一种石斛品种和栽培年限的鉴别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于卟吩和卟啉的纳米效应及荧光融合光谱鉴别石斛品种及年限的方法，通过测量石斛提取液的自身荧光光谱及分别加入外消旋

【技术实现步骤摘要】
一种石斛品种和栽培年限的鉴别方法


[0001]本专利技术属于中药质量控制
，具体涉及一种石斛品种和栽培年限的鉴别方法。

技术介绍

[0002]石斛为兰科植物金钗石斛Dendrobium nobile Lindl.、鼓槌石斛Dendrobium chrysotoxum Lindl.或流苏石斛Den
‑
drobium fimbriatum Hook.的栽培品及其同属植物近似种的新鲜或干燥茎。具有益胃生津，滋阴清热等功效，是我国传统珍稀濒危中药材。石斛因栽培品种和产地不同分为“安徽霍山石斛”，“贵州金钗石斛”和“浙江铁皮石斛”，又因其栽培年限不同分为1年份，2年份和3年份石斛。据《中华人民共和国药典》(2005年版)记载“铁皮石斛可整簇入药”，但传统选料理论讲究道地药材乃中药材药性之本，通过不断测量数据，反复地考量对比，科研技术人员发现三年生铁皮石斛有效成分含量、多糖含量已积累到最高点，最符合药典讲究的“道地药材”属性。市场上的石斛常以安徽省产霍山石斛价格最高质量最好，其次是浙江省铁皮石斛，最后是贵州省金钗石斛，另外市场上常有其他产地如云南、四川、广西等地的石斛冒充质量较好的霍山石斛的现象。
[0003]因此，品种鉴别以及年限鉴别成为石斛质量评价的热点。目前，研究人员通常利用多种检测技术，如气相色谱质谱联用法(GC
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MS)、高效液相色谱法(HPLC)、红外光谱法(IR)等，再结合化学计量学方法对石斛的品种及年份进行鉴别。这些方法虽然可以准确地将不同品种以及年份的石斛进行辨别，但是均存在样品测试时间长，需要大型且昂贵的分析仪器，消耗更多的有害有机试剂等不足。因此，建立更快速、准确、经济的石斛质量评价方法对完善石斛质量评价体系，保护消费者权益，促进石斛产业健康快速发展等都具有至关重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于针对石斛药材品种不明，年限不分，以次充好，且现有质量控制方法费时费力、依赖大型仪器等现状，提供一种新的基于自身荧光
‑
增强
‑
猝灭多元融合荧光光谱鉴别石斛品种或栽培年限的方法；该方法通过测量石斛自身荧光光谱、加入外消旋
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四(N
‑
甲基
‑4‑
吡啶基)四氯化卟吩后的荧光增强光谱以及加入TPyP后的荧光猝灭光谱，将所得光谱数据进行融合获得自身荧光
‑
增强
‑
猝灭荧光融合光谱，再根据融合光谱整合的特征差异信息与不同石斛品种或年限之间的关联，建立智能化判别模型，以实现对石斛品种及年限的快速、简便、精准识别。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于自身荧光
‑
增强
‑
猝灭荧光融合光谱鉴别石斛品种及栽培年限的方法，包括如下步骤：
[0007]1)将石斛粉进行提取，得石斛提取液；
[0008]2)分别测定在相同浓度条件下，石斛提取液基检测溶液的自身荧光光谱、加入外
消旋
‑
四(N
‑
甲基
‑4‑
吡啶基)四氯化卟吩后的荧光增强光谱和加入TPyP后的荧光猝灭光谱；
[0009]3)合并步骤2)所得自身荧光光谱、荧光增强光谱和荧光猝灭光谱中的数据，得自身荧光
‑
增强
‑
猝灭融合荧光光谱数据；
[0010]4)分别将已知品种和/或已知栽培年限的石斛样品作为建模的样品；分别按照步骤1)～3)所述方法得到对应样品的自身荧光
‑
增强
‑
猝灭荧光融合光谱数据；结合对应已知品种和/或栽培年限信息利用化学计量学方法对所得数据进行处理分析，分别建立基于融合光谱的智能化识别模型；实现对石斛样品的品种和/或栽培年限的快速鉴别。
[0011]上述方案中，步骤1)中所述提取步骤采用超声提取工艺，提取温度为25
‑
35℃，时间为25
‑
35min；采用的提取剂可采用甲醇或乙醇等；石斛粉与提取剂的固液比为1g:400～500mL。
[0012]上述方案中，所述自身荧光光谱检测步骤中采用的石斛提取液基检测溶液为石斛提取液与有机溶剂混合得到的稀释液，其中石斛成分的含量以步骤1)中引入石斛粉的生药计为0.2
‑
0.25mg生药/mL。
[0013]上述方案中，所述荧光增强光谱检测步骤中采用的石斛提取液基检测溶液为石斛提取液与有机溶剂混合得到的稀释液进一步与外消旋
‑
四(N
‑
甲基
‑4‑
吡啶基)四氯化卟吩的混合溶液，其中石斛成分的含量以步骤1)中引入石斛粉的生药计为0.2
‑
0.25mg生药/mL，外消旋
‑
四(N
‑
甲基
‑4‑
吡啶基)四氯化卟吩的含量为1.0
‑
1.5
×
10
‑6mol/L。
[0014]上述方案中，所述荧光猝灭光谱中采用的石斛提取液基检测溶液为石斛提取液与有机溶剂混合得到的稀释液进一步与TPyP的混合溶液，其中石斛成分的含量以步骤1)中引入石斛粉的生药计为0.2
‑
0.25mg生药/mL，TPyP的含量为1.0
‑
1.5
×
10
‑5mol/L。
[0015]上述方案中，在激发波长为270～290nm的条件下，分别测定所得石斛提取液基检测溶液在290～500nm处(步长为0.2nm)的自身荧光光谱、荧光增强光谱和荧光猝灭光谱。
[0016]上述方案中，已知品种石斛包括霍山石斛、金钗石斛和铁皮石斛这三类已知品种；已知栽培年限石斛包括1年份、2年份和3年份这三类已知栽培年限的石斛。
[0017]上述方案中，所述自身荧光
‑
增强
‑
猝灭荧光融合光谱数据的构建方法包括：将所有批次样品的自身荧光光谱中荧光强度数据合并为矩阵A(矩阵行数为步骤2)中扫描所得自身荧光光谱中的荧光强度变量数)，同法合并得到增强荧光光谱荧光强度的数据矩阵B(矩阵行数为步骤2)中扫描所得荧光增强光谱中的荧光强度变量数)和猝灭荧光光谱荧光强度的数据矩阵C(矩阵行数为步骤2)中扫描所得荧光猝灭光谱中的荧光强度变量数)，将B、C矩阵接到A矩阵的最后行后面即可获得自身荧光
‑
增强
‑
猝灭荧光光谱融合数据矩阵D。
[0018]上述方案中，将所得自身荧光
‑
增强
‑
猝灭融合荧光光谱数据导入MATLAB平台中，并结合对应已知品种信息利用最小二乘判别法对所得数据进行处理分析，建立基于融合光谱的石斛品种的智能化判别模型。
[0019]上述方案中，将所得自身荧光
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增强
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石斛品种和栽培年限的鉴别方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将石斛粉进行提取，得石斛提取液；2)分别测定在相同浓度条件下，石斛提取液基检测溶液的自身荧光光谱、加入外消旋
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四(N
‑
甲基
‑4‑
吡啶基)四氯化卟吩后的荧光增强光谱和加入TPyP后的荧光猝灭光谱；3)合并步骤2)所得自身荧光光谱、荧光增强光谱和荧光猝灭光谱中的数据，得自身荧光
‑
增强
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猝灭融合荧光数据；4)将已知品种和/或已知栽培年限的石斛样品作为建模的样品；分别按照步骤1)～3)所述方法得到对应样品的自身荧光
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增强
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猝灭荧光融合光谱数据；结合对应已知品种和/或栽培年限的信息，利用化学计量学方法对所得数据进行处理分析，分别建立基于融合光谱的智能化识别模型；实现对石斛样品的品种和/或栽培年限的快速鉴别。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自身荧光光谱检测步骤中采用的石斛提取液基检测溶液为石斛提取液的稀释液，其中石斛成分的含量以步骤1)中引入石斛粉的生药计为0.2
‑
0.25mg生药/mL。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述荧光增强光谱检测步骤中采用的石斛提取液基检测溶液为石斛提取液的稀释液与外消旋
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四(N
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甲基
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吡啶基)四氯化卟吩的混合溶液，其中石斛成分的含量以步骤1)中引入石斛粉的生药计为0.2
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0.25mg生药/mL，外消旋
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四(N
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甲基
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吡啶基)四氯化卟吩的含量为1.0
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‑6mol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述荧光猝灭光谱中采用的石斛提取液基检测溶液为石斛提取液的稀释液与TPyP的混合溶液，其中石斛成分的含量以步骤1)中引入石斛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小龙，海城英，付海燕，杨健，陈亨业，龙婉君，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：