基于太赫茲時域光譜的中草藥檢測技術(shù)研究.pdf

1、太赫茲(THz,1THz=1012Hz)輻射是指波長在30μm～3mm之間的電磁波。太赫茲時域光譜（THz-TDS）技術(shù)是基于太赫茲波的一種新型相干探測技術(shù)，它通過將太赫茲輻射電場的時間波形進(jìn)行傅里葉變換，得到太赫茲脈沖電場的幅度與相位頻譜，進(jìn)一步計算出被測樣品的復(fù)介電常數(shù)、載流子濃度等物理信息，最終實(shí)現(xiàn)對被測樣品進(jìn)行定性與定量分析。近年來，太赫茲時域光譜技術(shù)在各種領(lǐng)域取得了很多研究成果，在藥物檢測方面也展現(xiàn)出無與倫比的應(yīng)用優(yōu)勢。

2、>　　傳統(tǒng)的中藥鑒定是對中藥的來源、形狀、理化鑒別、顯微特性、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等問題的討論，其核心是藥物的安全性與質(zhì)量真?zhèn)蝺?yōu)劣的鑒別。由于中藥有機(jī)分子內(nèi)化學(xué)鍵的振動吸收頻率主要處于紅外波段,故通常利用紅外以及質(zhì)譜等方法對中草藥進(jìn)行定性分析。但由于很多中藥生物分子的低頻振動或轉(zhuǎn)動模式均處于遠(yuǎn)紅外波段，此時利用屬于遠(yuǎn)紅外電磁輻射范疇的太赫茲波進(jìn)行檢測，可以很好的彌補(bǔ)基于紅外波譜檢測的局限性。
　　本課題采用透射式THz-TDS系統(tǒng)測得多種中草

3、藥的太赫茲吸收譜，對重金屬吸附植物樣本進(jìn)行太赫茲光譜與理化性相結(jié)合的定性分析。對于傳統(tǒng)無法直接通過峰位區(qū)分的中草藥采用支持向量機(jī)進(jìn)行基于吸收譜定性分析，對同種中草藥不同炮制手法的生甘草與炙甘草進(jìn)行支持向量機(jī)的區(qū)分，并引入粒徑與厚度作為干擾項(xiàng)，驗(yàn)證支持向量機(jī)在粒徑與厚度干擾存在的情況下對樣品的區(qū)分能力。同時對同種炮制手段中草藥種類不同的炙黃芪與炙甘草兩組中草藥進(jìn)行區(qū)分，引入粒徑與厚度作為噪聲驗(yàn)證在此噪聲存在下支持向量機(jī)的工作情況。選取炙甘

4、草與炙黃芪以1:1比例進(jìn)行混合，使用最小二乘法對這種混合中草藥樣片進(jìn)行定量分析，可對混合中草藥式樣中不同組分進(jìn)行估計，與實(shí)際做對比，此法可用于混合中草藥各中藥組分含量的測定。使用多項(xiàng)式逼近和薄板樣條插值法分別對鹿角霜濃度進(jìn)行擬合得到鹿角霜連續(xù)濃度模型，當(dāng)給出某鹿角霜數(shù)據(jù)點(diǎn)頻率和吸收度時可由該模型得到鹿角霜樣品濃度，并代入未參與擬合的采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行比較模型精度，實(shí)驗(yàn)得出擬合模型可作為標(biāo)準(zhǔn)建立濃度數(shù)據(jù)庫的依據(jù)，具有實(shí)際意義。研究表明，基于T