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  當(dāng)下,，中藥材市場質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)缺失,，假冒偽劣產(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,、效率低,、缺乏定量評價、依賴專業(yè)人員等缺點,，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。不僅可以在藥用植物的生長過程,、采摘時機與保存方式上實現(xiàn)精準(zhǔn)管理,，保證中藥材有效成分最大化，同時可以為中藥成品的質(zhì)量與品種鑒定提供決策支持,。

左圖為FluorTron^®多功能高光譜成像分析系統(tǒng),；右圖為黃芪和甘草分類鑒定結(jié)果，紅色甘草,，綠色黃芪（案例由Ecolab光譜成像實驗室提供）

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^®實驗室的研究人員利用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行對比分析。

三種不同來源的黃芪,，左圖：黃芪樣品及RGB圖,；右圖：黃芪UV-MCF熒光成像圖

左圖：不同類別黃芪的熒光光譜曲線；右圖：最大似然分類結(jié)果

  根據(jù)實驗數(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微差異，因此易科泰實驗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^®實驗室的研究人員利用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。

從左至右依次為：銀杏葉RGB圖,、黃酮反射指數(shù)FRI,、黃酮指數(shù)FLAV

表1 不同類別銀杏葉的FRI與FLAV值

銀杏葉的UV-MCF熒光光譜數(shù)據(jù)和反射光光譜數(shù)據(jù)

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,，市場上存在大量假冒偽劣產(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^®實驗室與山東農(nóng)業(yè)大學(xué)開展合作實驗,，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,。

從左至右依次為：冬蟲夏草RGB圖,；利用PLS-DA模型對反射高光譜分類的結(jié)果；不同蟲草在500nm處熒光成像圖

不同來源蟲草草部熒光光譜,?？梢钥闯觯吧Y源熒光有460nm和503nm兩個峰值,，熒光強度高于人工培植蟲草,；高品質(zhì)蟲草（67）熒光強度高于低品質(zhì)（80、82）和人工培植（107,、108）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,、保護肝臟,，具有很高的經(jīng)濟價值和市場需求。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)確率達到了90.15%,，說明高光譜成像技術(shù)結(jié)合機器學(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,。

左圖：葛根樣品,；右圖：基于VNIR和SWIR的葛根外表面(a,b)和橫截面(c,d)的反射率平均值

 利用VNIR與SWIR傳感器數(shù)據(jù)采集葛根外表皮和橫截面數(shù)據(jù)訓(xùn)練的不同模型的最高預(yù)測性能

  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,、品種鑒定提供全方位的技術(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，可直接電話聯(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,。

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