[发明专利]一种基于近红外光谱技术的法半夏掺伪鉴别方法

说明书

本发明公开了一种基于近红外光谱技术的法半夏掺伪鉴别方法。该方法包括以下步骤：首先模拟法半夏掺伪品，向法半夏中掺入不同质量百分比的法虎掌南星，得到法半夏二元掺伪品；采集纯法半夏及其掺伪品的近红外光谱；去除异常样本后，在样本集中运用Kennard‑Stone算法划分校正集与验证集；通过比较不同光谱预处理方法及建模参数进行优化，采用判别分析法、K‑最近邻法、支持向量机或偏最小二乘‑判别分析法建立判别模型。本发明首次建立了判别正确率为100%的法半夏真伪的近红外定性判别模型，模型建立后，只需将待测样品进行光谱扫描即可实现对法半夏及其掺伪品的准确鉴别，具有客观、简便、快速且无损的优点，能够进行批量鉴定。

技术领域

本发明属于中药鉴别技术领域。更具体地，涉及一种基于近红外光谱技术的法半夏掺伪鉴别方法。

背景技术

半夏与虎掌南星为同科同属植物，其块茎性状和化学成分及其相似。虎掌南星幼小块茎经加工处理过后，与半夏药材性状极为相似，鉴别难度大，尤其是加工炮制过后，从性状更难以鉴别。因半夏有毒，需经炮制后供临床使用。法半夏是植物半夏的炮制加工品；为临床常用药之一；由半夏与甘草共煎煮，加入适量石灰液，浸泡制成；具有燥湿化痰的功效，主要用于痰多咳喘，痰饮眩悸，风痰眩晕，痰厥头痛等。不法商贩常在半夏中添加虎掌南星，炮制后不易鉴别，从而非法谋取利益。法半夏混用及掺伪现象，冲击半夏市场，扰乱了市场价格，影响药材质量及疗效。

目前，文献报道，主要是对于生半夏伪品及掺伪品的鉴别，2015版《中国药典》对于半夏则通过性状、显微、薄层色谱进行鉴别，含量测定通过测定总有机，以琥珀酸记，法半夏的鉴别方法同半夏。半夏和虎掌南星同科同属，化学成分相似，经炮制后更难以鉴别，且以上方法操作繁琐、需消耗有机试剂、方法专属性差。当前法半夏掺假现象非常严峻，因此建立一种快速、有效的法半夏掺伪鉴别方法显得十分重要。

近红外光谱（NIR）是介于780～2526 nm范围内的电磁波，位于中红外和可见光范围之间，近红外光谱信息主要来源于分子内部振动的合频与倍频吸收，对于含氢基团，如含C-H、N-H、O-H的物质都会产生近红外吸收。因光谱吸收强度弱，信噪比低，谱峰重叠严重等缺点，近红外光谱分析常采用化学计量学用于光谱信号的处理和定性定量分析模型的建立。近红外光谱技术可以避免人为的主观因素影响，将传统的感官指标数字化，具有客观、简便、快速、准确的特点，且不需破坏样品、不消耗化学试剂，已发展为中药鉴别的新兴绿色技术手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于近红外光谱技术的法半夏掺伪鉴别方法。该方法采用近红外光谱技术，结合模式识别方法，对非法添加物（法虎掌南星）不同添加梯度的法半夏进行光谱扫描，建立掺假法半夏的近红外光谱鉴别模型，使用该模型可以自动鉴别出法半夏的真伪，其鉴别方法简单、快速，鉴别结果准确，能够进行批量鉴定。

本发明的目的是提供一种基于近红外光谱技术的法半夏掺伪鉴别方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于近红外光谱技术的法半夏掺伪鉴别方法，包括以下步骤：

S1. 收集不同产地、批次的法半夏和法虎掌南星，分别进行前处理后，向法半夏中掺入不同质量百分比的法虎掌南星，分别混合均匀，得到法半夏二元掺伪品；

S2. 采集纯法半夏和法半夏二元掺伪品的近红外光谱；

S3. 去除异常样本后，在样本集中运用Kennard-Stone算法以2～4:1的比例划分校正集与验证集；采用不同的参数和预处理方法进行预处理后，采用判别分析（DA）法、K-最近邻（KNN）法、支持向量机（SVM）或偏最小二乘-判别分析（PLS-DA）法建立判别模型；

S4. 采集未知样品的近红外光谱，运用DA模型、KNN模型、SVM模型和PLS-DA模型预测未知样品的类别。