傅里叶变换红外光谱对滇重楼生长年限的鉴别研究

用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)结合光谱软件Omnic 8.0中光谱检索的方法对同一产地滇重楼样品进行生长年限的鉴别研究。测试了68株、7种不同生长年限滇重楼主根木质部样品的红外光谱,利用Omnic 8.0软件建立了Paris0、Paris1、Paris2、Paris4等4个光谱库,所有光谱库均分别由每个生长年限任意6株主根木质部样品的平均红外光谱、平均一阶导数光谱、平均二阶导数光谱和平均四阶导数光谱组成。各样品红外光谱及其导数光谱分别与相应的光谱库进行光谱检索来鉴别样品的生长年限,比较了红外光谱及其3种导数光谱在相关性、绝对微分差、平方微分差3种检索算法,以及1 800~900 cm-1、1 800~500 cm-1、全光谱(4 000~400 cm-1)3个检索范围的鉴别效果。结果表明:红外四阶导数光谱、绝对微分差算法、全光谱范围的检索鉴别效果较好;基于主根木质部样品四阶导数红外光谱在全光谱范围、绝对微分差算法的光谱检索对滇重楼生长年限鉴别正确率为86.8%。由结果看出,FTIR结合光谱检索的方法可以鉴别滇重楼生长年限,为重楼药材生长年限的鉴定提供了一种新思路。     

苹果叶部病害的傅里叶变换红外光谱鉴别研究

为建立一种基于傅里叶变换红外光谱技术结合光谱检索和逐步判别分析的苹果叶部病害快速鉴别方法,以白粉病、花叶病、炭疽叶枯病和早期落叶病4种病害,共60份样本的红外光谱、一阶导数光谱和二阶导数光谱为指标,利用Omnic 8.5软件中光谱检索功能依次与相应光谱库进行检索鉴别。检索结果显示:基于一阶导数光谱和二阶导数光谱的检索正确率均为96.7%,高于基于红外光谱检索的83.3%。同时,以样品光谱差异较大的1 800~1 000 cm~(-1)波数内的二阶导数红外光谱数据作为判别变量,利用SPSS 20.0软件中的逐步判别分析功能,比较了基于5种挑选判别变量方法建立的判别模型的鉴别效果。鉴别结果显示:采用Mahalanobis距离逐步判别法建立的模型对苹果叶部病害的鉴别效果最好,对训练样本的回判正确率为100.0%,对测试样本的预测正确率为80.8%,总正确率最高,为92.3%。综上表明,傅里叶变换红外光谱技术结合光谱检索法或逐步判别分析法,均能较好地诊断苹果叶部病害种类,可为苹果叶部病害的鉴别和诊断提供一种省时、易行的方法。     

红外光谱结合判别分析对玛咖产地的鉴别

采用傅里叶变换红外光谱技术测试6个产地共82株玛咖块根样品的红外光谱;在Omnic 8.0光谱软件中用一阶、二阶导数等方法对光谱进行优化处理;用SPSS 18.5统计分析软件对经优化的光谱数据在950~1 800、1 200~1 800 cm-1范围建立Mahalanobis distance(马氏距离)、Wilks’Lambda、Unexplained variance(未解释方差)、Smallest F ratio(最小F值)及Rao's V判别分析模型。结果显示,各样品的红外光谱非常相似,玛咖块根的主要成分是淀粉多糖、蛋白质、纤维素和脂类物质;以950~1 800 cm-1范围的二阶导数光谱数据为判别指标进行Mahalanobis distance判别分析效果较好,且模型较稳定,回判正确率为100%,平均预测正确率为81.8%,总判别正确率为92.7%。傅里叶变换红外光谱结合判别分析,可以有效鉴别玛咖产地来源,为玛咖的鉴别分类提供可靠依据。     

贵州不同地区烟叶红外特征光谱研究

利用红外光谱及二阶导数谱技术,对贵州7个不同地区的125个烟草样品的红外光谱、二阶导数谱及红外特征峰强度进行了分析。在400~3 000 cm-1波数范围内具有605、1 053、1 436、1 616、2 952 cm-1五个明显的特征峰。各地区烟草的二阶导数谱在500~1 000 cm-1和1 500~2 000 cm-1两个吸收带存在差异。其中六盘水、铜仁、遵义三个地区的二阶导数谱在1 500~2 000 cm-1吸收峰较多。对光谱谱数据进行聚类分析,在一定的距离系数范围内,能很好的将所属"清甜香"型烟区域样聚为一类,说明"清甜香"型风格的烟叶红外特征性非常明显。     

红外光谱法快速鉴别不同产地中药党参的研究

以不同产地中药党参样品的红外指纹图谱为依据,利用共有峰率和变异峰率两个指标,计算并建立所测样品的共有峰率和变异峰率双指标序列,同时结合二阶导数谱进一步放大分析,探讨不同产地和品种党参的相似度并进行快速鉴别.结果表明:4种不同产地的川党参共有峰率均大于71.4%,5种不同产地党参共有峰率最高达到83.3%,最低为55.0%;川党参与党参之间共有峰率最高达到94.4%,最低为59.1%;素花党参与不同产地的川党参与党参的共有峰率均大于65.0%.不同产地和品种的党参随着种质资源的变化,化学成分也会发生相应的变化,在红外光谱指纹图谱中均有差异,在具有高分辨力的二阶导数谱1 800~400cm-1波段区分更加明显.傅里叶变换红外光谱法结合二阶导数能从整体上分析谱图特征峰的变化规律,可以解决中药品质差异和产地归属的问题,为党参药材的质量控制提供理论依据.     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段.[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究.[结果]原始红外光谱700～1 800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内3种样本的原始光谱存在微的差异.对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析（HCA）,结果表明二阶导数光谱700 ～1 800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1％.[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点.     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段。[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究。[结果]原始红外光谱700~1800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内三种样本的原始光谱存在微小的差异。对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析（HCA）,结果表明二阶导数光谱700~1800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1%。[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点。     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究（英文）

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段。[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究。[结果]原始红外光谱700~1800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内三种样本的原始光谱存在微小的差异。对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析(HCA),结果表明二阶导数光谱700~1800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1%。[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点。     

野生与栽培天麻的红外三级鉴定

采用红外光谱的三级鉴定法,通过所获得的一维红外光谱、二阶导数谱和二维红外相关谱,可逐步提高红外谱图的分辨率,并从不同的角度上体现其差异性来分析鉴别区分栽培与野生春、冬天麻。结果表明三类天麻样品的一维红外光谱和二阶导数谱整体上十分相似,只是在部分吸收峰略有偏移,对比该区域的二维相关红外光谱,差异主要表现在950-800 cm^-1和相关峰的不同。因此红外三级鉴定法可以对栽培与野生春、冬天麻进行快速、无损、简便的分析与鉴定。     

不同产地黄硬皮马勃的红外光谱鉴别方法研究

黄硬皮马勃(Scleroderma flavidum Ell.et EV.)主要生长在我国南方地区,有食用和药用价值。利用红外技术对其进行产地鉴别,为黄硬皮马勃的资源鉴别提供基础分析方法和理论依据。利用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)仪采集4个不同产地共40个黄硬皮马勃样本的红外光谱,每个样本平行扫描3次,取平均值。随机选择12个样本作为验证集,其余作为校正集,采用1 800~500 cm-1波段的光谱数据,对比多种预处理方法,选择最佳预处理方法建立模型并进行判别分析(discriminant analysis,DA)。结果表明,预处理方法 ND(7∶3)+SD+MSC(ND为诺里斯导数平滑,SD为二阶导数,MSC为多元散射校正)构建的判别模型性能最佳,验证集样本的分类准确率和校正集样本的回判准确率均达到100%,模型鉴别效果良好,可靠性高。傅里叶变换红外光谱法结合判别分析,能有效鉴别不同产地黄硬皮马勃。     

不同产地金银花的红外光谱鉴定

为不同产地金银花药材的快速、准确鉴定提供技术支撑,采用红外光谱指纹图谱的一阶、二阶导数图谱,鉴定云南、山东、安徽、湖北及江苏5个产地的10份金银花药材。结果表明:5个产地的金银花红外指纹原始谱图整体上无太大差异且振动峰位置基本相似,无法区分产地;一阶谱图中,湖北产金银花的吸收峰3 411cm~(-1)、1 632cm~(-1)、1 378cm~(-1)、1 259cm~(-1)、1 047cm~(-1)、804cm~(-1),江苏产金银花的吸收峰510cm~(-1)、1 410cm~(-1)、827cm~(-1),均可将其与其余产地金银花区分开;二阶谱图中,安徽产金银花的吸收峰2 800cm~(-1)、2 900cm~(-1)和2 300cm~(-1),云南产金银花吸收峰3 668cm~(-1),湖北、江苏产金银花的吸收峰600cm~(-1)、700cm~(-1)、1 700cm~(-1)、2 300cm~(-1)、3 600cm~(-1),均可与其余产地的样品进行区分。红外光谱的一阶、二阶导数光谱各个区段振动吸收峰的峰强、峰位及峰形可将5个产地的金银花区分开。     

三七种植土壤类型及产地的红外光谱鉴别方法研究

为建立一种基于傅里叶变换红外光谱技术结合光谱检索的三七种植土壤类型和产地的鉴别方法,以3个产地6种土壤类型种植的102株三七植株主根木质部和韧皮部的红外光谱为指标,利用Omnic 8.0软件中光谱检索功能分别对主根木质部和韧皮部的红外光谱与相应光谱库进行种植土壤类型和产地检索和鉴别。结果表明:基于韧皮部光谱的鉴别效果比木质部的好。利用韧皮部光谱对种植土壤类型和产地进行鉴别时,匹配正确率分别为90.20%和97.06%。表明傅里叶变换红外光谱技术结合光谱检索法可鉴别三七的种植土壤类型和产地。     

不同产地白花蛇舌草傅里叶红外光谱识别

对云南省不同产地的白花蛇舌草进行红外指纹图谱分析鉴别研究,采用一维红外光谱及二阶导数光谱对云南省23个产地的白花蛇舌草和熊果酸、齐墩果酸的红外光谱进行分析,鉴别出云南白花蛇舌草的主要特征和差异。结果表明,在1 800～800 cm~(-1)范围内,不同产地的白花蛇舌草在1 619、1 421、1 318、1 256、1 154、1 247、1 073、896 cm~(-1)等处均有较强的振动吸收峰,说明不同产地的白花蛇舌草化学成分组成结构相似,对不同产地白花蛇舌草相关系数进行分组比较,发现不同产地的白花蛇舌草存在差异。结合一维红外光谱和二阶导数光谱分析,可以为不同产地白花蛇舌草的识别分析提供依据。红外光谱法快速、简便,能够反映不同产地白花蛇舌草的整体化学成分信息,有助于白花蛇舌草的整体质量控制以及有效成分定性分析研究。     

薰衣草精油快速鉴别分析

[目的]建立一种有效的薰衣草精油快速鉴别分析方法。[方法]对不同产地薰衣草精油使用红外衰减全反射法采集红外光谱,并进行标准谱库检索分析,另采用气相色谱法对精油进行色谱分离,以色谱峰保留时间定性分析。[结果]红外结果显示,新疆盛澜、广东雾泽、广东广州的薰衣草精油样品与标准谱库薰衣草精油匹配值分别为98.45%、97.46%、97.59%;气相结果显示,上述三者都有2个相同的主要色谱峰27.4和31.6 min,而吉水华新薰衣草精油样品的红外与气相分析结果和其他3个样品有明显差异。[结论]红外结合气相分析对薰衣草精油真伪鉴别快速有效,并为进一步产地分析提供了初步筛选方法。     

花生病害叶的傅里叶变换红外光谱研究

[目的]探究傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术在花生病害鉴别中的应用。[方法]利用FTIR技术并结合主成分分析和聚类分析方法对花生褐斑病叶、黑斑病叶、网斑病叶和正常叶进行鉴别。[结果]样品的红外光谱图整体相似,只在1 750～800 cm-1范围内吸收峰的位置和强度有微小差异。对原始光谱图做二阶导数处理,发现3 600～2 800 cm-1和1 750～650 cm-1范围内的二阶导数谱差异明显。选取3 600～2 800 cm-1和1 750～650 cm-1范围做主成分分析和聚类分析,所提取的3个主成分的累计贡献率达到94.9%,分类正确率达到100%,聚类分析的正确率达到94.6%。[结论]傅里叶变换红外光谱技术有望发展成为鉴别农作物病害的有力手段。     

基于红外光谱概率神经网络的诃子产地鉴别

利用傅里叶变换红外光谱,测定了不同产地诃子(Terminalia chebula Retz.)样品的红外光谱图.采用常规预处理方法和小波变换对红外光谱原始数据进行了预处理,并采用主成分分析进一步压缩光谱数据,前3个主成分的累积贡献率为98.054％.以前3个主成分作为网络输入,诃子产地类别作为网络输出,建立了概率神经网络,同时对建立该网络模型的扩展常数进行了分析.模型分析表明,建立的网络模型能够对40个诃子样品进行产地鉴别,红外光谱法结合神经网络可作为中药材产地分类鉴别的一种新的现代化方法.     

不同品种油菜籽仁的傅里叶变换红外光谱鉴别

用傅里叶变换红外光谱法测试了9个油菜品种的45个油菜籽仁样品的光谱。光谱显示,油菜籽仁的主要成分是油脂、蛋白质和碳水化合物等。对各品种油菜籽仁的平均光谱差异和吸光度比A1657/A1054和A1576/A1512进行比较,发现它们可用于区分不同品种的油菜籽仁。对1 700～1 600 cm-1范围的二阶导数光谱进行分析,发现各品种的振动谱带差异明显,可用以区分不同品种的油菜籽仁。研究表明,傅里叶变换红外光谱法结合二阶导数光谱,可以鉴别不同品种的油菜籽,具有方便、快捷的特点。     

蚕豆病害叶的FTIR研究(英文)

[目的]对蚕豆病害叶进行鉴别研究。[方法]用傅里叶变换红外光谱技术结合统计分析对蚕豆锈病、茎基腐病、轮纹病、黄化卷叶病和正常叶片进行鉴别研究。[结果]病害叶片和正常叶片的红外图谱相似,仅有几个吸收强度比存在差异;对光谱进行二阶导数分析发现,病害叶片和正常叶片的二阶导数光谱在1200～700cm-1范围差异明显,对该区域内的光谱数据进行相关分析、主成分分析和聚类分析,结果显示,正常叶片之间、同种病害样品之间相关系数都在0.928以上,而病害叶片和正常叶片以及不同病害样品之间的相关系数降低;45个样品聚类分析和主成分分析正确率分别为73.3%和82.2%。[结论]傅里叶变换红外光谱技术具有快速、无损、准确等优点,有望为蚕豆病虫害诊断提供新的方法与途径。     

貉(Nyctereutes procyonoides)和狼(Canis lupus)毛发的红外光谱研究

【目的】了解貉和狼毛发的红外光谱特征。【方法】使用红外光谱对貉的绒毛和针毛、针毛的不同部位进行分析,并对貉和狼针毛的红外光谱进行了比较。【结果】结果表明,貉的绒毛和针毛都反映出该物种毛发的特征性成分,均可作为貉毛发识别的研究对象;貉的毛发中部图谱更能反映出毛发的物种特征,可作为有效的红外光谱检测部位;貉和狼针毛的红外图谱及其二阶导数谱能反映出二者的亲缘关系,也具有明显的种间差异,如655⁶85cm-1和640685cm-1和640⁶24cm-1范围内两种动物的峰形和出峰位置均有较大差异;貉的二阶导数谱在795cm-1位置有一个典型特征性吸收峰,在706624cm-1范围内两种动物的峰形和出峰位置均有较大差异;貉的二阶导数谱在795cm-1位置有一个典型特征性吸收峰,在706⁷69cm-1波数范围内有7个较尖锐的单峰峰强依次减小,而狼的8个单峰的峰强变化较大。【结论】红外光谱分析方法可以应用于动物毛发的检测分析,二阶导数谱可更好地反映种间差异,在毛发的研究领域有广阔的应用前景。     

薯的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱结合主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)方法对8种薯进行了鉴别研究,测试了40个薯样的红外光谱。结果表明,8种薯红外图谱相似,但在1 800~700 cm-1范围内,红外光谱的峰位、峰形及强度差异明显。将8种薯的傅里叶变换红外光谱与可溶性淀粉的光谱进行相似性分析,结果显示,相似度从大到小依次为:马铃薯、木薯、薯蓣、毛薯、红薯、姜薯、豆薯、菊薯,表明马铃薯含淀粉量最多,其次是木薯,最少是菊薯。对原始红外光谱作二阶导数处理,并利用1 800~700 cm-1范围内的二阶导数光谱数据对8种薯40个样品进行主成分分析和聚类分析,主成分分析前3个主成分的累计贡献率达89.18%,正确率为97.5%,聚类分析正确率为100%。傅里叶变换红外光谱技术结合统计分析的方法可鉴别区分不同种的薯类。