基于現(xiàn)代處理技術的中藥材檢測與鑒定

白文榮

我國中藥材種類繁多、資源豐富，且各地中藥材的來源較為復雜，市面上存在諸多炮制品、野生品、混淆品、習用品等，中藥本身的性質和不規(guī)范的市場環(huán)境，給中藥材的檢測、鑒定帶來了諸多影響。在藥材鑒定方面，我國廣泛應用的性狀檢測、來源檢測、顯微檢測、理化檢測等方法，雖然在實踐中取得了一定的成效，但是仍舊存在一定的局限性，最終鑒定、檢測結果極其容易受人為因素影響。而隨著現(xiàn)代處理技術的不斷發(fā)展，DNA分子診斷技術、生物免疫技術、圖像處理技術、ITS2條形碼序列鑒定技術等，在中藥材鑒定、檢測方面得到了應用，為給廣大從業(yè)者提供有價值的參考，本文以這些現(xiàn)代處理技術為主要對象進行詳盡論述。

1 DNA分子診斷技術

DNA分子診斷技術在實際使用中又被稱為DNA分子標記技術，該技術利用中藥材植物遺傳物質的特異性、多態(tài)性來判斷中藥材內在基因的分布以及中藥材應有的性狀表現(xiàn)。目前，我國臨床上應用的中藥材大致可分為植物藥材、動物藥材兩種，而動植物本身有著特定的DNA特異性以及多態(tài)性，利用DNA分子診斷技術就可規(guī)避外部顯性干擾因素或者遺傳特性在表現(xiàn)過程中出現(xiàn)的環(huán)境因素，直接分析出被鑒定對象的DNA差異[1]。

DNA分子診斷技術是一種行之有效的分析方法，可直接揭示出中藥材特有的DNA片段，并實現(xiàn)有效的測序，然后以此為基礎來制備相應的DNA探針，利用探針便可對被鑒定藥材進行分析。應用DNA分子診斷技術，只要能夠找到中藥材的特定DNA多態(tài)性，便能夠通過統(tǒng)一的探針來實現(xiàn)對同種中藥材的鑒定，故DNA分子診斷技術也呈現(xiàn)出高效率、高便捷性等優(yōu)勢[2，3]。國內學者近年來，針對DNA分子診斷技術開展了諸多研究，目前已經(jīng)能夠實現(xiàn)利用PAPD對多種中藥材的分析，進一步提高了DNA分析的準確性以及效率。在中藥材的DNA分子遺傳標記研究方面還涌現(xiàn)了一大批相關檢測技術，如DNA指紋圖譜、位點標異小衛(wèi)星、RFLP、PAPD、擴增片段單鍵構象多態(tài)DNA分子克隆、擴增片段單鍵構象多態(tài)DNA分子克隆等，這些技術進一步拓展了中藥材DNA檢測、鑒定的科屬范圍以及分類單元[4]。

2 生物免疫技術

生物免疫技術適用于檢測同屬中藥材，該方法克服了傳統(tǒng)電泳檢測方法的缺陷。不同中藥材中含有的特異蛋白質有著一定的差異，這些特異蛋白質表面存在小部分氨基酸，它決定了抗體、抗原的特異性，同時這部分氨基酸本身也具備一定的免疫特異性，以此為基礎就可實現(xiàn)對動物藥的有效鑒別。

目前，生物免疫技術在中藥材檢測、鑒定方法上得到了一定的應用，尤其是針對動物藥材的鑒定。可通過結合動物的血液，制備出相應的血清，再將血清和相關動物藥材進行反應，就可出現(xiàn)肉眼可見的現(xiàn)象。這種方法可準確地驗證出中藥材本身的種屬特異性，以準確無誤的鑒定鱉甲、虎骨等藥材[5，6]。

3 圖像處理技術

圖像處理技術是中藥材檢驗中所應用的新技術方法，它本身的技術原理有別于分子鑒定、化學鑒定等以理化科學為基礎的鑒定技術。圖像處理技術本身無需破壞中藥材，且整個鑒定過程無需接觸中藥材，其本身效率較高且準確度較高，近年來受到業(yè)界的高度關注，而圖像處理技術又可詳細區(qū)分為多種技術方法，具體如下。

3.1 圖像聚類分析技術 圖像聚類分析技術是一種利用計算機對隨機信號進行定量分析的技術方法，圖像聚類分析技術可實現(xiàn)對圖像區(qū)域的有效區(qū)分，然后再進行下一步分析，如今使用的圖像區(qū)分方法越發(fā)多元化，具體為模糊區(qū)分、統(tǒng)計區(qū)分、神經(jīng)網(wǎng)絡區(qū)分、智能區(qū)分等，這些方法在生物學研究以及臨床醫(yī)學研究中得到了較為廣泛的應用。同時，國內外學者將不同的區(qū)分方法和圖像聚類分析技術實現(xiàn)有機結合，并將其在中藥鑒定中進行了應用。如，利用紅外光譜分析技術+圖像聚類分析技術，就可實現(xiàn)對丹參藥材的鑒別，并在建模、向量計算、自適應計算的基礎上，構建出丹參藥材的鑒定標準；HPLC圖譜+圖像聚類分析技術，可實現(xiàn)對中藥材質量的分析；SIMCA+圖像聚類分析技術就可在已經(jīng)建成的中藥材混合成分模型基礎上，實現(xiàn)對其紅外光譜差異的快速區(qū)分[7，8]。

3.2 圖像模式識別技術 圖像模式識別技術是以傅里葉變換、傅里葉分形、小波變換、人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論以及數(shù)學工具為基礎的技術，圖像模式識別技術可直接提取出被測圖像目標區(qū)域的形狀特征、色彩特征、大小特征、紋理特征等，同時結合計算機圖像處理技術以及體視學原理，利用這些特征，實現(xiàn)對被測物類型的識別。目前，圖像模式識別技術已經(jīng)在中藥材鑒定中得到了廣泛應用，該技術主要是利用被測中藥材圖像的密度、幾何形狀、色彩特征、密度等因子參數(shù)，實現(xiàn)對正規(guī)中藥材和炮制品的對比，同時揭示出中藥材本身的數(shù)值分類，通過海量的數(shù)據(jù)內容歸類出相應的規(guī)律、特征，并構建出圖像識別鑒定標準，為相近藥材鑒定、炮制品鑒定提供可靠數(shù)據(jù)參考[8-10]。

3.3 文本圖像檢索技術 文本圖像檢索技術由來已久，早在上世紀七十年代，在信息化領域就得到了廣泛應用。文本圖像檢索技術主要是對相關的文字說明進行總結，然后整合文字說明相關圖像，以現(xiàn)有的圖像、文本數(shù)據(jù)為基礎對對象物進行檢索[11]。文本圖像檢索技術是一種描述性檢索技術，該技術方法需要有可靠且準確的可視化數(shù)據(jù)內容作為基礎，并要輔以高效率且有效的算法。在中藥材鑒定領域，文本圖像檢索技術可將中藥材相關的標本圖、植物圖實現(xiàn)有效整合，并通過掃描、歸納、整合、處理的方式，結合濾波、增強、壓縮、編碼后，構建起和中藥材鑒定相關的數(shù)據(jù)庫，并結合相關的理化知識，以其特征構建特征代碼庫。然后在鑒別的過程中，以關鍵字的方式輸入相關代碼，并檢索圖像信息，就可以特征來揭示某一種中藥材。如今，文本圖像檢索技術已經(jīng)可實現(xiàn)對臨床上250中常用中藥材的23個形狀指標進行鑒定，計算機可直接找出相關的中藥品種。

4 ITS2條形碼序列鑒定技術

結合中藥材植物DNA條形碼IT32序列片段，就可實現(xiàn)對中藥材的真假鑒定，基于中藥材本身的IT32序列，結合NJ鄰接法，構建出中藥材理化相關聚類樹，從中就可直接分析出中藥材的特異性以及單系性，從而可實現(xiàn)對其他炮制品、偽品的區(qū)分[12-14]。

ITS2條形碼序列鑒定技術對設備的要求相對比較高，需要使用DNA 提取研磨儀、PCR儀器、測序儀等，將中藥材取樣之后，利用DNA提取研磨儀所制成的粉劑，然后提取其中的DNA，經(jīng)過PCR儀器處理后的最終數(shù)據(jù)為“測序峰圖”，可采用校對、拼接的方式去除“測序峰圖”中的“引物區(qū)”，然后結合已有的中藥材IT32序列研究成果，采用注釋的方法獲得相關間隔序列，利用軟件MEGA進行比對之后，可直接判斷出藥材種內、種間變異差異以及中藥材混偽品的物種間 ITS2 序列聚類差異。

這里以臨床上經(jīng)常使用的中藥材“佩蘭”為例，“佩蘭”在我國廣東、廣西、福建等地廣泛應用，但是實際上，經(jīng)常有“佩蘭”和“澤蘭”混淆使用的問題。但“佩蘭”“澤蘭”兩種藥材的藥理截然不同[15]?！芭逄m”的主要功效為理氣、化濕醒脾，而“澤蘭”的功效則為調經(jīng)去瘀、活血行水。應用ITS2條形碼序列鑒定技術，就可直接分析出佩蘭種內的最大K2P距離以及種間最小的K2P距離，通過分析“佩蘭”ITS2序列NJ樹以及“佩蘭”仿品或者“澤蘭”ITS2序列NJ樹，可實現(xiàn)對藥材的有效區(qū)分、鑒別。

5 結語

綜上所述，現(xiàn)代技術在中藥材鑒別中廣泛應用是中藥材鑒定行業(yè)的必然發(fā)展趨勢，是中醫(yī)藥市場規(guī)范的必然現(xiàn)象，文中僅闡述了幾種具有代表性的現(xiàn)代處理技術，但這些技術只是中藥鑒定中應用技術的“冰山一角”。現(xiàn)代處理技術在中藥鑒定中的確取得了喜人的成果，但是仍舊存在一定的問題?，F(xiàn)代處理技術對中藥材的鑒定缺少統(tǒng)一的規(guī)范標準；現(xiàn)有的現(xiàn)代處理技術只能夠從某一個方面對中藥材進行鑒定，在鑒定的過程中，無法實現(xiàn)全方位的對照、印證；現(xiàn)代處理技術在中藥材鑒定中的應用仍舊處于發(fā)展階段，出現(xiàn)的技術問題目前還有待解決，但不可否認現(xiàn)代處理技術的巨大發(fā)展?jié)摿Αχ兴幉倪M行鑒定的方法多種多樣，如何實現(xiàn)各種技術的互補，也是需要進一步深究的問題。