一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法，该方法采用单因素方差分析对所有样品的所有元素进行了差异性分析。当p<0.05时，认为不同产区的元素数据有明显差异。主成分分析用于数据降维分析，线性判别分析用于评估不同产区丹参药材有无显著差异。提供了一种对丹参进行产地溯源的方法，该方法具有灵敏、快速、判别准确度高的优点。

A method for tracing origin of Salvia miltiorrhiza Bunge by using trace element and rare earth element content combined with multivariate statistical analysis

The invention discloses a method for the determination of trace elements and rare earth elements combined with multivariate statistical analysis method of origin traceability of Salvia, the method using single factor analysis of variance of all the elements of all samples were analyzed. When p< is 0.05, the data of the elements in different regions are obviously different. Principal component analysis was used for dimensionality reduction analysis, and linear discriminant analysis was used to assess whether there were significant differences among different producing areas. The invention provides a method for tracing the origin of Salvia miltiorrhiza Bge. The method has the advantages of sensitivity, quick speed and high discrimination accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法
本专利技术具体涉及一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法。
技术介绍
道地药材是特定自然条件、生态环境的地域内所产的名优正品药材，是中医临床长期、反复实践中产生和公认的优质中药材。近年来随着中药需求的提高，道地药材的异地种植现象普遍，造成中药质量下降明显。中药的产地溯源对维护我国中药材市场秩序、保证药材质量和临床安全合理用药具有重要意义。准确高效的药材产地溯源方法是实现中药产地溯源的保障。近年来，研究者们对中药的产地溯源方法进行了大量探索，发展了多种方法，如：DNA鉴定技术、中药指纹图谱技术、同位素示踪技术等。微量元素特别是稀土元素在自然界中含量小、性质稳定。近年来，基于微量元素和稀土元素特征指纹结合化学计量学的判别分析技术已在食品产地判别中起到了越来越重要的作用，但在中药的产地判别研究中仅有较少应用。现有的化学计量学分析方法包括LDA法、主成分分析法、系统聚类法、聚类分析、SIMCA、DPLC、SVM、PUK以及理化参数分析方法等多种方法，化学成分检测方法包括RFID、HPLC、IRMS、ICP-MS、NIR、GCxGC-TOF/MS等方法。不同种类中药含有的同位素、矿物元素、化学成分等特征性指标存在较大差别。而且，综合考虑中药的生长环境、药用部位、化学成分等的差异，往往需要根据不同种类中药的特点采用不同的方法进行产地溯源。如，人参的分析方法为NIR结合系统聚类法，黄连的分析方法为NIR结合主成分分析，白芷的分析方法为HPLC-DAD结合模式识别，藏红花的分析方法为UV-Vis、HPLC、GC和同位素分析技术结合多元数据分析，川穹的分析方法为GCxGC-TOF/MS结合聚类分析等。丹参(SalviamiltiorrhizaBge.)，别名紫丹参、血参、红根等，为唇形科植物，以根入药。主产四川、山东、河南、山西、河北、安徽等省，现全国大部分地区有分布。具有祛瘀止痛、活血通经、清心除烦之功效，临床上用于心脑血管、癌症、中风、肝炎等疾病的治疗及抗衰老养生保健作用。丹参药用部位为根部，其对土壤中的微量元素和稀土元素有一定的富集效果，所以，不同产地丹参中微量元素和稀土元素的含量差异较小，难以直接利用微量元素和稀土元素含量对丹参进行产地溯源。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法，包括如下步骤：1)采用ICP-MS对不同浓度微量元素和稀土元素混合标准溶液进行分析，制备标准曲线；2)消解样品，用ICP-MS检测方法对不同产地的多批次丹参样品进行分析，获得其所含微量元素和稀土元素的含量，采用单因素方差分析方法对所有样品的微量元素和稀土元素元素进行差异性分析，当p<0.05时，认为不同产区的元素数据有明显差异；3)选取具有明显差异的微量元素和稀土元素进行主成分分析，用于数据降维分析；4)以方差分析选出具有显著性差异的元素作为变量进行线性判别分析，在其中选择7种元素作为判别指标，采用逐步判别法建立判别模型，基于Wilks'lambdavalues构建了三个判别函数，判别函数F1、F2和F3特征值分别为4.394、1.209和0.396；5)采用三个判别函数得分绘图对不同省份丹参样品进行检查，对不同产区的丹参样品进行评估区分；6)采用步骤4)中选取的7种元素作为判别指标，采用正交验证法对判别模型进行验证，确定判别方程的稳定性。进一步的，步骤1)中，所述标准溶液包括用质量分数为5％的硝酸稀释Agilent稀土多元素混合标准溶液Part#G8500-6955，配制Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的不同浓度的混合标准溶液；和，用质量分数为5％的硝酸稀释Agilent多元素混标Part#5183-4688配制Na、Mg、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Pb、Th、U的不同浓度的标准溶液。更进一步的，所述混合标准溶液中的稀土元素浓度分别为0.1μg/L，0.5μg/L，1μg/L，2μg/L，5μg/L和10μg/L；所述标准溶液中元素的浓度分别为1μg/L，5μg/L，10μg/L，20μg/L，50μg/L和100μg/L。更进一步的，标准曲线测定过程中，以187Re、115In、103Rh为内标，校正仪器可能的漂移。进一步的，步骤2)中，样品消解的方法，包括如下步骤：将样品进行粉碎、称量，加入浓硝酸进行预消解，排出硝酸与样品反应产生的气体后，将样品放入微波炉中升温消解，消解结束后，向样品中加入H2O2，待样品变为无色透明溶液后，超纯水定容，即可。更进一步的，升温消解的程序为采用100℃-180℃-200℃-210℃的步骤进行升温，每次升温过程时间为2min，在每个温度下保持10min。不同的消解方法对样品进行消解时，样品中各元素的含量检测结果会有较大的差异，经过反复试验发现，当采用该消解方法时，可以明显提高样品中各元素含量检测的准确性。进一步的，步骤4)中，以方差分析选出具有显著性差异的元素包括Na、K、Ca、V、Fe、Ni、Cu、As、Se、Mo、Cd、Pb、Th、U、Sc、Y、La、Eu，作为判别指标的元素为Na、K、Ca、Mo、Cd、Pb、Y。进一步的，步骤4)中，三个判别函数F1、F2和F3分别为F1＝-0.539Na-0.464K+0.612Ca+1.183Mo+0.426Cd+0.037Pb-0.071Y；F2＝-0.105Na+0.883K-0.683Ca-0.267Mo+1.182Cd+0.373Pb-1.170Y；F3＝0.493Na-0.270K+0.320Ca-0.297Mo-0.208Cd+0.953Pb-0.095Y。进一步的，采用上述方法对山东、河南、山西和安徽的产区的丹参进行检测分析，得到的山东、河南、山西和安徽产区的Fisher线性判别式函数如下：Group(山东)＝0.272Na+0.0003K+0.655Ca+1.124Mo+12.987Cd+1.466Pb-0.002Y-12.978；Group(河南)＝-0.300Na-0.018K+0.745Ca+7.564Mo+41.866Cd+2.051Pb-0.01Y-31.996；Group(山西)＝-0.313Na-0.123K+1.4265Ca+11.915Mo+19.479Cd+1.832Pb+0.00010Y-40.483；Group(安徽)＝-0.264Na-0.063K+1.026Ca+8.294Mo+16.362Cd+0.123Pb+0.001Y-21.205。上述方法在对丹参进行产地溯源中的应用。本专利技术的有益效果为：本专利技术的丹参药材进行了产地溯源，采用ICP-MS测定其中19种微量元素和16种稀土元素的含量，并结合多元统计分析用于不同产区丹参药材的判别研究，该方法灵敏、快速、判别准确性高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)采用ICP‑MS对不同浓度微量元素和稀土元素混合标准溶液进行分析，制备标准曲线；2)消解样品，用ICP‑MS检测方法对不同产地的多批次丹参样品进行分析，获得其所含微量元素和稀土元素的含量，采用单因素方差分析方法对所有样品的微量元素和稀土元素元素进行差异性分析，当p<0.05时，认为不同产区的元素数据有明显差异；3)选取具有明显差异的微量元素和稀土元素进行主成分分析，用于数据降维分析；4)以方差分析选出具有显著性差异的元素作为变量进行线性判别分析，在其中选择7种元素作为判别指标，采用逐步判别法建立判别模型，基于Wilks'lambda values构建了三个判别函数，判别函数F1、F2和F3特征值分别为4.394、1.209和0.396；5)采用三个判别函数得分绘图对不同省份丹参样品进行检查，对不同产区的丹参样品进行评估区分；6)采用步骤4)中选取的7种元素作为判别指标，采用正交验证法对判别模型进行验证，确定判别方程的稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种利用微量元素和稀土元素含量测定结合多元统计分析对丹参进行产地溯源的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)采用ICP-MS对不同浓度微量元素和稀土元素混合标准溶液进行分析，制备标准曲线；2)消解样品，用ICP-MS检测方法对不同产地的多批次丹参样品进行分析，获得其所含微量元素和稀土元素的含量，采用单因素方差分析方法对所有样品的微量元素和稀土元素元素进行差异性分析，当p<0.05时，认为不同产区的元素数据有明显差异；3)选取具有明显差异的微量元素和稀土元素进行主成分分析，用于数据降维分析；4)以方差分析选出具有显著性差异的元素作为变量进行线性判别分析，在其中选择7种元素作为判别指标，采用逐步判别法建立判别模型，基于Wilks'lambdavalues构建了三个判别函数，判别函数F1、F2和F3特征值分别为4.394、1.209和0.396；5)采用三个判别函数得分绘图对不同省份丹参样品进行检查，对不同产区的丹参样品进行评估区分；6)采用步骤4)中选取的7种元素作为判别指标，采用正交验证法对判别模型进行验证，确定判别方程的稳定性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述标准溶液包括用质量分数为5％的硝酸稀释Agilent稀土多元素混合标准溶液Part#G8500-6955，配制Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的不同浓度的混合标准溶液；和，用质量分数为5％的硝酸稀释Agilent多元素混标Part#5183-4688配制Na、Mg、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Pb、Th、U的不同浓度的标准溶液。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述混合标准溶液中的稀土元素浓度分别为0.1μg/L，0.5μg/L，1μg/L，2μg/L，5μg/L和10μg/L；所述标准溶液中元素的浓度分别为1μg/L，5μg/L，10μg/L，20μg/L，50μg/L和100μg/L。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：标准曲线测定过程中，以187Re、115In、103Rh为内标，校正仪器可能的漂移。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒强，王晓，黄璐琦，郭兰萍，刘伟，耿岩玲，赵志国，
申请(专利权)人：山东省分析测试中心，
类型：发明
国别省市：山东,37