發(fā)布時(shí)間：2021-11-07 09:11

　　青葉膽（Swertia leducii）為獐牙菜屬（Swertia）一年生草本植物,在肝炎病治療方面效果顯著。其與同屬近似種外觀極其相似,加之常以干燥全草入藥,僅從形態(tài)難以正確鑒別。不同物種有效成分存在明顯差異,其藥效也有所不同�；诠庾V和色譜數(shù)據(jù)融合建立青葉膽及近似種的鑒別方法,為青葉膽藥用真實(shí)性與安全性提供科學(xué)依據(jù)。采集青葉膽及其近似種植物共102份樣品的傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和超高效液相色譜（UPLC）指紋圖譜;利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量（SNV）、多元散射校正（MSC）、 Savitzky-Golay平滑（SG）、一階導(dǎo)數(shù)（1D）、二階導(dǎo)數(shù)（2D）等方法對(duì)原始紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,通過系統(tǒng)聚類分析（HCA）探討獐牙菜屬不同種類樣品化學(xué)信息相似性與差異性; Kennard-Stone算法將所有樣品按2∶1比例劃分為訓(xùn)練集和預(yù)測集,訓(xùn)練集基于FTIR, UPLC,低級(jí)與中級(jí)數(shù)據(jù)融合建立隨機(jī)森林（RF）判別模型,預(yù)測集用于驗(yàn)證模型預(yù)測能力,其中靈敏性（sensitivity）、特異性（specificity）、精密度（precision）和正確率（accuracy）用來評(píng)價(jià)模型性能。... 

【文章來源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2020,40(08)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

數(shù)據(jù)融合流程圖

HCA是一種無監(jiān)督的分析方法, 根據(jù)樣品間化學(xué)信息相似程度的不同將其分為若干組。 圖3為青葉膽與近似種基于FTIR數(shù)據(jù)的HCA樹狀圖。 圖中橫坐標(biāo)代表樣品編號(hào), 縱坐標(biāo)為不同獐牙菜屬植物間臨界值距離, 距離越小, 樣品相似度越高, 標(biāo)紅色樣品代表被錯(cuò)分樣品。 圖中顯示僅7個(gè)紫紅獐牙菜(Sp)樣品被錯(cuò)分, 其余4種獐牙菜屬植物樣品均分類正確, 正確率為93.1%。 聚類距離為25時(shí), 獐牙菜屬植物樣品被分為兩組, 狹葉獐牙菜(Sa)單獨(dú)成一組, 表明狹葉獐牙菜與其他4種獐牙菜屬植物樣品化學(xué)成分差異最大; 距離為15時(shí), 剩余4種獐牙菜屬植物樣品被分為3組, 第一組為青葉膽(Sl), 第二組包括川東獐牙菜(Sd)、 紫紅獐牙菜和西南獐牙菜(Sc), 第三組僅包括一個(gè)紫紅獐牙菜樣品(Sp-1), 可能是由于個(gè)體變異導(dǎo)致Sp-1樣品化學(xué)成分發(fā)生變化; 距離為10時(shí), 僅包括紫紅獐牙菜和西南獐牙菜, 表明紫紅獐牙菜與西南獐牙菜化學(xué)組成相似, 其中小部分紫紅獐牙菜與西南獐牙菜聚為一類, 可能是個(gè)體差異所致, 也有可能與兩個(gè)物種親緣關(guān)系較近有關(guān)。2.4 RF分析

采集青葉膽及近似種FTIR光譜與UPLC色譜, 采用MSC, SNV, SG, 1D, 2D等方法對(duì)原始光譜進(jìn)行預(yù)處理, 對(duì)最佳預(yù)處理光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行HCA分析, 探討5種獐牙菜屬植物間的親緣關(guān)系, 并通過FTIR、 UPLC、 低級(jí)融合與中級(jí)融合數(shù)據(jù)結(jié)合RF建立物種鑒別模型。 結(jié)果顯示, SNV+SG+2D為光譜最佳預(yù)處理組合; 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行HCA分析, 表明除紫紅獐牙菜Sp-1樣本外, 明顯聚為5類, 其中青葉膽與川東獐牙菜、 紫紅獐牙菜、 西南獐牙菜親緣關(guān)系最近, 與狹葉獐牙菜親緣關(guān)系最遠(yuǎn); 中級(jí)數(shù)據(jù)融合策略結(jié)合RF建立判別模型對(duì)未知樣品種類的分類正確率達(dá)到100%, 效果優(yōu)于FTIR、 UPLC和低級(jí)數(shù)據(jù)融合策略, 表明中級(jí)融合利用FTIR和UPLC數(shù)據(jù)信息的互補(bǔ)性增加了整體化學(xué)信息, 通過對(duì)數(shù)據(jù)中有效信息的提取, 提高了青葉膽及近似種分類的正確率。 中級(jí)數(shù)據(jù)融合策略建立RF判別模型能準(zhǔn)確區(qū)分青葉膽及近似種, 為獐牙菜屬植物鑒別提供了一種有效新方法, 進(jìn)一步完善了獐牙菜種類鑒別體系。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]HPLC特征指紋圖譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)比較川牛膝及其混淆品、摻混品化學(xué)成分差異[J]. 施崇精,王姍姍,程中琴,劉小妹,袁強(qiáng)華,劉莉,呼梅,宋英.  中國中藥雜志. 2018(11)
[2]基于紅外光譜法的云南重樓及其近緣種的親緣關(guān)系研究[J]. 吳喆,王元忠,張霽,楊紹兵,張金渝,徐福榮.  中草藥. 2017(11)
[3]3種獐牙菜屬民族藥UPLC指紋圖譜研究[J]. 狄準(zhǔn),張霽,趙艷麗,王元忠,李鸝.  中草藥. 2017(09)



本文編號(hào)：3481581