FluorTron®多功能高光譜成像技術(shù) - 中藥材高通量非損傷檢測

當(dāng)下，中藥材市場質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)缺失，偽劣產(chǎn)品泛濫，嚴(yán)重威脅了中藥的療效與安全性，影響國民健康。因此，中藥材的品質(zhì)檢測顯得尤為重要。傳統(tǒng)的檢測方法，存在主觀性強(qiáng)、效率低、缺乏定量評價、依賴專業(yè)人員等缺點(diǎn)，具有很大的不確定性。因此，開發(fā)能夠精準(zhǔn)快速檢測中藥材品質(zhì)的方法，對于確保中藥材市場的規(guī)范與繁榮具有重要的意義。

易科泰生態(tài)技術(shù)公司依托多年在反射光及生物熒光高光譜成像技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用研究，推出了FluorTron^®多功能高光譜成像分析技術(shù)，該技術(shù)可全面獲取樣品的反射光高光譜及生物自發(fā)光（熒光）高光譜數(shù)據(jù)，具有非接觸、非損傷、高通量、數(shù)字化、可視化的特點(diǎn)。不僅可以在藥用植物的生長過程、采摘時機(jī)與保存方式上實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理，同時可以為中藥成品的質(zhì)量與品種鑒定提供決策支持。

應(yīng)用案例1：FluorTron^®熒光高光譜成像技術(shù)快速區(qū)分不同類別黃芪

黃芪作為傳統(tǒng)中藥材，具有補(bǔ)氣固表、利尿排毒、排膿斂瘡等多種功效，在市場上廣受歡迎。北京易科泰公司EcoTech^®實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用FluorTron^®多功能高光譜成像分析系統(tǒng)的UV-MCF功能采集了三種不同來源黃芪的生物熒光，對不同類別樣品的熒光圖像及光譜進(jìn)行對比分析。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，C類黃芪熒光值明顯高于其他兩類，這可能與其生長年限有關(guān)；A、B類黃芪從肉眼看幾乎一樣，但兩類黃芪在400-500nm之間的熒光光譜有細(xì)微差異，因此易科泰實(shí)驗(yàn)室人員基于該波段的熒光光譜數(shù)據(jù)，利用最大似然法對三類黃芪進(jìn)行分類，結(jié)果顯示良好，說明熒光高光譜成像技術(shù)可以簡單快速的實(shí)現(xiàn)中藥材分類。

應(yīng)用案例2：FluorTron^®多功能高光譜成像技術(shù)高通量活體檢測銀杏葉黃酮醇含量

黃酮醇是天然抗氧化劑和抗炎劑，具有活血化瘀、通絡(luò)止痛、斂肺平喘、化濁降脂等功效，銀杏葉的主要功能成分即為黃酮醇。研究檢測不同生長條件、不同生長狀態(tài)或采集季節(jié)銀杏葉中的黃酮醇含量，對于提高黃酮醇含量具有特別重要的意義。為此，北京易科泰公司EcoTech^®實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用FluorTron^®多功能高光譜成像分析系統(tǒng)，基于反射光譜指數(shù)法（FRI指數(shù)）和多激發(fā)光葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)（FLAV黃酮指數(shù)）（Riitta Julkunen等，2014；Viola Muller等，2013），對不同狀態(tài)條件下銀杏葉的黃酮醇含量進(jìn)行了非損傷活體成像檢測。

結(jié)果表明，陽光照射條件下銀杏葉的黃酮醇含量高于遮陰條件下的銀杏葉，而黃色銀杏葉黃酮醇含量低于綠色銀杏葉和半黃半綠銀杏葉，陽光照射條件下半黃半綠銀杏葉的黃酮醇含量最高。這意味著，人們普遍以為的黃色銀杏葉黃酮醇含量高是一種錯覺，采集陽光直射條件下半黃半綠銀杏葉，藥效應(yīng)該最好。

應(yīng)用案例3：FluorTron^®多功能高光譜成像技術(shù)檢測不同來源冬蟲夏草

冬蟲夏草含有多種抗氧化、抗病毒和抗腫瘤的物質(zhì)，能夠有效提高機(jī)體的免疫力，在市場上備受青睞，但由于資源有限，市場上存在大量偽劣產(chǎn)品。因此快速準(zhǔn)確鑒定蟲草品質(zhì)對于保障消費(fèi)者用藥安全，規(guī)范市場發(fā)展具有重要意義。

北京易科泰公司EcoTech^®實(shí)驗(yàn)室與山東農(nóng)業(yè)大學(xué)開展合作實(shí)驗(yàn)，利用FluorTron^®多功能高光譜成像分析系統(tǒng)，對不同來源蟲草樣品進(jìn)行了非損傷檢測研究。其中11、18、21號蟲草樣品來源于青海果洛州野生資源，41、54、56、58、64來源于青海玉樹州野生資源，67號為市場野生高品質(zhì)蟲草，80、82為市場野生低品質(zhì)蟲草，107、108為人工培植蟲草。

應(yīng)用案例4：高光譜成像技術(shù)鑒定葛根生長年限

葛根（PTR）富含多種化學(xué)成分，能夠改善心血管疾病、抗炎鎮(zhèn)痛、保護(hù)肝臟，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值和市場需求。葛根素的含量影響PTR的質(zhì)量和藥用價值，葛根素含量越高，其質(zhì)量越好，不同生長年限的PTR葛根素含量存在明顯差異，因此確定PTR的生長年限至關(guān)重要。

中醫(yī)科學(xué)院的研究人員使用可見光近紅外（VNIR）和短波紅外（SWIR）傳感器采集葛根的外表面和橫截面信息，并結(jié)合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）模型來識別PTR生長年限，基于葛根外表面的識別準(zhǔn)確率達(dá)到了90.15%，說明高光譜成像技術(shù)結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以無損、快速、有效的檢測葛根生長年限，該方法也可以應(yīng)用于其他中藥材的生長年份識別和質(zhì)量控制中。

北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司長期致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康領(lǐng)域儀器的研發(fā)、應(yīng)用與推廣，為中藥材的品質(zhì)檢測、品種鑒定提供技術(shù)方案與服務(wù)。如果您有重要的中藥材樣品需要檢測研究，可直接聯(lián)系我們，說明檢測目的、樣品具體情況等，我們將及時給出檢測方案及流程。