超微弱發(fā)光檢測系統的搭建及其在中藥藥性判别聽看中的應用
中藥藥性的客觀化判别和評價是制約中藥現代化新視發(fā)展的關鍵問題之一，也是中醫藥研究的難點和熱點。中藥藥性是藥物與治療舊也相關的性質和效能(néng)，它用極其精煉的語言近懂表述一味藥或者一類藥的臨床效用，概括臨床效用的範圍玩裡、屬性和特征，是溝通理論和臨床實踐離報的橋梁和紐帶。但是傳統中藥藥性理論在其形成(chéng技兒)、發(fā)展和應用的過(g著西uò)程中，由于受當時(shí)對(duì視音)自然界的認識水平所限，對(duì)藥性的妹月認知主要來源于經(jīng)驗的積累，表述存對員在模糊性和主觀性，這(zhè)使中藥在臨床應用過(guò)程中缺少可供參電術考的客觀化、定量化的指标，影響中藥的安全性和有效性。如何揭上唱示中藥藥性的科學(xué)内涵，實現中藥藥性的定量化和客觀體是化，成(chéng)為中藥研究亟待解決的問題。<br>生線 中藥材所含物質成(chéng)路在分複雜，要把中藥藥性研究建立在藥效清晰的每個化學(xué)成(兵術chéng)分的基礎上是相當困難的，這(zhè)就(jiù)需要在尚不清楚全體友鐘化學(xué)成(chéng)分的情況下，實現對(duì)玩麗整體的評價，而目前的理化鑒定很難實現，要想取得暗兒質的突破則必須另尋它路。超微弱發(fā)話友光(Ultra Weak Lum長費inescence，UWL)是自然界一個普遍的生命現象，廣泛存在于動美森物、植物及微生物等各種(zhǒng)生物木些系統之中，是生物體固有的一種(吃少zhǒng)功能(néng)。超微弱發(fā)光來源于通計生物分子從高能(néng)态到煙風(dào)低能(néng)态的躍麗亮遷，對(duì)生物系統外界環境影響和内部變化有高度的敏感性，并與數紅生物系統的光合作用、氧化代謝、信討來息傳遞、細胞的增殖、分化與凋亡等重要生命活動關系密切，因此通過(gu為山ò)對(duì)超微弱發(fā)光書老的探測和分析能(néng)夠獲得生物系統家他内部的整體信息。超微弱發(fā)光強度極其微弱，超市子微弱發(fā)光檢測系統的搭建可以為超微弱發(fā)光檢測提供朋年實驗條件，該系統具有無侵入性、靈敏度城信高、快速、可靠的優點，能(néng)夠為生物系統提供一個反映整雨吧體信息的綜合指标。超微弱發(fā)光是從整體上反映生物系統内部信息，且生物算對光子探測系統在探測的過(guò信一)程中對(duì)樣(yàng)本無任何破壞，保證了樣(司黑yàng)本的原有性質不變。目前超會物微弱發(fā)光已經(jīng)在植物種(zhǒng)子、腫瘤細胞的年我分類和鑒别中展開(kāi)了廣泛的研究，但是在中藥材的分類鑒别，尤其答樂是中藥藥性的鑒别中尚未見相關報道(dào)。本文拟通過(guò)建立我快超微弱發(fā)光檢測系統，來探索一種(zhǒn可服g)能(néng)夠真正反映中藥藥性的評價新方法和新模式，這(zhè什銀)對(duì)于揭示中藥藥性的科學老山(xué)内涵，實現中藥藥性的定量化和客觀化，具有重大意區小義。<br> 主要研究内容:<br>道場; 第一部分 超微弱發(fā)光檢測系統的搭建<員學br> 超微弱發(fā)光強度極其微弱，用一機時般的檢測方法很難檢測到(dào)，所以必須采用靈敏度高和背司件景噪聲低的光電探測儀器才能(néng)進(jìn)行有效的探測。課題的白組在充分借鑒其它儀器系統和公司開(kāi市資)發(fā)的相關類似檢測系統的基礎上，結合本課題的研究特動動點，聯合荷蘭Meluna R.V公司共同研發(f木會ā)搭建了超微弱發(fā)光檢舞服測系統。<br> 拍湖 搭建的超微弱發(fā)光檢測系統采用高靈敏度嗎外的端窗性光電倍增管，增加了探測謝理表面(miàn)積，提高了探測效率。設計上模務飛塊化和自動化的特點為儀器系統的維護和使用提供了便利樹輛，減少了人為幹擾對(duì)實驗結果的影響風體。系統的暗室設計既有利于樣(yàng做那)品的放置和檢測，通過(guò)開(的務kāi)關的特殊設計減少了外界光線的影響。對(d不理uì)系統整體進(jìn)行電磁屏蔽設計，外部物商電源采用專業濾波器電源，減少外部電磁信号及門懂電流波動對(duì)超微弱發(fā)光檢測系統的器務幹擾。濾光片系統采用高透光率長(cháng)通濾光片，其由于磷舞工光現象導緻的背景噪聲除GG395達77CPS和G海會G455達22CPS以外，其餘濾光片均低于15CP從銀S，相較于樣(yàng)品光強可忽略不計雪秒，同時(shí)濾光片系統為中藥材延遲發(f業會ā)光光譜分布檢測提供了技術支持。<br&刀舞gt; 最終通過(guò)實驗驗證，在光電地理倍增管制冷至零下22-25℃的條件下，本課題搭建的超微筆裡弱發(fā)光檢測系統在“Background”模式下的背景噪聲計場為10CPS左右;在“SE measu志花rement”模式下的背景噪聲在15CPS左右，其儀器的高信噪比為幹燥中藥材的著刀超微弱發(fā)光檢測提供了條件。<br來麗> 第二部 分延遲發(fā)光與中藥藥性的相關喝我性<br> 第一，基于搭建的超微弱發(fā)光檢測系統紅草，探讨幹燥中藥材粉末延遲發(fā)煙服光的影響因素，優化實驗條件，建立著員中藥材延遲發(fā)光實驗技術體系。實驗發(fā)現不同的激發(懂看fā)光源，樣(yàng)品的含水量，樣(yàng)品的顆粒這林大小對(duì)延遲發(fā)光有著(zhe)明顯的影響。為了訊玩使後(hòu)續實驗結果具有可比性，我們火長將(jiāng)實驗條件确定為:室溫22℃，RH50％;光電倍增管物地制冷時(shí)間2小時(shí)，制冷最低恒定溫我友度為零下20-23℃;盛放中藥樣(yàng)品的平皿直徑5c筆媽m，5g中藥樣(yàng)品平鋪在平的煙皿底部;激發(fā)光源為白光，激發(fā)時(shí)間為10s;樣(yàn民煙g)品顆粒大小用中藥篩篩選80-120目大小顆粒;樣(yàn時飛g)品含水量控制方式為幹燥器中連續幹燥16h;計數間隔時(shí)間近就為1s，計數量為200個，連續重複測量3次。<br> 第二南些，選取《中國(guó)藥典》201是暗0版中根類及根莖類中藥，基于搭建的超微弱發(f街頻ā)光檢測系統，檢測中藥材粉末樣(yàng)算知品，獲取不同中藥藥性樣(yàng)品的著那延遲發(fā)光動力學(xué)化大曲線，結合雙曲線數學(xué)模型及統計熵數學(xué)模型，推票雜導平均光子數和相幹時(shí)間數學(xué)模型，通過麗北(guò)數據拟合分析，獲得表征延遲發(fā)光動力劇路學(xué)曲線的的參數，其中I0反映的是延遲發著高(fā)光的初始強度，其與樣(yàng)品本身的性質錢知相關;β是一個指數因子，它與曲線弛豫衰減的速率相關得喝;τ是一個特征時(shí)間，與樣(yàng)品的性質相關;N表他但示的平均光子數;T表示的是特征時(玩司shí)間;S是統計熵樣(yàng多理)品的整體有序性相關。<br風女> 第三，基于獲得的中藥樣(yàng)品延遲發(fā)嗎姐光動力學(xué)參數，通過(guò)聚類分析將(jiāng)選取的中藥分月相組，通過(guò)比較聚類分析分組與中藥藥性藥效之間的關他從系，發(fā)現延遲發(fā)光參數的聚劇花類分析結果與基于《中國(guó)藥典》2010版的中場來藥寒熱藥性存在較高一緻性，驗證延遲發(fā)光可能(néng)讀地與中藥寒熱藥性存在相關性。&l海學t;br> 第三部分 不同藥性中藥材的光譜分析<br身日> 第一在本章中，我們離行利用光譜儀檢測所采用濾光片的技術性能(néng)。實驗結果顯示所有濾拍黑光片的光透過(guò)率均在88％-90％之間，具市房有較高的透光率，可用于超微弱發(f黑秒ā)光的檢測。<br> 路書 第二在上一章節優化的實驗條件下，利用搭建的超微弱發(fā)光檢測系統及低離長(cháng)通濾光片系統對(duì)中藥材延遲發(fā)光的光譜分腦家布進(jìn)行檢測，對(duì)數據見說進(jìn)行衰減概率分布整理分析，結果顯示不同寒熱藥性分組的中農爸藥材的延遲發(fā)光衰減概率分布函數的Pmax和γmax存在顯有知著性差異。<br> 第三通過(錯訊guò)對(duì)不同寒熱藥性分組的中藥但民材的光譜分布比值的分析，我們也哥懂發(fā)現在小于610nm範圍内的光分外譜分布比值中，寒性中藥組高于熱性中藥組，而大于610nm光譜範圍的光譜分布視現比值中，熱性中藥組高于寒性中藥組。拿體從光譜分布的角度驗證了寒熱藥性中藥的客觀差異。<b煙的r> 第四部分 基于延遲發(fā)光的中藥寒熱藥性從到判别方法<br> 第一在前期研究的基礎上，選取153放答種(zhǒng)寒熱藥性的中藥材作為研究對(duì)象，按照随機原則分為紙爸實驗組和驗證組。首先對(duì)實驗組檢測其延遲發(fā)光動力學湖文(xué)曲線，通過(guò)數據拟合及計算分析，獲得反映延遲發(f分放ā)光曲線性質的參數分别為初始強度I0、衰減指刀近數β、特征時(shí)間τ、平均光子數N、衰減時(shí)間T和統計熵飛月S。随後(hòu)通過(guò)Pearson相關系數分析這(zh就家è)6個參數的相關性，將(jiāng)研究參數篩選跳司為平均光子數N、衰減時(shí)間劇不T和統計熵S。利用實驗組篩選後(hòu)的參數對(duì)進(j業唱ìn)行Logistic回歸分析，最終會暗結果顯示平均光子數N和統計熵S與中藥藥性的們雜判别存在相關性，可以作為探讨中藥藥性的判别指标，并形成(ch信喝éng)判别公式Y=1/1+e(-11.981+2.892*X1+0.2拍月70*X2)，（X1=統計熵S銀媽，X2=平均光子數N），其寒性中藥材的判别準确率黑藍為83.1％，熱性中藥材的判别準确率為75.6％，整體的判别準畫書确率為79.4％，整體判别的準确性較高。<br> 第二電鐵進(jìn)一步對(duì)訓練組利用R說妹OC曲線分析對(duì)判别參數的判别效果進(jìn)行評好熱價，實驗結果顯示，通過(guò紙離)logistic回歸分析獲得的參數統計熵S來用、平均光子數N，判别公式獲得的整體參數Y的判别的準确率分别為83.93月少％、80.36％、78.57％，判别參數的臨界阈值分别為3物舊.95、3442.39、0.7914，具有較高懂謝的準确性，可作為客觀化的中藥寒熱藥性判别指标。<br商行> 第五部分 結論及創新點<br> 一、結論&畫刀lt;br> 1.驗證了中藥寒熱藥性與中知器藥延遲發(fā)光之間存在相關性;證實延遲發(fā)光技術可身兒以作為反映中藥藥性基本特征的綜合指标;建立了中藥材延遲發(fā)知校光檢測實驗技術體系。<br> 2.建立基于作錢中藥材延遲發(fā)光動力學(xué)參數的中短日藥寒熱藥性判别公式，為中藥藥性的客觀評價提供了統計墒S畫們、平均光子數N兩(liǎng)個判别指标和判别數學裡近(xué)模型，獲得判别臨界阈值為3.9月呢5、3442.39、0.7914，判别的準确率分别為83.93％拍自、80.36％、78.57％。&l劇船t;br> 一、創新點和不足<b飛制r> 1.首次運用既符合現代科技認知的技術方法匠暗又與中醫藥基礎理論整體觀相自恰的延遲話下發(fā)光技術探讨中藥藥性，驗證了中藥材延銀制遲發(fā)光與中藥寒熱藥性之間存在相坐下關性。但是由于缺少臨床研究，不能(nén自子g)揭示中藥藥性的作用機制。<br> 2.初步建立基于雜計中藥材延遲發(fā)光的中藥寒熱藥性客觀化的評價方法，為中藥藥是一性的客觀評價提供了統計墒S、平均光子數N，厭兵綜合判别值Y三個判别指标，期判别臨界阈值為3.95、3442.39、0.79刀窗14，判别的準确率分别為83.93％、80.36％、78.57％。但是來去延遲發(fā)光是從整體上判斷中藥藥性，目小笑前不能(néng)夠進(jìn)一步對(duì)費新藥性更細緻分類。