科研产出
趁鲜切制加工对三七药材干燥速率和质量的影响
《中国中药杂志 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：研究趁鲜切制干燥对三七药材外观品质和内在成分的影响,探讨三七趁鲜切制干燥的可行性,为三七饮片及中成药的生产提供更加有效的加工方法。比较不同趁鲜切制干燥方式与传统整根干燥方式对三七主根的干燥时间、折干率、密度、药材外观性状和内在成分的影响。三七药材传统整根晒干耗时长达近453 h,干燥过程中恒速期较长,干燥速率缓慢;三七整根50℃烘干较整根晒干虽然缩短了61.6%的干燥时间,但药材木质部出现空心现象,致密度下降,药材外观性状较差;趁鲜切制干燥较传统干燥方法在时间上缩短了61.82%～91.58%,干燥速率大幅提高;其中切制后晒干与阴干由于干燥过程相对缓慢,表面出现盐析发白现象,且在内在成分均有不同程度的下降;趁鲜切制后50℃条件下烘干较传统整根晒干和整根50℃烘干时间分别缩短了91.58%和68.83%,药材外观黄绿色,切剖面各层次清晰,孔隙分布均匀,且总皂苷含量较整根50℃烘干提高了7.24%;在40℃条件下烘干的三七片表面微有盐析发白散点,三七素、总糖损失较大;在60℃条件下烘干的三七片因温度过高,失水速率极快,导致严重的裂片和碎片现象,总糖、醇提物等含量损失较大;趁鲜切制冷冻干燥后,切片结构疏松,密度大幅度降低,但其总皂苷含量和三七素等较传统整根晒干分别提高了16.51%和22.54%。趁鲜切制加工工艺在三七饮片生产上具有可行性,在生产上建议采用趁鲜切制后50℃条件下烘干,药材外观性状和内在成分含量均较好,方便后续饮片加工和工业投料提取;若以内在成分含量为目标,则采用趁鲜切制后冷冻干燥加工为佳。
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FTIR结合化学计量学对三七地下部位鉴别及皂苷含量预测
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：当今中药市场上掺假现象屡见不鲜,不良商贩利用三七须根粉末假冒主根和剪口粉末,严重影响三七的质量与药效。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合化学计量学建立三七主根、剪口和须根粉末鉴别及四种皂苷含量快速预测模型,为快速三七质量控制提供基础。采集三七主根、剪口和须根红外光谱,超高效液相色谱(UPLC)测量样品中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd含量。采用纵坐标归一化及二阶导数对原始红外光谱进行预处理;Kennard-stone算法将60个样本分为2/3训练集与1/3预测集。训练集数据结合支持向量机(SVM)判别建立三七主根、剪口和须根粉末鉴别模型,最佳核函数c和g采用交叉验证进行网格式搜索,预测集数据用于对判别模型进行外部验证。正交信号校正偏最小二乘回归(OSC-PLSR)建立三七中四种皂苷含量预测模型,红外光谱采用一阶、二阶导数及Savitsky-Golay平滑5点、7点、9点、11点预处理。60个样本分为2/3训练集与1/3预测集,训练集数据建立OSC-PLSR模型,预测集数据对OSC-PLSR模型的预测结果进行外部验证。结果显示:(1)二阶导数可有效的分离原始谱图的叠合隐蔽谱峰,并提高谱图的分辨率;(2)交叉验证网格式搜索计算出最佳核函数c=2.828 43,g=4.882 81×10~(-4),此时训练集判别正确率为100%;(3)SVM判别模型核函数设置为最佳核函数,预测集数据外部验证正确率为100%,所有样本均被正确鉴别;(4)三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd最优含量预测模型预测值与UPLC检测值接近,预测效果良好。FTIR结合SVM判别能对三七主根、剪口和须根粉末快速鉴别,结合OSC-PLSR能对四种皂苷含量进行准确预测。该方法准确可靠,可为中药材三七提供快速有效的质量控制。
关键词： 傅里叶变换红外光谱 三七 地下部位鉴别 皂苷含量预测 化学计量学
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钾素水平对二年生三七全生育期光合特性及产量的影响
《中国土壤与肥料 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：选取二年生三七[Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen]作试验材料,通过田间试验研究了不同钾水平(K_2O 0、337.5、450、675、1 012.5 kg/hm~2)对三七不同生长时期叶绿素Chl(a+b)含量、光合特性及收获期块茎产量的影响。结果表明,施钾处理均显著增加了三七叶片Chl(a+b)含量,提高了净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低了胞间CO_2浓度(Ci),增加了光合产物的生产和积累,提高了三七块茎产量。不同钾用量条件下,三七块茎产量以K3处理(675 kg/hm~2)最高,较K0处理增产17.17%。不同钾用量条件下,三七叶片光合参数对钾肥的响应存在显著差异,在同一生长时期,随着钾素水平的提高,三七叶片Chl(a+b)含量、Pn、Gs、Tr均表现为先升高后降低趋势,Ci先降低后升高。全生育期三七叶片Chl(a+b)含量,Pn、Gs和Tr均与三七块茎产量呈显著正相关,Ci与三七块茎产量呈显著负相关。本试验条件下,施钾量为K_2O 675 kg/hm~2的K3处理时三七块茎的经济产量最高。
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FTIR结合SVR对三七总多糖含量快速预测
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：对中药进行快速质量控制,从整体层面反映中药的安全性与有效性具有重要意义。通过硫酸-苯酚显色反应测定三七总多糖含量,傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合支持向量机回归(SVR)建立三七总多糖含量预测模型,以期为三七提供快速准确的质控方法。采集云南省12个产地60个三七样品的红外光谱,紫外分光光度法(UV-Vis)检测样品中总多糖含量。红外光谱经过二阶导数(2D)、正交信号校正(OSC)、小波变换(WT)和变量投影重要性(VIP)筛选等数据优化处理。SPXY算法将所有样本按2∶1的比例划分为训练集与预测集。训练集数据用于建立SVR预测模型,网格式搜索、遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)对SVR预测模型进行参数优化,预测集进一步对SVR模型的预测能力进行验证。结果显示:(1)葡萄糖标准品与三七总多糖在490nm处存在最大共有吸收峰,490nm可作为三七总多糖检测的定量波长;(2)文山丘北、曲靖师宗及红河蒙自等产地的三七总多糖含量较高,平均含量在25mg·g~(-1)以上;(3)分析3种参数优化模型的校正均方根误差(RMSEE)与预测均方根误差(RMSEP),与PSO优化模型相比,网格式搜索优化模型欠学习,GA优化模型过学习;(4)PSO-SVR模型对预测集数据预测效果最好,RMSEP=3.120 6,R_(pre)~2=83.13%,预测值与紫外检测值接近。表明FTIR结合PSO-SVR模型能够对三七中总多糖含量进行快速准确的预测,为保证三七稳定、安全与有效用药提供数据。
关键词： 紫外-可见分光光度法 傅里叶变换红外光谱 三七 总多糖 含量预测 整体性质量控制 支持向量机回归
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不同施钾水平对土壤速效钾含量和三七养分吸收及产量的影响
《中国土壤与肥料 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：选取二年生三七[Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen]作试验材料,通过田间试验研究了不同施钾(K2O)水平(0、337.5、450、675、1 012.5 kg/hm2)对土壤速效钾、三七养分吸收、钾肥利用效率及产量的影响。结果表明,不同施钾水平下土壤速效钾含量随生育期推进逐渐降低;与K0相比,施用钾肥显著提高了土壤速效钾含量(P<0.05),土壤速效钾含量随施钾用量增加而增加;三七根部氮、磷、钾吸收量随着生长不断增大,施钾可明显提高三七各部位主要生育期氮、磷和钾吸收量,随着钾肥施用量的增加,三七地上部、根部氮、磷、钾吸收量先升高后降低,以K3处理吸收量最高;钾素偏生产力随着施钾水平的提高而显著下降(P<0.05);不同施钾水平下三七株高、叶长、叶宽、茎粗和不同部位生物量均随生育期推进逐渐增加,施钾可以促进三七生长发育,显著提高三七产量(P<0.05),施钾处理较K0处理增产6.90%~17.17%,其中,K3处理产量最高,K4处理次之。综合三七生长发育,养分吸收、钾肥利用效率与产量,本试验条件下,要实现三七高产高效以K3处理的施钾量(675 kg/hm2)为宜。
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温度胁迫对三七光合特性及生理指标的影响
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究三七对温度胁迫的生理响应,揭示三七的耐寒和耐热机制,为三七抗逆品种的选育、区域化种植和栽培管理提供理论依据。【方法】以盆栽生长第2年的三七植株为试验材料,利用人工气候培养箱进行5、10、25(对照)和35℃温度处理,持续处理48 h后测定三七叶片的光合特性及叶绿素含量、保护酶活性等生理指标,并分析其变化规律。【结果】在5~25℃的温度条件下,三七叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素[Chl(a+b)]含量呈先升后降的变化趋势,与25℃处理相比,5℃处理分别降低21.91%、23.30%和22.78%,10℃处理分别提高51.69%、52.43%和51.96%,差异均达显著水平(P<0.05,下同);与25℃处理相比,35℃高温条件下,Chla、Chlb和Chl(a+b)含量及Chl(a/b)分别降低14.61%、6.80%、11.74%和8.10%,差异均达显著水平。低温胁迫下,三七叶片的最大净光合速率(P_(max))、表观量子效率(a)、光饱和点(LSP)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均显著下降,胞间二氧化碳浓度(C_i)显著升高,光补偿点(LCP)呈先升后降的变化趋势;高温胁迫下,三七叶片的Pmax、LSP、P_n、G_s和T_r均显著下降,C_i、a和LCP则呈上升趋势。在低、高温胁迫条件下,三七叶片的过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性总体上显著升高;丙二醛(MDA)含量变化不明显。低温胁迫下三七叶片的可溶性蛋白含量显著升高。【结论】低、高温胁迫均显著抑制三七的光合能力。低温胁迫下,三七主要通过提高POD和SOD活性,增加可溶性蛋白和叶绿素含量来增强其抗冷性;高温胁迫下,三七主要通过提高POD和SOD活性来增强其抗热性。
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FTIR结合化学计量学对三七产地鉴别及皂苷含量预测研究
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：不同产地对中药次生代谢产物有显著影响,产地鉴别有助于中药的科学合理利用;其次,有效成分含量检测是评价中药质量的主要手段。通过傅里叶变换红外光谱结合化学计量学建立快速鉴别三七产地及测定三七中四种主要皂苷的方法,为三七的科学、合理、规范使用以及对三七质量进行快速评价提供依据。采集5个区域12个产地117个三七样本的红外光谱。产地鉴别预处理数据采用离散小波变换除去噪音造成的部分高频信号,偏最小二乘判别对产地判别贡献率大于1的数据进行筛选,kennard-stone算法将117个个体分为70%训练集与30%预测集。训练集数据用于建立支持向量机判别模型,交叉验证法用于筛选支持向量机最优参数,预测集数据对支持向量机判别模型结果进行验证。皂苷含量预测预处理数据采用标准正态变量变换、离散小波变换处理;处理的红外数据设为X变量,三七样品中通过高效液相色谱法测得的四种皂苷总量设为Y变量,采用正交信号校正去除红外光谱中与四种皂苷总量无关的干扰数据。个体数据分为80%训练集与20%预测集,训练集建立偏最小二乘回归模型,预测集数据对偏最小二乘回归模型的预测结果进行验证。结果显示:(1)交叉验证法得到支持向量机判别模型的最优参数为c=2.828 43,g=0.0625,训练集的产地判别最优正确率为91.463 4%;(2)支持向量机判别模型参数设置为最优参数,代入预测集数据,预测集的产地判别正确率为94.285 7%,判别正确率较高;(3)训练集建立偏最小二乘回归模型的相关系数R2=0.941 8,校正均方差RMSEE=4.530 7;(4)代入预测集数据,预测集的相关系数R2=0.962 3,外部检验均方差RMSEP=3.855 9,皂苷预测值与高效液相检测值接近,预测效果良好。傅里叶变换红外光谱结合支持向量机能对三七进行产地鉴别,正交信号校正结合偏最小二乘回归能对三七中四种主要皂苷总量进行准确预测,为三七质量控制提供一种快速简便、无损、高灵敏度的检测方法。
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趁鲜清洗和干制后清洗对三七药材质量的影响
《中国药学杂志 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：目的研究趁鲜清洗和干制后清洗两类不同清洗方式对三七药材外观品质和内在成分的影响,为规范三七产地加工方法提供依据。方法比较传统不清洗直接晒干、传统打磨加工、趁鲜清洗后晒干、干制后清洗等方法处理,对三七主根的干燥时间、折干率、密度、药材外观性状和内在成分的影响。结果传统不清洗直接晒干,三七药材表皮会黏附大量红土,外观性状和卫生指标差;传统打磨加工方法虽可清除部分三七表皮泥土,但打磨对药材表皮磨损较大,并造成折干率和三七素含量降低,下降率分别为10.0%和18.1%;将三七干制后清洗,则会导致药材表皮磨损脱落,表皮颜色发白无光泽,并导致总灰分、醇提物、人参皂苷Re、三七素和可溶性糖等内在成分的大幅损失,损失率分别高达9.9%~17.7%、8.3%~15.9%、63.9%~70.8%、12.5%~36.1%和27.3%~37.4%,且干制后清洗时间越长,药材内在成分损失越大;而将三七趁鲜清洗后再干燥,既利于三七表皮脱水,缩短干燥时间,又提高了药材卫生和外观性状指标,并大幅降低药材内在成分的损失。结论建议在三七药材产地加工上,应大力推广趁鲜清洗后再干燥加工的方式,以科学去除药材外源污染物,保证三七药材外观和内在质量,并保证临床用药的安全、有效。
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三七表型变异及其对气候因子的响应
《热带亚热带植物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了解三七(Panax notoginseng)表型变异的发生机理,结合地理信息系统和多元统计分析,研究了云南和广西的3年生栽培三七表型变异与气候因子的关系及性状间的内在联系。结果表明,三七的茎生物量、地下生物量和总生物量变异系数较大;地上生物量比和地下生物量比的变异系数较小。相关分析表明,表型变异受多种气候因子的共同影响,降水对三七表型变异的影响强于温度,不同季节降水量变化幅度是决定三七茎粗和叶面积的关键气候因子。三七地下生物量、总生物量随年均气温、年均降水量、最干月降水量的升高呈下降趋势,而随月均温变幅、昼夜温差与年温差比值的升高呈增加趋势。日照时数的增加使三七地上生物量比降低,并促进地下生物量和总生物量的积累。因此,随产地气候条件的变化,三七表现出较强的形态性状变异,可能是三七通过表型变异以适应异质生境。
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多指标决策分析TOPSIS对三七的质量评价研究
《中草药 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：目的以多个指标对三七Panax notoginseng进行优质种源筛选,提高三七的整体质量评价水平。方法通过测定云南省12个产地三七样品中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1、总黄酮和总多糖的量,结合逼近理想解排序法(TOPSIS)建立整体质量评价模型。结果文山、红河、玉溪、昆明和曲靖三七样品与最优方案接近程度Ci的平均值分别为0.300 2、0.341 1、0.279 5、0.338 7与0.323 0,表明云南不同产地三七的整体质量较为接近,道地产地文山与其余产地三七的整体质量差别较小。样品编号为S46、S16及S33的Ci值在所有样品中排名前3,表明这3个样品的整体质量较高,可作为优质种源进一步开发利用。结论熵权TOPSIS模型排除了人为因素的干扰,并将多维问题转化为一维问题,提高了多指标决策分析的科学性与准确性,可对三七进行整体质量评价及优质种源筛选。该方法理论完善、易于操作,可推广于其他中药的相关研究,为保证中药安全、稳定及有效提供研究基础。
关键词： 三七 多指标决策分析 TOPSIS 质量评价 三七皂苷R1 人参皂苷Rg1 人参皂苷Re 人参皂苷Rb1
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