J200 LIBS 光谱元素技术对中药材的鉴别和分析实验

中药材中微量元素的组成、重金属元素的含量，对评价中药材质量、判别中药材真伪和来源有着重要意义。LIBS技术，改变了常规分析方法如紫外分光光度法等，在样品预处理复杂，分析速度慢，或者不能多元素同时分析等诸多弊端。具有样品处理简单、分析速度快和多元素同时分析的特点，受到化学分析研究人员的关注。为为中药材品质鉴定、快速分类鉴别、真伪判断、有害元素是否超标测定、中药材种质资源和质量评价等提供先进的测量分析手段。

采用美国ASI的J200系列LIBS元素分析仪进行分析，样品来自不同地方的两大类七种丹参和生黄芪样品，以及四物汤、六物汤和十物汤三种制剂。制剂用定量水烧开后，分别取其前、中及残留的汤剂，滴于滤纸上。

从下图的特征谱线显示，丹参和生黄芪样品的主要元素组成：钾（K）、钠（Na）、钙（Ca）、镁（Mg）、碳（C）、氢（H）、锶（Sr）。丹参中钠、钙、镁 3 种元素的含量高于生黄芪。

通过系统软件对测量结果进行主成分分析(PCA)，并通过PLS-DA判别分析，与新建的小型药材数据库进行比对，准确无误地鉴别了7个丹参和生黄芪对应样品。

从下图的特征谱线显示，四物汤、六物汤和十物汤的配方类似，3 个汤剂中的主要组成元素是一致的， 都是碳、氢、氧、钾、钙、镁元素，区别在于元素浓度不同。

对三种制剂，进行主成分分析(PCA)，并通过PLS-DA方法进行比对，可得出样品整体鉴别的正确率为 96.11%。

对于制剂的半定量分析中，用干净滤纸的测量结果归一化数据，可制剂中的元素根据浓度级别进行分级。