，再经软件进行拟合度对比，从而对未知中药固体粉末进行鉴定；本方法采用的光声光谱法，能够进行快速精准的测量，相比现有的检测方法更加稳定、实用性更强。

附图说明

图1至图10分别为道地药材黄连、黄柏、川贝母、川木通、川木香、川楝子、川牛膝、川射干、川乌和川穹的光声光谱图；

图11为炭黑的光声光谱图；

图12为本发明的工作原理图；

图13至图17分别为未知普通药材黄连、黄柏、川贝母、川木通和川木香的光声光谱图。

其中，图12中的实现代表光传输路径，虚线代表电路连接，其余光声图谱中横坐标为波长，纵坐标为吸收强度。