一种基于激光诱导击穿光谱的藏红花掺假快速检测方法技术

本发明专利技术公开一种基于激光诱导击穿光谱的藏红花掺假快速检测方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光诱导击穿光谱的藏红花掺假快速检测方法


[0001]本专利技术涉及一种利用激光诱导击穿光谱（
LIBS
）与主成分分析（
PCA
）相结合的原位检测方法，用于检测藏红花的微量元素和重金属及辨识伪品
。

技术介绍

[0002]中医药在现代医学中发挥着重要作用
。
中医药研究需要在分析其有效成分的前提下，同时要考察其毒副作用（譬如土壤污染引起的重金属超标）和掺假现象
。
由于中药市场需求的增长，掺假问题给中药的鉴定带来了巨大的困难
。
因此，建立原位的检测方法用于快速鉴别真伪和检测重金属具有重要意义
。
然而，迄今为止，仍然没有实现一种原位检测方法同时解决中药真伪问题和重金属污染问题
。
[0003]藏红花是一种名贵中药，对神经退化性疾病
、
抑郁症等疾病都具有治疗作用
。
藏红花的掺假（比如玉米须
、
萝卜须根）和重金属污染问题一直没有很好的快速检测方法
。
尽管市场上许多光谱检测技术已经在使用，如紫外分光光度法
、
高效液相色谱
、
拉曼和衰减全反射傅里叶变换红外光谱（
ATR
‑
FTIR
）等，但它们需要复杂的样品前处理步骤，比较耗时，无法达到快速检测和分析的要求
。
[0004]激光诱导击穿光谱（
LIBS
）是一种能够快速进行多种元素分析的灵敏光谱技术
。
与其他传统技术，如电感耦合原子发射光谱
、X
射线荧光等相比，
LIBS
测量需要最少的样品制备，具有非接触分析
、
无损
、
检测和测量元素范围广以及实时快速等优势
。
在这项技术中，强大的脉冲激光照射到目标表面以产生等离子体，等离子体在冷却时会发出材料中存在的化学元素特定的辐射，由发射位置和强度得到定性
、
定量的结果，可以通过
LIBS
实现元素分析
、
样品类型判别
、
同位素选择性测定等
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术检测速度慢的技术问题，提供一种基于激光诱导击穿光谱的藏红花掺假快速检测方法
。
[0006]本专利技术技术方案是一种基于激光诱导击穿光谱的藏红花掺假快速检测方法，首先，采用激光诱导击穿光谱（
LIBS
）对藏红花中的常规元素进行原位检测；然后用
Pb
和
Cu
溶液对样品进行浸泡，以检测重金属元素；最后，通过比较藏红花和其他伪品的光谱，进行多元数据处理对样品进行分类
。
[0007]作为上述技术方案的改进，使用的激光诱导击穿光谱仪采用高功率
Q
开关
Nd:YAG （钇铝石榴石）激光器，脉冲持续时间为
10 ns
，重复率为
10Hz
，脉冲能量为
260mJ
，波长为
1064nm。
[0008]作为上述技术方案的改进，所述激光诱导击穿光谱（
LIBS
）与主成分分析（
PCA
）相结合，原位检测藏红花的常规元素和重金属元素
。
[0009]作为上述技术方案的改进，藏红花的分辨光谱提供了不同元素的中性原子和单电离原子的信息
。
[0010]作为上述技术方案的改进，
Pb
的检测限约为
10 ppm
，在定量分析实验的前提下，可以用它们来估计检测水平
。
[0011]作为上述技术方案的改进，采用
107.754 nm
‑
322.238 nm
波长范围的元素特征谱线进行主成分分析，藏红花和伪品的分辨率
。
[0012]作为上述技术方案的改进，藏红花激光诱导击穿光谱中可观测到的特征谱线包括
Ca、Fe、Mg、Al、Mn、Sr、Ba、Ti、Na、K、P
和
Si。
[0013]本专利技术首次采用
LIBS
技术与主成分分析（
PCA
）相结合，实现了藏红花所含元素的原位快速检测，并对藏红花中的重金属进行了快速鉴别
。
附图说明
[0014]图
1.LIBS
实验装置示意图
。
将样品夹紧并放置在激光焦点的中心进行检测
。
收集样品表面上的等离子体跃迁线，并将其耦合到光谱仪进行分析
。
[0015]图
2. 三种样品分别是藏红花
、
萝卜须根和玉米丝
。
[0016]图
3.
藏红花在不同波长通道下的光谱图
。
（
a
）
210
‑
320 nm
通道，（
b
）
350
‑
470nm
通道，（
c
）
480
‑
580nm
通道，（
d
）
580
‑
680nm
通道和（
e
）
710
‑
890nm
通道
。
[0017]图
4. 浸泡在不同浓度
Cu
溶液中的藏红花的光谱图：（
a
）
100
％饱和溶液
、
（
b
）
10%
饱和溶液
、
（
c
）
1%
饱和溶液和（
d
）蒸馏水
。
[0018]图
5. 浸泡在不同浓度
Pb
溶液中的藏红花的光谱图：（
a
）
100
％饱和溶液
、
（
b
）
10%
饱和溶液
、
（
c
）
1%
饱和溶液和（
d
）蒸馏水
。
[0019]图
6.
（
a
）累计贡献，（
b
）特征谱线的结果
。
[0020]图
7.
（
a
）波长范围为
426.579
‑
432.934 nm
，（
b
）波长范围为
107.754
‑
822.238 nm。
实施方式
[0021]值得说明的是，下述实施例中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光诱导击穿光谱的藏红花掺假快速检测方法，其特征在于：首先，采用激光诱导击穿光谱（
LIBS
）对藏红花中的常规元素和重金属元素进行原位检测；然后用
Pb
和
Cu
溶液对样品进行浸泡，以检测重金属元素；最后，通过比较藏红花和其他掺假样品的光谱，进行多元数据处理对样品进行分类
。2.
根据权利要求书1所述的方法，其特征在于使用的激光诱导击穿光谱仪采用高功率
Q
开关
Nd:YAG
（钇铝石榴石）激光器，脉冲持续时间为
10 ns
，重复率为
10Hz
，脉冲能量为
260mJ
，波长为
1064nm。3.
根据权利要求书1所述的方法，其特征在于：所述激光诱导击穿光谱（
LIBS
）与主成分分析（
PCA<...

【专利技术属性】
技术研发人员：濮发祥，谢樟富，马方芳，金孔良，陶益，曾臻，潘巧艳，
申请(专利权)人：浙江遂昌利民药业有限公司，
类型：发明
国别省市：