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從《神農(nóng)本草經(jīng)》所收載的365種藥物中,其中不少藥物從藥名上就帶有道地藥材的色彩,如巴戟天、秦皮、吳茱萸、阿膠等。李時珍的《本草綱目》對道地藥材的記載就更加明確,如在對麥冬的記載中,有“浙中來者甚良”,對薄荷的記載中,有“今人用藥,多以蘇州為勝”?!傲肌薄皠佟弊匀欢际侵杆幉牡馁|(zhì)量好。而在科學(xué)不夠發(fā)達的古代,人們評價道地藥材的質(zhì)量只能是通過性狀鑒定的方法,即通過眼觀、手摸、鼻聞、口嘗、水試、火試等簡單的方法。如寧夏的枸杞以粒大飽滿、色紅、肉厚、油潤、籽少、味甜微苦等性狀特征優(yōu)于其他產(chǎn)地枸杞。又如根莖上含有的大量朱砂點是江蘇茅山所產(chǎn)的道地藥材茅蒼術(shù)的重要質(zhì)量指標(biāo)。在對傳統(tǒng)的道地藥材如四大懷藥、浙八味的性狀鑒別中,老藥工、藥農(nóng)積累了大量的經(jīng)驗,在科學(xué)技術(shù)不夠發(fā)達的時期,它對于道地藥材的鑒定和發(fā)展起了十分重要的作用。
由于性狀鑒定主要依靠鑒定者豐富的經(jīng)驗和感覺,這其中不可避免地帶入了鑒定者的一些主觀因素。由于每一個鑒定者的鑒別經(jīng)驗的差異,加上信息交流的限制,性狀鑒定的準(zhǔn)確性就不可能很高。
2顯微鑒定的形成與發(fā)展
用顯微鑒定的方法評價生藥的質(zhì)量是在一定的歷史背景下形成的,19世紀(jì)以后,顯微鏡的發(fā)明和生藥解剖圖譜的發(fā)表為生藥的顯微鑒別打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。由于生藥的各種組織形態(tài)均具有較穩(wěn)定的顯微特征,利用顯微鏡來觀察生藥的組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞形狀及內(nèi)含物,可以成為生藥品種鑒別和質(zhì)量鑒定的一個重要手段。它彌補了性狀鑒定的不足,尤其是在對破碎藥材及粉碎后的藥材的鑒定中發(fā)揮了重要作用。
道地藥材的顯微鑒別特征也成為監(jiān)測道地藥材的質(zhì)量、區(qū)分道地藥材和非道地藥材的一個重要依據(jù)。例如:道地藥材茅蒼術(shù)與北蒼術(shù)相比,其橫切面的顯微特征表現(xiàn)為皮層中的油室直徑大、數(shù)量多,一般其油室直徑達450μm,而北蒼術(shù)的油室直徑約為270μm。再如,道地藥材杭麥冬與其它麥冬相比,前者的塊根橫切面顯示韌皮部束15~24個,與木質(zhì)部束相間排列,而短葶山麥冬韌皮部束8~17個。作為道地藥材的“味連”,其根莖橫切面有單個散在或數(shù)個成群的石細(xì)胞,而“云連”的皮部及髓部均無石細(xì)胞。通過顯微鏡可明顯觀察到這些差異。很顯然。顯微鑒別為道地藥材的質(zhì)量評價提供了比較可靠的依據(jù),使其鑒別標(biāo)準(zhǔn)更加客觀,鑒別的準(zhǔn)確度大大提高。
隨著計算機的發(fā)展,顯微鑒別有了進一步的發(fā)展,目前,有些學(xué)者運用顯微鏡、計算機圖形學(xué)及自動圖像處理系統(tǒng),實現(xiàn)了某些道地藥材的顯微刻劃三維化。如四川中藥研究所與重慶大學(xué)電子信息學(xué)院合作建立了麥冬、附子、川貝等道地藥材組織細(xì)胞計算機三維動態(tài)顯示與立體鑒別系統(tǒng),與攀枝花鋼鐵公司設(shè)計院合作完成了黃連、杜仲等道地藥材所含無機成分的顯微定位定量研究[1]。這顯然為傳統(tǒng)的顯微鑒定開辟了一個新天地,也為道地藥材的質(zhì)量評價提供了更為先進的技術(shù)依據(jù)。
3理化鑒別的迅速發(fā)展
在化學(xué)和分析化學(xué)發(fā)展到一定階段后,人們開始關(guān)注藥材中的活性成分,因而,19世紀(jì)后半葉起,開始以藥材中的化學(xué)成分作為衡量藥材質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。這種方法很快運用到道地藥材的質(zhì)量評價中,如郭蘭萍等[2]在研究中發(fā)現(xiàn)茅蒼術(shù)道地藥材的揮發(fā)油組成特征不同于非道地蒼術(shù),丁平等[3]發(fā)現(xiàn)陽春砂道地藥材和與非道地藥材揮發(fā)油組分含量差異顯著。張重義、李萍等[4]對道地與非道地產(chǎn)區(qū)的金銀花的質(zhì)量作了比較,對綠原酸、總黃酮、環(huán)烯醚萜、常青藤、皂苷元、齊墩果酸等進行含量測定,并用SAS統(tǒng)計分析系統(tǒng)進行聚類分析。
20世紀(jì)60年代后,在對道地藥材的化學(xué)成分進行研究時,現(xiàn)代的分析手段不斷地被運用,色譜法和光譜法越來越多地被用于道地藥材和非道地藥材的對比研究,很多學(xué)者用化學(xué)指紋圖譜對道地藥材進行識別鑒定。高分辨率氣相色譜(HRGC)、高效液相色譜(HPLC)、毛細(xì)管電泳色譜(HPCE)等已越來越廣泛地進入到生藥學(xué)的研究領(lǐng)域,成為生藥質(zhì)量評價的重要方法和手段,尤其是在對道地藥材的鑒別中,越來越多的學(xué)者利用這些現(xiàn)代化分析手段,完成了部分道地藥材的指紋圖譜,如馬英麗等[5]分別采用指紋圖譜和模式識別的方法對大黃、三七、黃芪等藥材的道地性進行了分析。這些現(xiàn)代化分析手段的應(yīng)用,為道地藥材的質(zhì)量評價提供了更加可靠的依據(jù)。
4分子生物技術(shù)用于道地藥材的質(zhì)量評價
1995年,黃璐琦[6]首次提出了“分子生藥學(xué)”的概念,引起了生藥學(xué)界的強烈共鳴。2000年6月,《分子生藥學(xué)》的正式出版,使原有的生藥學(xué)跨入了一個新的時代,在生藥的質(zhì)量鑒別方面也開創(chuàng)了一個新紀(jì)元。選用適當(dāng)?shù)腄NA分子標(biāo)記技術(shù),可以在屬、種、亞種居群或個體水平上對研究對象進行準(zhǔn)確的鑒別。近年來,在PCR技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的隨機擴增的DNA多態(tài)性分析(RAPD),用于道地藥村的鑒別,通過RAPD技術(shù)找出道地藥材的DN段,對此進行測序,進而制備DNA探針來檢測相應(yīng)的藥材,成為判斷藥材的道地性的一個便捷、準(zhǔn)確的鑒別方法。而遺傳物質(zhì)DNA及初生和次生代謝過程中酶系統(tǒng)發(fā)生的變異,是道地藥材鑒別的理論依據(jù)。陳永久等[7]利用的RAPD技術(shù)對冬蟲夏草的研究為冬蟲夏草的藥材道地性研究提供了分子水平的支持依據(jù),肖小河等[8]對姜黃的研究表明,RAPD技術(shù)可作為姜黃屬藥用植物的分類鑒定與道地性評價的新手段。魏玉清等[9]運用RAPD技術(shù)對寧夏枸杞展開研究和質(zhì)量評價,從RAPD指紋圖譜的分析中得出結(jié)論是:RAPD技術(shù)用于枸杞道地品種的確定及藥材真?zhèn)蔚蔫b別是有效的。據(jù)文獻統(tǒng)計,至2003年,對重要的植物藥的分子鑒定研究已完成了六十多個類別,其中有相當(dāng)一部分是道地藥材。
分子遺傳標(biāo)記技術(shù)的興起和逐步成熟,在道地藥材的質(zhì)量評價方面充分顯示了其不可比擬的優(yōu)勢,從基因水平上對藥材進行研究,使道地藥材的質(zhì)量評價有了更為準(zhǔn)確、可靠的依據(jù),解決了性狀鑒別、顯微鑒別、理化鑒別中不能闡述和表達的問題,是道地藥材的質(zhì)量評價上的重大突破。
綜上所述。道地藥材的質(zhì)量評價始終是生藥學(xué)中一個引人注目的問題,隨著時代的進展,現(xiàn)代的分析技術(shù)和儀器被用于生藥的鑒定,在道地藥材的鑒定中,多種鑒別方法的綜合運用,將會使鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性越來越高。對于我國道地藥材的發(fā)展無疑是一個推進。
【參考文獻】
[1]肖小河,舒光明,方清茂,等.中藥附子形態(tài)結(jié)構(gòu)計算機三維重建與動態(tài)顯示[J].中草藥,1997,28(3):167.
[2]郭蘭萍,劉俊英,吉利,等.茅蒼術(shù)道地藥材的揮發(fā)油組成特征分析[J].中國中藥雜志,2002,27(11):814.
[3]丁平,曾元兒,何智健,等.不同產(chǎn)地陽春砂揮發(fā)油氣相色譜指紋圖譜研究[J].中國藥學(xué)雜志,2004,39(6):418.
[4]張重義,李萍,李會軍,等.道地與非道地產(chǎn)區(qū)金銀花質(zhì)量的比較[J].中國中藥雜志,2007,32(9):786.
隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)和用戶規(guī)模的不斷增長,用戶對寬帶接入業(yè)務(wù)的高可用性要求不斷增強,對電信運營商在IP城域、接入網(wǎng)絡(luò)和支撐系統(tǒng)提出了更高的安全性要求。本文從信息安全管理的理念、方法學(xué)和相關(guān)技術(shù)入手,結(jié)合電信IP城域網(wǎng),提出電信IP城域網(wǎng)安全管理、風(fēng)險評估和加固的實踐方法建議。
關(guān)鍵字(Keywords):
安全管理、風(fēng)險、弱點、評估、城域網(wǎng)、IP、AAA、DNS
1信息安全管理概述
普遍意義上,對信息安全的定義是“保護信息系統(tǒng)和信息,防止其因為偶然或惡意侵犯而導(dǎo)致信息的破壞、更改和泄漏,保證信息系統(tǒng)能夠連續(xù)、可靠、正常的運行”。所以說信息安全應(yīng)該理解為一個動態(tài)的管理過程,通過一系列的安全管理活動來保證信息和信息系統(tǒng)的安全需求得到持續(xù)滿足。這些安全需求包括“保密性”、“完整性”、“可用性”、“防抵賴性”、“可追溯性”和“真實性”等。
信息安全管理的本質(zhì),可以看作是動態(tài)地對信息安全風(fēng)險的管理,即要實現(xiàn)對信息和信息系統(tǒng)的風(fēng)險進行有效管理和控制。標(biāo)準(zhǔn)ISO15408-1(信息安全風(fēng)險管理和評估規(guī)則),給出了一個非常經(jīng)典的信息安全風(fēng)險管理模型,如下圖一所示:
圖一信息安全風(fēng)險管理模型
既然信息安全是一個管理過程,則對PDCA模型有適用性,結(jié)合信息安全管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)BS7799(ISO17799),信息安全管理過程就是PLAN-DO-CHECK-ACT(計劃-實施與部署-監(jiān)控與評估-維護和改進)的循環(huán)過程。
圖二信息安全體系的“PDCA”管理模型
2建立信息安全管理體系的主要步驟
如圖二所示,在PLAN階段,就需要遵照BS7799等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合企業(yè)信息系統(tǒng)實際情況,建設(shè)適合于自身的ISMS信息安全管理體系,ISMS的構(gòu)建包含以下主要步驟:
(1)確定ISMS的范疇和安全邊界
(2)在范疇內(nèi)定義信息安全策略、方針和指南
(3)對范疇內(nèi)的相關(guān)信息和信息系統(tǒng)進行風(fēng)險評估
a)Planning(規(guī)劃)
b)InformationGathering(信息搜集)
c)RiskAnalysis(風(fēng)險分析)
uAssetsIdentification&valuation(資產(chǎn)鑒別與資產(chǎn)評估)
uThreatAnalysis(威脅分析)
uVulnerabilityAnalysis(弱點分析)
u資產(chǎn)/威脅/弱點的映射表
uImpact&LikelihoodAssessment(影響和可能性評估)
uRiskResultAnalysis(風(fēng)險結(jié)果分析)
d)Identifying&SelectingSafeguards(鑒別和選擇防護措施)
e)Monitoring&Implementation(監(jiān)控和實施)
f)Effectestimation(效果檢查與評估)
(4)實施和運營初步的ISMS體系
(5)對ISMS運營的過程和效果進行監(jiān)控
(6)在運營中對ISMS進行不斷優(yōu)化
3IP寬帶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險管理主要實踐步驟
目前,寬帶IP網(wǎng)絡(luò)所接入的客戶對網(wǎng)絡(luò)可用性和自身信息系統(tǒng)的安全性需求越來越高,且IP寬帶網(wǎng)絡(luò)及客戶所處的信息安全環(huán)境和所面臨的主要安全威脅又在不斷變化。IP寬帶網(wǎng)絡(luò)的運營者意識到有必要對IP寬帶網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)的安全管理,以使得能夠動態(tài)的了解、管理和控制各種可能存在的安全風(fēng)險。
由于網(wǎng)絡(luò)運營者目前對于信息安全管理還缺乏相應(yīng)的管理經(jīng)驗和人才隊伍,所以一般采用信息安全咨詢外包的方式來建立IP寬帶網(wǎng)絡(luò)的信息安全管理體系。此類咨詢項目一般按照以下幾個階段,進行項目實踐:
3.1項目準(zhǔn)備階段。
a)主要搜集和分析與項目相關(guān)的背景信息;
b)和客戶溝通并明確項目范圍、目標(biāo)與藍圖;
c)建議并明確項目成員組成和分工;
d)對項目約束條件和風(fēng)險進行聲明;
e)對客戶領(lǐng)導(dǎo)和項目成員進行意識、知識或工具培訓(xùn);
f)匯報項目進度計劃并獲得客戶領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)等。
3.2項目執(zhí)行階段。
a)在項目范圍內(nèi)進行安全域劃分;
b)分安全域進行資料搜集和訪談,包括用戶規(guī)模、用戶分布、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、路由協(xié)議與策略、認(rèn)證協(xié)議與策略、DNS服務(wù)策略、相關(guān)主機和數(shù)據(jù)庫配置信息、機房和環(huán)境安全條件、已有的安全防護措施、曾經(jīng)發(fā)生過的安全事件信息等;
c)在各個安全域進行資產(chǎn)鑒別、價值分析、威脅分析、弱點分析、可能性分析和影響分析,形成資產(chǎn)表、威脅評估表、風(fēng)險評估表和風(fēng)險關(guān)系映射表;
d)對存在的主要風(fēng)險進行風(fēng)險等級綜合評價,并按照重要次序,給出相應(yīng)的防護措施選擇和風(fēng)險處置建議。
3.3項目總結(jié)階段
a)項目中產(chǎn)生的策略、指南等文檔進行審核和批準(zhǔn);
b)對項目資產(chǎn)鑒別報告、風(fēng)險分析報告進行審核和批準(zhǔn);
c)對需要進行的相關(guān)風(fēng)險處置建議進行項目安排;
4IP寬帶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險管理實踐要點分析
運營商IP寬帶網(wǎng)絡(luò)和常見的針對以主機為核心的IT系統(tǒng)的安全風(fēng)險管理不同,其覆蓋的范圍和影響因素有很大差異性。所以不能直接套用通用的風(fēng)險管理的方法和資料。在項目執(zhí)行的不同階段,需要特別注意以下要點:
4.1安全目標(biāo)
充分保證自身IP寬帶網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)管理支撐系統(tǒng)的安全性、保證客戶的業(yè)務(wù)可用性和質(zhì)量。
4.2項目范疇
應(yīng)該包含寬帶IP骨干網(wǎng)、IP城域網(wǎng)、IP接入網(wǎng)及接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備、管理支撐系統(tǒng):如網(wǎng)管系統(tǒng)、AAA平臺、DNS等。
4.3項目成員
應(yīng)該得到運營商高層領(lǐng)導(dǎo)的明確支持,項目組長應(yīng)該具備管理大型安全咨詢項目經(jīng)驗的人承擔(dān),且項目成員除了包含一些專業(yè)安全評估人員之外,還應(yīng)該包含與寬帶IP相關(guān)的“業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃”、“設(shè)備與系統(tǒng)維護”、“業(yè)務(wù)管理”和“相關(guān)系統(tǒng)集成商和軟件開發(fā)商”人員。
4.4背景信息搜集:
背景信息搜集之前,應(yīng)該對信息搜集對象進行分組,即分為IP骨干網(wǎng)小組、IP接入網(wǎng)小組、管理支撐系統(tǒng)小組等。分組搜集的信息應(yīng)包含:
a)IP寬帶網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)
b)城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)和配置
c)接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)和配置
d)AAA平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置
e)DNS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置
f)相關(guān)主機和設(shè)備的軟硬件信息
g)相關(guān)業(yè)務(wù)操作規(guī)范、流程和接口
h)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的生成、存儲和安全需求信息
i)已有的安全事故記錄
j)已有的安全產(chǎn)品和已經(jīng)部署的安全控制措施
k)相關(guān)機房的物理環(huán)境信息
l)已有的安全管理策略、規(guī)定和指南
m)其它相關(guān)
4.5資產(chǎn)鑒別
資產(chǎn)鑒別應(yīng)該自頂向下進行鑒別,必須具備層次性。最頂層可以將資產(chǎn)鑒別為城域網(wǎng)、接入網(wǎng)、AAA平臺、DNS平臺、網(wǎng)管系統(tǒng)等一級資產(chǎn)組;然后可以在一級資產(chǎn)組內(nèi),按照功能或地域進行劃分二級資產(chǎn)組,如AAA平臺一級資產(chǎn)組可以劃分為RADIUS組、DB組、計費組、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備組等二級資產(chǎn)組;進一步可以針對各個二級資產(chǎn)組的每個設(shè)備進行更為細(xì)致的資產(chǎn)鑒別,鑒別其設(shè)備類型、地址配置、軟硬件配置等信息。
4.6威脅分析
威脅分析應(yīng)該具有針對性,即按照不同的資產(chǎn)組進行針對性威脅分析。如針對IP城域網(wǎng),其主要風(fēng)險可能是:蠕蟲、P2P、路由攻擊、路由設(shè)備入侵等;而對于DNS或AAA平臺,其主要風(fēng)險可能包括:主機病毒、后門程序、應(yīng)用服務(wù)的DOS攻擊、主機入侵、數(shù)據(jù)庫攻擊、DNS釣魚等。
4.7威脅影響分析
是指對不同威脅其可能造成的危害進行評定,作為下一步是否采取或采取何種處置措施的參考依據(jù)。在威脅影響分析中應(yīng)該充分參考運營商意見,尤其要充分考慮威脅發(fā)生后可能造成的社會影響和信譽影響。
4.8威脅可能性分析
是指某種威脅可能發(fā)生的概率,其發(fā)生概率評定非常困難,所以一般情況下都應(yīng)該采用定性的分析方法,制定出一套評價規(guī)則,主要由運營商管理人員按照規(guī)則進行評價。
[關(guān)鍵詞] 超聲造影;急性胰腺炎;胰腺;腫瘤
[中圖分類號] R657.51 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210(2014)04(a)-0160-04
Application of contrast-enhanced ultrasongraphy in pancreas disease diagnosis
AN Lixiang HAN Jie REN Yanbin HOU Xiaoying ZHANG Cong LI Ruijie LI Jia LI Li
Department of Functional, the Central Hospital of Handan City, Hebei Province, Handan 056001, China
[Abstract] Contrast-enhanced ultrasongraphy is one of promising and relatively new technologies of ultrasound medical imaging, which enhance the two-dimensional ultrasound imaging and color Doppler signal, and can reflect blood perfusion of normal tissue and diseased tissue, provide more blood flow signals and tiny blood vessels information. Contrast-enhanced ultrasongraphy improves the sensitivity of ultrasound and provide the new platform for organ disease diagnosis. Contrast-enhanced ultrasongraphy is developing rapidly, has universal application in clinic and play an important role. The purpose of this article is to review the clinical research and applications of contrast-enhanced ultrasongraphy in pancreatic diseases diagnosis.
[Key words] Contrast-enhanced ultrasonograph; Acute pancreatitis; Pancreas; Neoplasm
超聲造影技術(shù)是近年來超聲醫(yī)學(xué)影像發(fā)展迅速的新技術(shù)之一,它是微泡超聲造影劑通過外周靜脈快速注射進入人體[1],微泡能通過肺循環(huán)進入體循環(huán),微泡在人體血液內(nèi)有較強的穩(wěn)定性,不易破裂,持續(xù)時間較長[2],在相關(guān)超聲造影顯像技術(shù)模式下(包括低機械指數(shù)成像、造影諧波成像、能量對比諧波成像等技術(shù)),微泡造影劑在血管內(nèi)產(chǎn)生非線性效應(yīng),從而實時獲得微泡在微循環(huán)中的分布信息,微氣泡的強散射作用,改變了組織的超聲特性,改善了組織間的對比,提高了圖像清晰度和對比度,真正做到了微血管超聲造影增強,實現(xiàn)了實時動態(tài)連續(xù)超聲顯像。因此超聲造影可以實時、連續(xù)、動態(tài)地觀察臟器及病灶的血流灌注情況,提供更多的血流信號和微小血管的信息,提高了超聲檢查的敏感性和診斷準(zhǔn)確性,為各臟器病變的超聲定性診斷構(gòu)筑了新平臺。
超聲以其無創(chuàng)、無放射性、可重復(fù)檢查、費用低等優(yōu)點,在臨床上常作為胰腺疾病首選的檢查方法,但常規(guī)超聲檢查受到胰腺位置的影響(胰腺一般位置較深)、胃腸氣體的干擾,對一些較小的病灶往往無法顯示,且只能獲得胰腺形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的信息,對胰腺及病灶的微血管分布情況顯示不清。因此,常規(guī)超聲在胰腺疾病的診斷中存在一定的局限性。超聲造影不僅能更好地顯示病灶的大小、邊界及其與胰周血管的關(guān)系,在顯示病灶的血管及微血管方面更優(yōu)于常規(guī)和彩色多普勒超聲[3]。因此,超聲造影被廣泛地應(yīng)用于肝臟疾病、甲狀腺疾病、婦科疾病的診斷中,并發(fā)揮著越來越重要的臨床作用。本文就目前超聲造影在胰腺疾病方面的應(yīng)用總結(jié)如下:
1 超聲造影技術(shù)在胰腺腫瘤診斷中的應(yīng)用
1.1 超聲造影對胰腺癌的診斷及鑒別診斷價值
胰腺癌是較常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率及病死率呈逐年上升趨勢[4]。手術(shù)切除仍然是目前治療胰腺癌的最有效方法,但胰腺癌起病隱匿,病情發(fā)展迅速,約85%的患者就診時已屬晚期,失去了手術(shù)機會。因此,早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期合理治療是改善患者預(yù)后的關(guān)鍵。增強CT檢查是臨床中最常用的診斷胰腺占位病變的影像學(xué)手段,對病灶的檢出、腫瘤的分期以及手術(shù)可切除性的判斷均有較高的敏感性和特異性[5-6]。然而CT檢查存在費用高、輻射性強、反復(fù)搬運患者、增強CT使用的造影劑對臟器的損傷等缺點,使CT在臨床應(yīng)用中存在一定的局限性。超聲造影技術(shù)的迅速發(fā)展為胰腺腫瘤的早期診斷提供了新的途徑。超聲造影具有簡便快捷、可床旁操作、無輻射、可反復(fù)檢查、能觀察胰腺實質(zhì)的血管及血流灌注情況等優(yōu)點,在胰腺腫瘤的診斷和鑒別診斷中具有很高的和增強CT相當(dāng)?shù)呐R床價值。
超聲造影通過動態(tài)觀察病灶的血流灌注情況,反映不同病灶的血流動力學(xué)特征。由于各種局灶性病變的血供來源、血管豐富程度及分布方式等存在不同,因此,各種局灶性病變與胰腺實質(zhì)的造影顯像相比,在增強時相、增強模式及增強開始至達峰的速度上有明顯差異,以此來作為診斷和鑒別診斷胰腺不同腫瘤的客觀依據(jù)。
于曉玲等[7]對140例胰腺局灶性病變進行了前瞻性研究,結(jié)果顯示惡性腫瘤80個病灶,良性病灶60個,超聲造影和常規(guī)超聲診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性分別為85.0%、85.0%、85.0%和62.50%、46.67%、55.71%,超聲造影對胰腺局灶性病變的診斷,較常規(guī)超聲檢查具有明顯的優(yōu)勢。有研究顯示,93%的胰腺腫瘤超聲造影結(jié)果與CT結(jié)果呈顯著相關(guān)[8]。邵靜等[9]研究結(jié)果顯示,超聲造影對胰腺占位病變的診斷準(zhǔn)確率與增強CT達診斷準(zhǔn)確率相近。另有研究顯示,超聲造影對胰腺良惡性病灶定性診斷的正確率以及鑒別腫塊型胰腺炎與胰腺癌的準(zhǔn)確性均在87%以上,不低于增強CT的診斷率[10]。王春花[11]回顧性分析125個經(jīng)病理證實的胰腺腫瘤病灶的超聲造影資料,結(jié)果顯示常規(guī)超聲診斷胰腺良惡性腫瘤的敏感度為81.82%,特異性為76.09%,準(zhǔn)確度為77.6%;而超聲造影診斷的敏感度為93.94%,特異性為89.13%,準(zhǔn)確度為90.4%。顯然,超聲造影較常規(guī)超聲診斷胰腺良惡性腫瘤更有優(yōu)勢??傊?,超聲造影檢查在胰腺腫瘤的良惡性診斷及鑒別診斷中具有確切的臨床價值。
謝曉燕等[12]在研究超聲造影表現(xiàn)對胰腺實性局灶性病變鑒別診斷意義中發(fā)現(xiàn),增強模式上早期實質(zhì)期和晚期實質(zhì)期均表現(xiàn)為低增強是診斷胰腺腺癌較好的指標(biāo)。袁海霞等[13]對41例胰腺實質(zhì)性占位病變的超聲造影從增強模式上進行了分析總結(jié),結(jié)果顯示26例導(dǎo)管腺癌中,17例病灶增強始終低于胰腺實質(zhì)。這與之前的研究結(jié)果相符合。李雪晶等[14]研究發(fā)現(xiàn),超聲造影增強模式對于診斷胰腺癌和腫瘤樣胰腺炎的敏感性和特異性最佳,且準(zhǔn)確性較高,可以作為胰腺癌和腫瘤樣胰腺炎鑒別診斷的特征。研究中將超聲造影模式分為5型:Ⅰ型為實質(zhì)灌注早晚期均為低增強;Ⅱ型為實質(zhì)灌注早晚期均為等增強;Ⅲ型為實質(zhì)灌注早晚期均為高增強;Ⅳ型為實質(zhì)灌注早期為高增強,晚期為低增強;Ⅴ型為實質(zhì)灌注早期為等增強,晚期為低增強。結(jié)果顯示,39例胰腺癌患者中,36例造影模式為Ⅰ型增強;9例腫瘤樣胰腺炎患者,其中7例造影模式為Ⅱ型增強。因此,超聲造影是通過動態(tài)觀察胰腺病灶的增強過程,顯示其血管微灌注的特征,來對各種病灶進行診斷分析。
1.2 胰腺腫瘤的超聲造影表現(xiàn)
據(jù)相關(guān)文獻總結(jié)顯示,胰腺惡性腫瘤的超聲造影多表現(xiàn)為增強強度低于胰腺實質(zhì)的低增強病灶,強度分布不均勻,邊界不整齊,形態(tài)不規(guī)則,造影劑撤退時間早于胰腺實質(zhì)[9,14]。這是因為腫瘤組織的微血管少于正常胰腺組織,因此造影劑增強程度要低于正常胰腺實質(zhì);腫瘤組織內(nèi)血管一般走行扭曲、結(jié)構(gòu)異常,致使造影劑分布不均、程度不一樣。胰腺良性病灶包括腫瘤樣胰腺炎多為不同程度的炎癥細(xì)胞浸潤和間質(zhì)纖維化,病灶內(nèi)的微血管分布與正常胰腺實質(zhì)無明顯區(qū)別,因此造影多表現(xiàn)為與胰腺實質(zhì)增強強度一樣的等增強灶,強度分布均勻,邊界清,外形規(guī)則,造影劑撤退與胰腺實質(zhì)同步清。總之,超聲造影檢查在胰腺腫瘤的診斷與鑒別診斷中具有較高的臨床應(yīng)用價值。
2 超聲造影技術(shù)在胰腺炎診斷中的應(yīng)用
2.1 超聲造影對急性胰腺炎的診斷價值
急性胰腺炎是臨床中最常見的急腹癥之一,其起病突然,病情變化復(fù)雜,并發(fā)癥多,病死率較高,及早準(zhǔn)確地診斷對臨床治療有非常重要意義。超聲檢查作為首選的影像學(xué)診斷方法[15],可以觀察胰腺的形態(tài)大小、胰腺實質(zhì)回聲的變化,還可以檢查膽道有無結(jié)石,膽管有無擴張,胰腺周圍是否有積液、囊性包塊等情況。但二維超聲無法評價胰腺實質(zhì)的血流灌注情況,因此對于胰腺壞死及壞死范圍無法評估,尤其對小的壞死病灶無法辨別。螺旋CT檢查一直被認(rèn)為是診斷急性胰腺炎最敏感的方法[16],增強CT檢查還可以評價胰腺血流灌注情況,對于胰腺壞死范圍、程度的判斷有著可靠的診斷價值,而且對鑒別水腫性和出血壞死性胰腺炎提供很有價值的診斷依據(jù),對急性胰腺炎的并發(fā)癥,例如胰腺膿腫和假性囊腫等也有診斷價值,然而CT檢查也定的局限性。超聲造影檢查具有無創(chuàng)、簡便快捷、無輻射性、可重復(fù)檢查等優(yōu)點,使之成為臨床上診斷急性胰腺炎更好的檢查手段。
Rickes等[17]在研究中發(fā)現(xiàn),超聲造影能敏感地顯示胰腺病變的血流灌注,可以動態(tài)觀察胰腺實質(zhì)及胰腺病變組織尤其是壞死灶的增強過程,通過增強對比,胰腺未破壞的部分及胰腺周圍組織也可以更好的顯示,結(jié)果證明超聲造影對胰腺壞死灶的檢出能力與CT完全一致,而常規(guī)二維超聲對壞死灶的檢出能力明顯低于超聲造影。
超聲造影還可以評價急性胰腺炎的嚴(yán)重程度,對急性胰腺炎的分級有重要的臨床意義。臨床中常用Ranson等提出的分級標(biāo)準(zhǔn)來判斷急性胰腺炎的嚴(yán)重程度,它反映的是急性胰腺炎對全身器官系統(tǒng)的影響,缺乏特異性,不能反映胰腺局部的情況,不能判斷胰腺有無壞死等。而常規(guī)超聲對胰腺壞死灶的檢出能力有限,無法對急性胰腺炎的嚴(yán)重程度進行評價。Balthazar等[18-19]提出的急性胰腺炎CT評分標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)胰腺實質(zhì)的壞死程度和胰周侵犯情況進行五級分類診斷及嚴(yán)重度指數(shù)評分,為國內(nèi)外多數(shù)學(xué)者采用,但其存在增強CT使用的增強劑過敏,可能加重重癥胰腺炎病情等缺點。因此,對患者行超聲造影檢查,參照Balthazar′s法進行嚴(yán)重度分級,計算超聲嚴(yán)重度指數(shù)(ultrasound severity indices,USSI)來作為一種新的,更為安全有效的評價急性胰腺炎嚴(yán)重度的方法被越來越多的學(xué)者研究。鐘躍等[20]對33例急性胰腺炎患者的CT增強結(jié)果和超聲造影結(jié)果進行Balthazar′s分級,同時計算嚴(yán)重度指數(shù),通過對比發(fā)現(xiàn),CT嚴(yán)重指數(shù)(CTSI)與USSI具有顯著相關(guān)性(r = 0.970,P < 0.01),這與Rickes等[21]對31例急性胰腺炎進行的超聲造影和CT評分的對比研究結(jié)果相一致。這說明超聲造影顯著提高了對急性胰腺炎壞死灶的檢出率,在急性胰腺炎嚴(yán)重度評價上也具有很高的臨床價值。
超聲造影技術(shù)通過觀察感興趣區(qū)域內(nèi)造影劑灌注的有無、強弱來判斷該區(qū)域血流灌注情況,以此來區(qū)別胰腺有無壞死及壞死的程度。周璇等[22]對34例急性胰腺炎病例進行超聲造影分析,研究發(fā)現(xiàn)超聲造影能夠評價胰腺的血流灌注,顯示胰腺壞死灶及壞死范圍。同時,對急性胰腺炎的超聲造影圖像特點進行分析總結(jié),發(fā)現(xiàn)急性水腫型和出血壞死性胰腺炎具有不同的超聲造影表現(xiàn),其不同表現(xiàn)與CT具有一致性??傊?,超聲造影在診斷急性胰腺炎及對其分型上具有很大優(yōu)勢。
2.2 胰腺炎的超聲造影表現(xiàn)
急性水腫型胰腺炎病理基礎(chǔ)是胰腺的水腫、充血,無壞死及出血,其常規(guī)超聲表現(xiàn)為胰腺局限性體積增大,實質(zhì)回聲減低,分布尚均勻,而超聲造影后,胰腺與周圍組織分界尚清晰,實質(zhì)局部回聲增強[23],未見明顯無灌注區(qū)。急性出血壞死型胰腺炎不僅有胰腺組織細(xì)胞的水腫,胰腺及周圍組織也有不同程度的壞死、出血,常規(guī)超聲表現(xiàn)為胰腺明顯腫大,邊界模糊不清,實質(zhì)回聲明顯減低且分布不均勻,胰腺周圍可見積液回聲;超聲造影表現(xiàn)為胰腺實質(zhì)呈不均勻增強,可見散在灶狀或片狀不規(guī)則無增強區(qū),胰腺與周圍組織界限不清,表面不光滑呈毛刺狀,胰腺周圍無增強區(qū)為積液[24]。
腫塊型胰腺炎通常發(fā)生于有慢性胰腺炎病史的患者,其主要病理特征為間質(zhì)纖維化和慢性炎癥浸潤[25],間質(zhì)中的血管無明顯破壞和增生。常規(guī)超聲表現(xiàn)為胰腺的局限性增大伴有不規(guī)則低回聲團塊。這與胰腺腫瘤不易鑒別,而超聲造影可以對兩者進行鑒別診斷,胰腺腫瘤超聲造影多表現(xiàn)為增強強度低于胰腺實質(zhì)的低增強病灶,造影劑撤退時間早于胰腺實質(zhì)。腫塊型胰腺炎超聲造影早期表現(xiàn)為局灶性增強,與周圍實質(zhì)增強回聲程度相似;在后期呈低增強,造影劑撤退時間與胰腺實質(zhì)一致[26]。
自身免疫性胰腺炎是以胰管周圍淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤、小葉間纖維化顯著的慢性炎癥,常伴有胰腺及周圍閉塞性靜脈炎。自身免疫性胰腺炎的典型特征是胰腺彌漫性或局限性增大,形態(tài)多呈“香腸樣”,而且主胰管受壓,有時還伴有膽管狹窄。彌漫型自身免疫性胰腺炎的超聲造影表現(xiàn)為增強早期和晚期均為彌漫性、中等度增強。局灶型自身免疫性胰腺炎的超聲造影表現(xiàn)為早期低增強,晚期高增強,但增強程度相對均勻[27]。需與腫塊型胰腺炎及胰腺腫瘤謹(jǐn)慎鑒別。
3 其他
超聲造影還可以指導(dǎo)胰腺腫瘤治療方案,并對療效進行評估[28],可以作為治療后隨訪的常規(guī)檢查方法。徐金珍等[29]采用胃窗超聲造影探討對胰腺癌的診斷價值,是通過口服胃窗造影劑,使胃形成良好的聲窗,減少了胃腸內(nèi)容物等對超聲波的干擾,對胰腺腫瘤大小、形態(tài),尤其對胰腺周圍淋巴結(jié)的顯示更清楚,是一種新型的影像學(xué)檢查方法,旨在為胰腺癌的診斷提供更多、更有臨床價值的檢查手段。
綜上所述,超聲造影克服了常規(guī)超聲的局限性,能夠敏感地反映胰腺組織及腫瘤的血供及微血管狀況,對病變的定性診斷、良惡性病變的鑒別診斷有較高的臨床實用價值;對胰腺炎的嚴(yán)重度評價、胰腺壞死灶的檢出、壞死程度的判斷都有很高的實際臨床意義,并能為胰腺腫瘤治療方案選擇、療效評估等提供更多重要信息。另外,與CT和MRI相比,超聲造影還具有操作簡便、可床旁操作、造影劑相對便宜、副作用更少、實時性、可重復(fù)檢查、無輻射等優(yōu)點。相信,超聲造影技術(shù)會越來越廣泛應(yīng)用于臨床工作中,發(fā)揮其巨大的臨床價值。
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[關(guān)鍵詞]黃連;氣味;客觀化;炮制品;電子鼻; 化學(xué)計量學(xué);鑒別
Discrimination of Coptidis Rhizoma and its processed products by odor objectify
XU Min1, YANG Shi-long1, ZHANG Chao1, WAN Jun2, WU Na1, LI Xin-yi1, HUANG Qin-wan1, ZHOU Xia2, WU Chun-jie1*
(1.Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, China;
2. Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)
[Abstract]Different processed products of Coptidis Rhizoma have its unique odor, which is an important assessment index for processed products identification of Coptidis Rhizoma. Objectify odor as an entry point in this study, an electronic nose technology was used, and a suitable method for Coptidis Rhizoma measurement was built firstly. Then different processed products of Coptidis Rhizoma were detected by the method built. Finally, different processed products were identified by combining with chemometrics based on the objective odor information obtained. Electronic nose detection indicated that a significant difference in odor between different processed products was performed. Coptidis Rhizoma processed or not can be distinguished based on statistical quality control (SQC) and soft independent modeling of class analogy (SIMCA). Principle component analysis (PCA) model showed that Coptidis Rhizoma and its various processed products discriminated obviously. In addition, in order to identify the processed products of Coptidis Rhizoma, a correct recognition rate of 100% was acquired by discriminant factor analysis (DFA), and the initial identification rate and cross-validation recognition rate of linear discriminant analysis (LDA) is 100%, 94.4% respectively. In conclusion, differentiationin odor of different processed Coptidis Rhizoma was performed by the electronic nose technology used, and different products Coptidis Rhizoma were discriminated by combining with chemometrics. This research can be a reference for objective identification in odor of traditional Chinese medicine, and is good for the inheritance and development of traditional experience in odor identification.
[Key words]Coptidis Rhizoma; odor; objectify; processed products; chemometrics; discrimination
doi:10.4268/cjcmm20150117
[收稿日期]2014-09-03
[基金項目]國家“十二五”科技支撐計劃項目(2012BAI29B11);四川省中醫(yī)藥管理局基金項目(2014-F-075)
[通信作者]*吳純潔,研究員,博士生導(dǎo)師,研究方向為中藥炮制與制劑,Tel:(028)61801001,E-mail:
[作者簡介]胥敏,E-mail:
黃連為毛茛科植物黃連Coptis chinensis Franch.、三角葉黃連C. deltoidea C.Y. Cheng et Hsiao或云連C. teeta wall.的干燥根莖<sup>[1]</sup>?!吨袊幍洹?010年版一部收載的黃連飲片包括黃連片、酒黃連、姜黃連和萸黃連4種,但其收載的黃連及其飲片鑒別方法只有顯微和薄層色譜2種。除萸黃連(鑒別吳茱萸)外,其他黃連飲片鑒別項下規(guī)定均為“同藥材”或“同黃連片”。因此,現(xiàn)有的鑒別方法雖可定性鑒別是否為黃連,但并不能體現(xiàn)炮制品的特點和差異,缺乏專屬性。因此,尋找一種適合黃連炮制品特點、體現(xiàn)不同炮制品差異的鑒別方法就顯得尤為重要。
中藥傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒別的精髓在于“辨狀論質(zhì)”,即根據(jù)藥材外觀性狀所表現(xiàn)出來的特點,來判斷藥材的真?zhèn)蝺?yōu)劣,從而闡明其本質(zhì)<sup>[2]</sup>。在外觀性狀的表征中,氣味是重要的特征指標(biāo),依據(jù)氣味不同對中藥進行鑒別,是中藥性狀鑒別內(nèi)容的重要組成部分<sup>[3]</sup>。黃連炮制后氣味發(fā)生改變,如黃連片為“氣微”,而酒黃連為“略有酒香氣”,萸黃連為“有吳茱萸的辛辣香氣”,因此可利用黃連及其炮制品“氣味各異”的特點,從而對其進行準(zhǔn)確鑒別。目前關(guān)于中藥氣味的鑒別,主要以經(jīng)驗繼承、人工評價為主,雖具有簡便、實用的優(yōu)點,但因其建立在人的生理感官基礎(chǔ)上,主觀性較強,重復(fù)性較差,且缺乏客觀的評價指標(biāo)。因此,對中藥氣味進行客觀數(shù)據(jù)化,量化不同中藥之間的氣味差異,符合中藥氣味鑒別研究的發(fā)展趨勢。
電子鼻,也稱人工嗅覺或仿生嗅覺系統(tǒng),是模擬人類的嗅覺系統(tǒng)而設(shè)計研制,利用其氣敏傳感器陣列,檢測分析樣品的整體氣味特征,具有檢測閾值低、樣品前處理相對簡單等優(yōu)點<sup>[4-5]</sup>。目前電子鼻技術(shù)在食品、茶葉、中藥等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用<sup>[6-8]</sup>。本研究立足于傳統(tǒng)氣味鑒別經(jīng)驗,以黃連及其炮制品為研究對象,采用電子鼻技術(shù)對黃連及其炮制品的氣味進行檢測,獲取樣品氣味指紋信息。然后通過結(jié)合多種化學(xué)計量學(xué)方法,如統(tǒng)計質(zhì)量控制分析(SQC)、軟獨立建模分析(SIMCA)、主成分分析(PCA)、判別因子分析(DFA) 及線性判別分析(LDA),實現(xiàn)黃連及其不同炮制品的區(qū)分與判別,通過電子鼻結(jié)合化學(xué)計量學(xué)的研究,為實現(xiàn)黃連氣味鑒別提供思路與研究基礎(chǔ)。
1材料
本研究共收集四川、重慶生黃連樣品6批,經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)中藥標(biāo)本中心盧先明教授鑒定為毛茛科植物黃連C. chinensis Franch.的干燥根莖。依據(jù)2010年版《中國藥典》一部附錄Ⅱ D炮制通則要求,將每批生黃連(S)樣品分別炮制成酒黃連(A)、姜黃連(J)和萸黃連(Y)。
電子鼻系統(tǒng)(FOX 4000, Alpha MOS, France)由包含18根金屬氧化物傳感器陣列、HS-100型自動進樣系統(tǒng)、空氣發(fā)生器組成;數(shù)據(jù)處理軟件(Alpha MOS, Version 2012.45);SPSS 17.0 數(shù)據(jù)分析軟件;中草藥粉碎機(FW135型,天津市泰斯特儀器有限公司);電子天平(BP211D, Sartorius)。
2方法
2.1方法學(xué)考察
為使電子鼻具有良好的分析效果,盡量保持電子鼻大部分傳感器響應(yīng)值在0.3~0.8,故對黃連電子鼻檢測進行單因素方法學(xué)考察。本實驗電子鼻檢測固定稱樣量為1.0 g,自動進樣器注射體積1 500 μL,分別對樣品的粉碎粒度、震蕩時間及震蕩溫度進行考察,以初步確立電子鼻檢測方法。
2.1.1粉碎粒度選取生黃連(S1),打粉,分別制備過1,2,3,4,5,6號篩6種規(guī)格粉末,各稱取1.0 g進行測量,檢測參數(shù)設(shè)置為:進樣體積1 500 μL,震蕩溫度35 ℃,震蕩時間300 s,結(jié)果見圖1。過3號篩樣品各傳感器響應(yīng)值RSD最低,黃連打粉粒徑定為過3號篩。
2.1.2震蕩時間取生黃連,打粉過3號篩,稱樣1.0 g,震蕩溫度35 ℃,進樣體積1 500 μL。震蕩時間分別考察180,300,480,600,900 s進行檢測。隨著孵化時間的增加,傳感器的響應(yīng)值先升高,后趨于平穩(wěn),在300 s后測定值無明顯變化,表明黃連氣味溢出在300 s后逐漸趨于飽和穩(wěn)定。依據(jù)不同震蕩時間電子鼻測定黃連樣品響應(yīng)值,建立了PCA模型分析,見圖2。震蕩時間為180 s結(jié)果與其他時間差距較大,而300,480,600,900 s結(jié)果差距較小。黃連電子鼻檢測震蕩時間定為300 s。
2.1.3震蕩溫度取生黃連,打粉過3號篩,稱樣1.0 g,震蕩時間300 s,進樣體積1 500 μL。震蕩溫度分別考察35,45,55,65,75 ℃進行檢測,結(jié)果顯示,考察的震蕩溫度都同時滿足大部分傳感器響應(yīng)值在0.3~0.8,且傳感器未過載。該情況下,選取35 ℃為震蕩溫度。
2.2分析方法
2.2.1分析參數(shù)數(shù)據(jù)獲取持續(xù)時間120 s,獲取周期1 s,延滯時間600 s,空氣流速150 mL?min<sup>-1</sup>,注射體積1 500 μL,注射速度1 500 μL?s<sup>-1</sup>。自動進樣器參數(shù):震蕩時間300 s,震蕩溫度35 ℃,沖洗時間120 s,注射器溫度45 ℃,攪動速度500 r?min<sup>-1</sup>,單次攪動時間5 s,攪動暫停時間2 s。
2.2.2樣品測定取生黃連,打粉過3號篩。精密稱取黃連粉末1.0 g置于20 mL頂空進樣瓶中,頂空進樣,平行測定3次。另取酒黃連、姜黃連、萸黃連,同法制備,測定。
2.3重復(fù)性考察
電子鼻共包含有18個金屬傳感器,分別為LY2/LG,LY2/G,LY2/AA,LY2/GH,LY2/gCTL,LY2/gCT,T30/1,P10/1,P10/2,P40/1,T70/2,PA/2,P30/1,P40/2,P30/2,T40/2,T40/1,TA/2,因此每個樣品有18組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集見圖3,以采集時間為橫坐標(biāo),響應(yīng)強度為縱坐標(biāo),采集120 s。實驗以120 s內(nèi)傳感器最大特征響應(yīng)值作為輸出值。
按2.2項下方法進行重復(fù)性考察,連續(xù)測定同一批生黃連樣品3次,結(jié)果見表1。除LY2/GH
傳感器的RSD小于4.0%外,其余各傳感器的RSD均小于2.0%,數(shù)據(jù)結(jié)果可靠,儀器穩(wěn)定性良好。
3結(jié)果
3.1傳感器響應(yīng)值分析
生黃連及其炮制品傳感器響應(yīng)強度雷達圖見圖4。生黃連、酒黃連、姜黃連及萸黃連在電子鼻傳感器響應(yīng)上存在較大差異,說明黃連炮制后電子鼻傳感器響應(yīng)特征發(fā)生了明顯變化;酒黃連與生黃連之間的差異遠遠大于姜黃連、萸黃連與生黃連之間的差異。
3.2統(tǒng)計質(zhì)量控制分析
本實驗將電子鼻獲取的黃連及其炮制品傳感器響應(yīng)值進行SQC分析,以生黃連為參照組,建立SQC模型,見圖5。黃連炮制后氣味發(fā)生了明顯的變化,以生黃連為參照,其他3種炮制品均在區(qū)域外,表明SQC模型能夠區(qū)分生黃連和黃連炮制品;根據(jù)黃連及其炮制品之間的距離可以看出,萸黃連、姜黃連與生黃連的氣味差異較小,酒黃連與生黃連的氣味差異較大。
3.3軟獨立建模分析
本實驗將電子鼻獲取的黃連及其炮制品傳感器響應(yīng)值進行SIMCA分析,結(jié)果見圖6。以生黃連為參照,炮制品酒黃連、姜黃連及萸黃連均在參照區(qū)域外,說明SIMCA分析能區(qū)分生黃連和黃連炮制品,SIMCA為有效模型,可用于生黃連和黃連炮制品的區(qū)分。
3.4主成分分析
本實驗將電子鼻獲取的黃連及其炮制品傳感器響應(yīng)值進行PCA分析,結(jié)果見圖7。PC1與PC2總貢獻率達到99.5%,能良好地反映原始數(shù)據(jù)特征。生黃連、酒黃連、姜黃連及萸黃連在PCA分析圖上能進行較好區(qū)分,表明PCA模型能夠區(qū)分生黃連及其各種炮制品。
3.5判別因子分析
本實驗將電子鼻獲取的黃連及其炮制品傳感器響應(yīng)值進行DFA分析,根據(jù)黃連及其炮制品獲取的72組數(shù)據(jù)建立DFA模型,另將抽樣獲取的12組數(shù)據(jù)作為模型測試集,結(jié)果見圖8。DF1與DF2總貢獻率達到87.8%,較好地反映了原始數(shù)據(jù)信息,處理結(jié)果可靠。生黃連、酒黃連、姜黃連及萸黃連在DFA分析圖上能進行較好的區(qū)分,表明DFA模型能夠區(qū)分生黃連及其各炮制品;依據(jù)建立的DFA模型,對4個組的12個未知樣本進行了判別,12個未知樣本均落在相應(yīng)的組別中,判別效果良好,判別識別率為100%。
3.6線性判別分析
本實驗將電子鼻獲取的黃連及其炮制品傳感器響應(yīng)值進行LDA分析,前2個主成分的累積方差貢獻率超過85%,其中函數(shù)1方差貢獻率為67.5%,函數(shù)2方差貢獻率為17.7%。結(jié)果見圖9,通過LDA分析能夠很好的將黃連及各類炮制品分類,且每組樣本分布均較集中。LDA對初始分組案例的判別識別率為100.0%,對交叉驗證分組案例的判別識別率為94.4%。
4討論
本研究立足于傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒別的基礎(chǔ)上,采用電子鼻技術(shù)結(jié)合化學(xué)計量學(xué)的方法,對黃連及其炮制品的氣味特征進行了分析研究。結(jié)果表明,電子鼻技術(shù)能夠?qū)S連及其炮制品的氣味進行數(shù)值化描述,SQC,PCA,SIMCA,DFA及LDA模型均可以用于電子鼻氣味特征分析。其中,SQC與SIMCA能夠?qū)崿F(xiàn)黃連炮制品與生品的區(qū)分;PCA結(jié)果顯示黃連及其不同炮制品區(qū)分明顯;另外,對黃連及不同炮制品的區(qū)分識別,DFA模型正確判別率為100%,LDA模型的初始判別率以及交叉驗證識別率分別為100%,94.4%。從電子鼻傳感器響應(yīng)特征以及化學(xué)計量學(xué)模型分析可知,黃連片、酒黃連、姜黃連和萸黃連之間氣味特征存在顯著差異:①姜黃連和萸黃連的氣味特征與生黃連相比差異較小,而酒黃連氣味特征與生黃連相比差異較大,這可能與電子鼻傳感器對酒特異性敏感有關(guān);②姜黃連和萸黃連炮制輔料不相同,但電子鼻檢測出來氣味差異卻較小,這可能與兩者在氣味性狀上均有較強的辛辣味有關(guān);③從SQC及PCA分析結(jié)果看出,酒黃連樣品波動較大,各樣品較為分散,說明酒黃連各樣品間氣味差異較大,這可能是由于輔料酒受熱易揮發(fā),不同批炮制品受酒影響程度不一,導(dǎo)致炮制結(jié)果差異較大。
氣味是中藥的重要性狀特征,也常作為判別炮制品質(zhì)量優(yōu)劣的重要因素。目前對中藥氣味的評價主要依據(jù)藥工的經(jīng)驗掌控,依賴于個人長時間的經(jīng)驗積累,雖操作簡便,但主觀性較強,易發(fā)生感官疲勞,且缺乏客觀科學(xué)的評價指標(biāo),難以繼承和推廣,一定程度上阻礙了中藥氣味鑒別的發(fā)展。因此,采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法客觀化中藥氣味并加以鑒別,對中藥鑒別的發(fā)展具有極為重要的意義。本文通過電子鼻技術(shù)應(yīng)用于黃連及其炮制品氣味的數(shù)據(jù)客觀化與鑒別區(qū)分研究,為中藥的氣味鑒別的研究提供思路與方法。
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(1)通過尋找多種鑒別銅塊、鐵塊、鋁塊的方法的活動,學(xué)生體會等體積的不同物質(zhì),質(zhì)量不同.(2)通過測定10cm3、20cm3、30cm3的水的質(zhì)量,學(xué)生體會同一種物質(zhì)質(zhì)量和體積的關(guān)系.(3)在鑒別金屬塊活動及水的質(zhì)量測定中練習(xí)天平操作.(4)對實驗記錄數(shù)據(jù)的比較分析,體會密度是鑒別物質(zhì)的一種方法(5)學(xué)生能概述密度概念,并說明密度計算公式.(6)學(xué)生能解釋具體物質(zhì)密度值的含義.上述學(xué)習(xí)目標(biāo)明確、具體、可操作性強,且體現(xiàn)知識與技能,過程和方法,情感態(tài)度和價值觀的三維目標(biāo).學(xué)習(xí)目標(biāo)的主體是學(xué)生,教師心中把握清晰目標(biāo)后,更能關(guān)注到學(xué)生是否主動參與到學(xué)習(xí)過程中,能否達成學(xué)習(xí)目標(biāo).
2基于目標(biāo),重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生接受有價值的信息
2.1研讀教材內(nèi)容,把握編者意圖教材從鑒別不同金屬塊這一實際問題引入課題,并提出問題———你也許會通過觀察顏色先將銅辨認(rèn)出來,再利用磁鐵將鐵塊和鋁塊區(qū)分出來,除此之外,還可以用什么方法來鑒別它們?本章總體目標(biāo)是學(xué)生了解物質(zhì)的多方面的特性,教材明確提出的是質(zhì)量、密度、比熱、狀態(tài)、熔點、凝固點、沸點等,而這個引課內(nèi)容,將本章沒有明確涉及的顏色、鐵磁性等物理性質(zhì)很自然地結(jié)合在內(nèi),從知識體系上也是趨于全面性的體現(xiàn),從學(xué)生認(rèn)知起點來看,這是學(xué)生原有的經(jīng)驗和方法,符合學(xué)生學(xué)習(xí)的起點.接著,教材設(shè)置一個活動———比較不同金屬的質(zhì)量.教材以此活動讓學(xué)生感受等體積的不同物質(zhì),其質(zhì)量不同.繼而通過推理,再給出密度概念:單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)的密度.再通過學(xué)生計算單位體積的金屬塊的質(zhì)量,得到金屬的密度,同時學(xué)生獲得求密度的定義式和方法.在此基礎(chǔ)上,教材又以表格形式給出多種物質(zhì)的密度.以思考與討論的形式,落實密度的含義.教材這樣的編排,從實際問題中引申出來新的知識和方法.又從科學(xué)的角度,對這種方法進行了規(guī)范的定義,活動中“單位體積的質(zhì)量的計算”想讓學(xué)生明確,利用密度這種方法進行鑒別物質(zhì)時的具體操作過程.最后的思考與討論中通過說含義,反饋學(xué)生對密度含義的理解程度,對“鐵比木頭重”說法的評價,提升了學(xué)生思維能力.2.2依據(jù)目標(biāo),重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容教師要有超越文本的思想理念,在對教材編排意圖的解讀基礎(chǔ)上,結(jié)合本節(jié)課具體的目標(biāo),要對教材內(nèi)容做適當(dāng)處理,如內(nèi)容取舍、添加、或替換,目的使學(xué)生更有效地學(xué)習(xí).“鑒別金屬塊”這一生活實際問題作為引課,學(xué)生對金屬塊不同的顏色、能否被磁鐵吸引、掂量一下重量等生活中的方法有一定的經(jīng)驗,并且教師可以從掂量重量引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的科學(xué)的方法,符合學(xué)生認(rèn)知起點,非常可?。吮容^金屬塊的體積和質(zhì)量外,增加了比較不同體積的水的質(zhì)量,這樣學(xué)生有對相同物質(zhì)和不同物質(zhì)的體積和質(zhì)量情況的感知,思維會比較連貫,這是對教材活動的一個必要的補充.
3基于目標(biāo),尋找合適的教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
密度概念建立對七年級學(xué)生較為抽象,通過學(xué)生自主的實驗探究和問題教學(xué)方式可以帶動學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)過程中來,讓學(xué)習(xí)過程中真實的體驗幫助學(xué)生對抽象概念的理解,也有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.帶著如何鑒別不同金屬的問題,學(xué)生自主實驗探究,用天平測等體積銅塊、鋁塊、鐵塊的質(zhì)量,測定不同體積的水的質(zhì)量,并對測量結(jié)果進行觀察、比較、分析,尋找規(guī)律.在此基礎(chǔ),思考教師設(shè)計的引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)密度概念的相關(guān)問題,并且為如何鑒別物質(zhì)這一實際問題找到有效方法.學(xué)生在自主探究過程中,發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題.而教師要設(shè)計有效的“問題”來激發(fā)學(xué)生進行思考,促進學(xué)生有效學(xué)習(xí)和能力提高.
4設(shè)計評價檢測,把握學(xué)生學(xué)習(xí)效率,反饋目標(biāo)達成度
【摘要】 目的探討紅外指紋圖譜用于丹參質(zhì)量控制的可行性。方法通過對比含量測定及傅立葉變換紅外光譜法,對兩種產(chǎn)地丹參樣品進行質(zhì)量鑒別分析,并對方法的可行性進行分析、探討。結(jié)果采用紅外指紋圖譜法不但可以對丹參進行有效鑒別,還可以判別各批次之間質(zhì)量的相關(guān)性。結(jié)論在實際工作中應(yīng)把紅外指紋圖譜分析與基源鑒別、性狀鑒別結(jié)合起來,力求把握中藥整體質(zhì)量信息。同時也要從整體的視角,把現(xiàn)代科技研究中與質(zhì)量有關(guān)的數(shù)據(jù)和信息,與中醫(yī)藥傳統(tǒng)經(jīng)驗相結(jié)合,研究譜效關(guān)系,為完善紅外指紋圖譜法鑒定丹參藥效打下基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】 丹參; 傅立葉變換紅外光譜法; 質(zhì)量分析
唇形科(Labiatae)多年生草本植物丹參Salvia miltiorrhizae Bge,是臨床常用中藥,主產(chǎn)于四川、山西、河北、江蘇、安徽等省,具有祛瘀止痛、活血通經(jīng)、清心除煩等功效,常用于心腦血管、癌癥、中風(fēng)、肝炎等疾病的治療及抗衰老養(yǎng)生保健作用。
我院丹參用量較大,通常使用的丹參出產(chǎn)于山東。有時山東產(chǎn)地丹參供應(yīng)不足,也會從河北進貨。由于兩種產(chǎn)地的丹參樣品外觀有差異,為了保證臨床用藥的安全性和穩(wěn)定性,有必要對我院2008年購進的兩種產(chǎn)地丹參樣品進行質(zhì)量鑒別,分析出二者化學(xué)信息特征的相關(guān)性,以提高中藥房的質(zhì)量管理水平。
最初,我們按《中國藥典》2005年版項下規(guī)定的含量測定方法,對這兩個樣品進行質(zhì)量鑒定。但這個方法需要使用高檔儀器,操作復(fù)雜,花費高,目前我國絕大多數(shù)中藥房都沒有條件采用。因此,我們后來嘗試采用紅外指紋圖譜法進行測定,證實可以通過FTIR光譜特征對這兩個樣品的質(zhì)量予以鑒別,值得推廣和采用。
1 材料與儀器
1.1 藥材本試驗所搜集的兩種產(chǎn)地丹參樣品,是我院2008年度從衛(wèi)仁飲片廠購入的丹參藥材,分別為:丹參1(批號:100907101,產(chǎn)地山東)、丹參2(批號:100908101,產(chǎn)地河北)。兩批次飲片的大小、色澤均有些差異。見圖1~2。
1.2 試劑中國藥品生物制品檢定所供含量測定用的丹酚酸B(批號:111562200302)、丹參酮ⅡA對照品(批號:110766200518);CALEDON色譜純乙腈、色譜純甲醇;分析純甲酸;水為重蒸餾水。兩種丹參樣品、溴化鉀碎狀晶體(干燥器內(nèi)保存)、丹參標(biāo)準(zhǔn)品(來自中國藥品生物制品檢定所)。
1.3 儀器Agilend 1100系列液相色譜儀(配有G1314A紫外檢測器、1314B DAD檢測器、G1311A四元剃度泵、G1322A在線脫氣裝置、G1316A注溫箱);Agilent 1100化學(xué)工作站;Sartorius BS110S1/萬、BP211D1/(10萬)電子分析天平;KL3120D超聲清洗機、1200型自動進樣器。傅立葉變換紅外光譜儀(美國PE公司SPECTRUM ONE型),中紅外DTGS檢測器。測定范圍4 000~400 cm-1,分辨率4 cm-1。
2 方法
2.1 含量測定法按照《中國藥典》2005年版規(guī)定的高效液相色譜法(附錄ⅦD)進行測定。色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗、對照品溶液制備、供試品溶液制備,均按《中國藥典》丹參含量測定項下規(guī)定執(zhí)行[1]。
2.2 紅外指紋圖譜測定法
2.2.1 樣品制備將丹參藥材低溫干燥,粉碎,過200目篩。壓片時取1~2 mg即可,然后加入約200 mg的干燥溴化鉀碎狀晶體的粉末,置于瑪瑙研缽中。在紅外烤燈下研勻,置于模具中,壓力為10 kg×1 000,約20s后取下模具,即可得到1~2 mm厚的樣品片。
2.2.2 紅外光譜測定將樣品片置于紅外光譜儀樣品艙內(nèi),掃描16次,掃描時扣除水及二氧化碳的干擾。
2.2.3 數(shù)據(jù)處理采用PERKIN ELMER公司的Spectnnn for window軟件,基線自動校正,13點平滑,吸光度歸一化法,對檢測圖譜數(shù)據(jù)進行處理。
3 結(jié)果
3.1 測定出的數(shù)據(jù)見表1。表1 含量測定法測定結(jié)果(略)
據(jù)《中國藥典》規(guī)定,丹參酮ⅡA含量不得低于0.2%,丹酚酸B含量不得低于3.0%。上述數(shù)據(jù)表明,兩種樣品均達到規(guī)定要求,但含量有些差異。
3.2 紅外指紋圖譜測定法測定在4 000~400 cm-1,兩個丹參藥材未見有明顯的區(qū)別。結(jié)果見圖3。兩種丹參飲片與標(biāo)準(zhǔn)丹參藥材的相關(guān)性比較。結(jié)果見表2。表2 相關(guān)性比較結(jié)果(略)
上述紅外指紋圖譜數(shù)據(jù)表明,不同丹參樣品的整體紅外指紋圖譜的峰形、峰位、相對峰高基本相同,其具有的明顯指紋特征為:在1 051 cm-1附近有最強吸收;1 635 cm-1附近有次強吸收;1 415 cm-1附近有中強吸收峰[2];另外存在其他特征吸收有1 514,1 529,1 262,873,798,777,694 cm-1。不同產(chǎn)地的丹參藥材紅外指紋特征基本相同,且與標(biāo)準(zhǔn)樣品的相關(guān)系數(shù)均大于0.9,相關(guān)性良好。
4 討論
丹參是一種中藥材,采收年限與季節(jié)、生長方式、加工方法、局部環(huán)境等差異,均能導(dǎo)致其外觀的差異。目前中藥房仍然采取眼看、手摸、鼻聞、口嘗等方式鑒別藥品真?zhèn)危资苤饔^性和經(jīng)驗性影響,缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測標(biāo)準(zhǔn)。
對一種中藥材來說,發(fā)揮藥效的不是外在的形態(tài),而是內(nèi)在的物質(zhì)基礎(chǔ)。丹參在臨床上廣泛應(yīng)用于心腦血管、癌癥、中風(fēng)、肝炎等疾病的治療,說明其藥理作用的物質(zhì)基礎(chǔ)是多樣的,其相應(yīng)的質(zhì)量評價指標(biāo)也應(yīng)該是多種指標(biāo)的綜合。在評價飲片質(zhì)量中,單純以一種成分的含量為指標(biāo)是很片面的,應(yīng)從多種成分進行綜合評價,以做到對飲片質(zhì)量的全面控制,從而合理地應(yīng)用于臨床。
對比以上兩種方法,紅外指紋圖譜法不但可以對丹參進行有效鑒別,還可以判別各批次之間質(zhì)量的穩(wěn)定性,整個操作過程不過10 min。
具體而言,紅外指紋圖譜具備“整體性”和“模糊性”的特點。“整體性”是指完整地比較色譜的特征,“模糊性”強調(diào)的是對照品與待測樣品指紋圖譜的相似性。我們以丹參標(biāo)準(zhǔn)品為標(biāo)準(zhǔn),運用紅外指紋圖譜法計算其他樣品相對于標(biāo)準(zhǔn)樣品的共有峰率和變異峰率,并按照共有峰率的大小建立不同的序列,從而建立一種符合丹參自身特點的紅外指紋圖譜分析方法,可以對兩個或多個不同品種、不同產(chǎn)地丹參樣品進行方便可靠的鑒別。
上述分析表明,紅外指紋圖譜法是中藥質(zhì)量宏觀控制的一個快速、科學(xué)的檢測手段,比含量測定法更適合在中藥房使用。在實際工作中,還要把現(xiàn)代科技研究與中醫(yī)藥傳統(tǒng)經(jīng)驗相結(jié)合,遇到產(chǎn)地不同、外觀差異大而相關(guān)性良好的藥材,及時與臨床溝通,觀察是否有臨床藥效的差異;并研究譜效關(guān)系,為完善紅外指紋圖譜法鑒定丹參藥效打下基礎(chǔ)。
參考文獻
摘要:介紹了各種多元統(tǒng)計分析方法的基本原理及其在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用進展。
關(guān)鍵詞:中藥;質(zhì)量評價;多元統(tǒng)計分析
我國中藥材資源豐富,種類繁多,來源復(fù)雜,品種混亂,同物異名,同名異物現(xiàn)象多見。商品市場上除正品外,尚有代用品、偽品和混淆品,來源不同的藥材,質(zhì)量差異很大,勢必影響臨床的療效,所以對中藥質(zhì)量的評價尤為重要。過去基本上是以傳統(tǒng)的性狀鑒定和顯微鑒定確定真?zhèn)?,以理化鑒定評價優(yōu)劣。近年來發(fā)展起來一種新的技術(shù)――模式識別,它是根據(jù)物質(zhì)所含的化學(xué)成分,利用TLC、UV、IR、HPLC、GC、MS等方法獲得其化學(xué)數(shù)據(jù),然后利用數(shù)學(xué)思想和方法對該類數(shù)據(jù)進行特征提取,對藥材進行分析、決策和判斷。此種方法迅速發(fā)展,逐漸取代了傳統(tǒng)的中藥材鑒定法。模式識別所用的方法較多,但最常用的為統(tǒng)計學(xué)方法,它是以數(shù)學(xué)上決策理論為基礎(chǔ),建立統(tǒng)計學(xué)識別模型,找出規(guī)律性認(rèn)識。
1 多元統(tǒng)計分析方法在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用
11 聚類分析(Clustering analysis,簡稱CA)在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用
聚類分析法是數(shù)值分類學(xué)的新的分支,它是對一組尚無明確分類的樣本,根據(jù)它們所表現(xiàn)的變量特征,按相似程度的大小加以歸類,其目標(biāo)是在模式空間中找到客觀存在的類別。按聚類目的不同,可將聚類分析法分為R型聚類法和Q型聚類法。
其原理為:對任一含m個指標(biāo)的樣本,可定義為m維空間的點,在m維空間中的任意兩點其相似性可用“距離”度量,定義為“dij”,若將任一樣本看作一類,其類間相似性可用歐氏距離DE表示: DE=dij=[∑m
i=1(xil-xjl)2]1/2,式中:l=1,2,… m,表示樣本的指標(biāo)數(shù);i,j表示樣本序號;xil,xjl表示樣本各指標(biāo)。系統(tǒng)聚類法即對n個樣本計算出兩兩間的距離dij,并從中找出距離最小的兩類Gp與Gq,合并成一個新類Gr,重新計算新類與其他各類間的距離,再將距離最小的兩類合并,重復(fù)以上過程至所有樣本聚為一類為止。定義類Gk與Gr的距離Drk有以下遞推公式:D2rk =αpD2pk+αqD2qk+βD2pq+γ|D2pk-D2qk|,式中參數(shù)αp,αq,β,γ取值不同對應(yīng)不同的系統(tǒng)聚類方法。
該法除常用于中藥系列品種的分類外,還可以廣泛的引用于真?zhèn)舞b別、成分淺析、質(zhì)量評價、新舊工藝或不同炮制方法比較、尋找代用品及擴大藥用新資源等方面[1~7],使中藥研究跨進現(xiàn)代電腦量化分析的新階段。
馬英麗等[8]用甲醇回流提取黃芪中的皂苷類成分,以氯仿甲醇水(65:30:10)為展開劑,采用雙波長薄層掃描法,在λs=390nm,λr=590nm下,對18個產(chǎn)地的黃芪樣品進行了定量分析,以黃芪甲苷為指標(biāo)成分,選用中位數(shù)法進行聚類,用余弦法計算樣品間的相似性程度。結(jié)果系統(tǒng)聚類分析將樣品分為3類,大多數(shù)產(chǎn)地的黃芪被聚為1類或2類,即質(zhì)量較好或一般。表明,蒙古黃芪和膜莢黃芪被列為優(yōu)質(zhì)品,該結(jié)果與《中華人民共和國藥典》2000年版將蒙古黃芪和膜莢黃芪列入正品相一致。王繼國等[9]建立了10種中藥血竭樣品的HPLC指紋圖譜,并把HPLC指紋圖譜信息進行數(shù)據(jù)化及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,用重疊率與相關(guān)系數(shù)兩個參數(shù),從兩個方面定量的對這10種樣品的HPLC指紋圖譜進行了相似性評價;在此基礎(chǔ)上用系統(tǒng)聚類分析法定性的對這10種樣品進行了分類和鑒別,從而建立了一種相對完善的中藥血竭的化學(xué)模式識別技術(shù),為中藥血竭的質(zhì)量評價和分類鑒別提供了一個很好的方法和思路。田蘭等[10]采用HPLC對32個白術(shù)樣品進行測定,將樣品分析中所獲得的32個樣品的45個特征,采用系統(tǒng)聚類分析和逐步判別分析,進行白術(shù)的化學(xué)模式識別的研究。將32個樣品分為優(yōu)等品、一般品和偽品3個等級,優(yōu)質(zhì)品集中于浙江、湖南、四川一帶,而北方的白術(shù)質(zhì)量一般。這樣就建立了評價白術(shù)真?zhèn)蝺?yōu)劣的新方法。徐永群等[11]以赤芍的紅外指紋圖譜為依據(jù),采用主成分分析法對來自18個產(chǎn)地的赤芍進行了聚類分析??蓪?8個產(chǎn)地大致分為6類,這一分類與地理位置有較明顯的對應(yīng)關(guān)系,同一區(qū)域內(nèi)赤芍的性能較為相似,可作為傳統(tǒng)中醫(yī)界對赤芍藥材質(zhì)量評價的依據(jù)。劉謙光等[12] 運用模糊動態(tài)聚類分析法對來源于美國、加拿大及我國的共14種不同產(chǎn)地的西洋參樣品質(zhì)量進行了模糊識別研究。結(jié)果與權(quán)威部門認(rèn)定的具有法定地位的西洋參產(chǎn)地進行驗證、核對,取得了較為一致的結(jié)果。
12 判別分析(Discriminant analysis,簡稱DA)在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用
判別分析是在已知研究對象分成若干類型(或組別)并已取得各種類型的一批已知樣品的觀測數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上根據(jù)某些準(zhǔn)則建立判別式,然后對未知類型的樣品進行判別分類,而聚類分析是在一批給定樣品要劃分的類型事先并不知道,正需要通過聚類分析來給以確定類型。正因為如此,判別分折和聚類分析往往聯(lián)合起來使用,所以判別分析是要求先知道各類總體情況才能判斷新樣品的歸類,當(dāng)總體分類不清楚時,可先用聚類分析對原來的一批樣品進行分類,然后再用判別分析建立判別式以對新樣品進行判別。
于承浩等[13]對六味地黃丸及其模擬樣品在290nm下進行薄層掃描分析,將所得特征數(shù)據(jù)利用聚類分析方法進行分類,用逐步判別分析方法優(yōu)選特征數(shù)據(jù)、建立判別函數(shù),并對分類結(jié)果進行檢驗。結(jié)果表明,樣品及模擬品被分為4類,分類合理,判別函數(shù)回判準(zhǔn)確率為100%。從而說明了聚類判別分析方法可較好地評價六味地黃丸的質(zhì)量。張亮等[14]采用反相HPLC法對六味地黃丸缺味藥模擬方的浸出物進行分析,選取9個色譜峰的峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積之比值作為樣本特征變量,通過169個訓(xùn)練集樣本建立了其中3種缺味藥的Bayes法和PRIMA法判別分析數(shù)學(xué)模型。結(jié)果3種缺味藥4種模式的平均正確識別率Bayes法和PRIMA法均為100%,對169個預(yù)示集樣本的平均預(yù)示率Bayes法為100%,PRIMA法為99.6%。表明Bayes法和PRIMA法能對六味地黃丸3種缺味藥進行準(zhǔn)確識別。
13 主成分分析法(Principal components analysis,簡稱PCA)在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用
根據(jù)在初選的特征量間可能存在的相關(guān)性,找到一種空間變換方式,通過對原始特征(經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的)變量進行線性組合,形成若干個新的特征矢量,要求它們之間相互正交,它既保留了原始指標(biāo)的主要信息,且又互不相關(guān)。這樣一種從眾多原始指標(biāo)之間相互關(guān)系入手,尋找少數(shù)綜合指標(biāo)以概括原始指標(biāo)信息的多元統(tǒng)計方法成為主成分分析。其數(shù)學(xué)模型為:設(shè)有m個指標(biāo)X1,X2,…,Xm,欲尋找可以概括這m個指標(biāo)主要信息的綜合指標(biāo)Z1,Z2,…,Zm。從數(shù)學(xué)上講,就是尋找一組常數(shù)ai1,ai2,…,aim(i=1,2,…,m),使這m個指標(biāo)的線性組合:Z1=a11 X1+a12 X2+…+a1m XmZ2=a21 X1+a22 X2+…+a2m Xm Zm=am1 X1+am2 X2+…+amm Xm能夠概括m個原始指標(biāo)X1,X2,…,Xm的主要信息(其中,各Zi(i=1,2,…,m)互不相關(guān))。這些矢量即稱為主成分。該方法就是根據(jù)樣本特點,選取與問題最相關(guān)的特征來參與分類的。近年來主成分分析法在中藥質(zhì)量鑒別分析中應(yīng)用比較廣泛[15-17]。
張耀奇等[18]運用氣相色譜法結(jié)合主成分分析對16種蒼術(shù)及類似品、30種相關(guān)成藥(二妙丸、三妙丸、四妙丸等)進行了研究。該方法是將氣相色譜分離得到去除雜質(zhì)峰的整個色譜圖化分成237個時間通道,凡在時間通道內(nèi)不出峰就以“0”表示,出峰的以實際峰面積表征。由此,每一樣本均可用一個237維的向量表示,采用shannon信息量方程計算每一時間通道的信息量,最后選取信息量最大的十幾個通道作為分類特征。結(jié)果顯示,蒼術(shù)和白術(shù)有明顯區(qū)別;茅蒼術(shù)和北蒼術(shù)雖為藥典規(guī)定的正品蒼術(shù),但就揮發(fā)性化學(xué)成分來看,兩者有明顯區(qū)別;北蒼術(shù)和關(guān)蒼術(shù)區(qū)別不大。三種相關(guān)成藥,以三妙丸較有特征,有別于其它兩種。孫紅祥等[19]從常用的10種天南星藥材中選取與抗腫瘤、鎮(zhèn)咳祛痰作用相關(guān)的13種成分作為評價指標(biāo),并運用主成分分析方法從這13個指標(biāo)中提取了4個主因子,其累積貢獻率達91.4%,能較近似的代表原始數(shù)據(jù)所反映的信息,得到權(quán)重系數(shù)較大的X1、X2、X4、X7、X8、X11和X12等7個指標(biāo),然后再采用模糊數(shù)學(xué)的方法對這些藥材的質(zhì)量進行綜合評價。結(jié)果表明,一把傘南星最佳,其次為象頭花和掌葉半夏,粗序南星質(zhì)最劣。因此,應(yīng)用主成分分析和模糊數(shù)學(xué)方法建立的數(shù)學(xué)模型進行中藥材的質(zhì)量評價是可行的。馬齡等[20]采用氣相色譜法對中藥吳茱萸脂肪酸進行了分析測定,根據(jù)測定的數(shù)據(jù)用主成分分析法進行特征壓縮、提取,將代表諸樣品特征的點即“星”顯示在半圓形極坐標(biāo)上構(gòu)成星座圖,根據(jù)“星”所屬的星座和所走的路徑,對18種不同品種、不同產(chǎn)地的吳茱萸進行自然分類,為中藥吳茱萸的品種鑒別和質(zhì)量優(yōu)選提供了依據(jù)。張亮等[21]利用主成分分析法對32個不同品種來源的中藥石斛樣品質(zhì)量進行了研究,該法直接用藥材粉末的氯仿浸出液的紫外光譜數(shù)據(jù)進行分析,以每一波長與特定波長的吸光度比值作為分類指標(biāo),用Shannon信息理論對全部樣品計算每一波長通道的信息量,選取信息量最大的10個通道用作分類特征,取得了滿意的分類結(jié)果,為從化學(xué)角度研究中藥質(zhì)量提供了一種新的方法。曾明等[22]應(yīng)用主成分分析法對來源于不同產(chǎn)地的野葛及葛屬的其它8種植物進行了化學(xué)模式識別研究,為葛屬植物的藥材質(zhì)量評價及分類提供了依據(jù)。王秀坤等[23]運用主成分分析法及非線性映射技術(shù),對來源于全國各地的40份苦參藥材質(zhì)量進行了化學(xué)模式識別研究,取得了與傳統(tǒng)鑒定較為一致的結(jié)果。
14 逐步回歸分析(Stepwise regression,簡稱SR)在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用
逐步回歸分析[24]是進行雙向篩選的一種方法,當(dāng)引入一個自變量進入方程后,要對方程中的每一個自變量作基于偏回歸平方和的F檢驗,看是否需要剔除一些退化為“不顯著”的自變量,以確保每次引入新變量之前方程中只包含有“顯著”作用的自變量。這一雙向篩選過程反復(fù)進行,直到既沒有自變量需要引入方程,也沒有自變量從方程中剔除為止,從而得到一個局部最優(yōu)的回歸方程。
到目前為止,此種方法在中藥質(zhì)量評價中應(yīng)用的比較少。張漢明等[25]為了考察化學(xué)成分與藥理活性之間的內(nèi)在聯(lián)系,建立合理的化學(xué)模式識別方程,因此選擇了葛根的有效成分總黃酮、葛根素、大豆苷元、大豆苷、3′甲氧基葛根素及多糖的含量和葛根清熱解表功效有關(guān)的抗內(nèi)毒素活性強度為化學(xué)和藥理指標(biāo),運用逐步回歸法建立了回歸方程,同時采用Bayers判別分析法對來自全國不同產(chǎn)地的葛根及同屬的其它植物進行了模式識別研究。結(jié)果黃酮類成分未進入方程,而多糖與抗內(nèi)毒素活性呈顯著的負(fù)相關(guān);6因素和單因素的判別正確率分別為94.12%、88.24%。本研究也為中藥材質(zhì)量評價提供了一個新的依據(jù)。
15 典型相關(guān)分析(Canonical correlation analysis,簡稱CCOR)在中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用
典型相關(guān)分析是研究變量之間相關(guān)關(guān)系的一種統(tǒng)計分析方法,它揭示兩組隨機變量之間的線性相關(guān)情況。是從整體上把握兩組指標(biāo)之間的相互關(guān)系,分別在兩組變量中提取有代表性的兩個綜合變量U1、V1(U1、V1分別是兩個變量組中各變量的線性組合),利用這兩個綜合變量之間的相關(guān)性在一定程度上反映了原來兩組指標(biāo)之間的整體相關(guān)性。
孫立新等[26]收集不同科屬、不同產(chǎn)地的板藍根樣品27個、大青葉樣品5個。對樣品的化學(xué)成分進行高效液相色譜分析,獲得反映樣品整體化學(xué)特征的數(shù)據(jù),同時選擇體外抑菌藥理指標(biāo)進行藥理活性測定。用典型相關(guān)分析揭示了化學(xué)信息和藥理指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系,尋找與藥理指標(biāo)密切相關(guān)的化學(xué)成分,用ISODATA聚類分析技術(shù)將32個樣品劃分為5類。結(jié)果用此方法評價板藍根、大青葉的質(zhì)量,結(jié)果良好,正確率為90.6%。
2 小結(jié)
多元統(tǒng)計分析方法運用在中藥質(zhì)量評價中,具有較強的科學(xué)性,在鑒定中藥的真?zhèn)魏唾|(zhì)量優(yōu)劣方面的研究工作已取得了可喜的進展,但現(xiàn)在多以單一方法為主,這樣不容易把樣品的特征信息完全表現(xiàn)出來。所以應(yīng)該使多種統(tǒng)計方法聯(lián)合運用,從而更可觀的反映中藥的質(zhì)量,以達到中藥質(zhì)量全面控制的目的。相信多元統(tǒng)計方法會成為中藥質(zhì)量評價的一種科學(xué)的、全面地、準(zhǔn)確的方法。
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【關(guān)鍵詞】工作過程 項目化 課程設(shè)計
【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2015)09C-0083-03
一、基于工作過程的課程設(shè)計方法
所謂的工作過程是指在企業(yè)里為完成一件工作或任務(wù)并最終以獲得工作成果為目的而設(shè)計進行的一個完整的工作程序。工作程序包括完成工作時需要的方式、內(nèi)容、方法、組織以及工具等。每一個完整的工作程序都將體現(xiàn)在職業(yè)中,每一個職業(yè)含有一件又一件的工作過程。20世紀(jì)90年代由德國布萊梅大學(xué)技術(shù)與職業(yè)教育研究所將職業(yè)教育與社會職業(yè)相聯(lián)系,基于職業(yè)中的工作過程提出了課程設(shè)計方法,也稱為典型工作任務(wù)分析法,該方法是通過整體化分析和描述現(xiàn)代職業(yè)工作進行的工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計方法。
人們在學(xué)習(xí)獲取知識的過程中,為了高效獲取知識,利用想象、手工、口述、圖形等多種手段,匯集形成一種情境,我們稱之為學(xué)習(xí)情境,通常伴隨時代的發(fā)展這種情境會有不同程度的創(chuàng)新。工作過程課程設(shè)計方法首要的任務(wù)就是設(shè)計學(xué)習(xí)情境,學(xué)習(xí)情境是組成基于工作過程的課程方案設(shè)計的關(guān)鍵要素。職業(yè)教育的學(xué)習(xí)內(nèi)容是為完成職業(yè)工作過程服務(wù)的,職業(yè)教育學(xué)習(xí)情境實際是在模擬職業(yè)工作情境,將職業(yè)教育的學(xué)習(xí)內(nèi)容安排到學(xué)習(xí)情境中來提高學(xué)生的各項社會職業(yè)能力。學(xué)習(xí)情境的開發(fā)設(shè)計,換言之就是傳統(tǒng)意義上適合職業(yè)教育實際情況的校本課程開發(fā),這個過程要求將傳統(tǒng)的按章節(jié)設(shè)計的課程內(nèi)容轉(zhuǎn)換成若干個學(xué)習(xí)情境,要完成這個轉(zhuǎn)換對學(xué)校和教師的要求都很高。
二、中藥鑒定與養(yǎng)護技術(shù)的特點
中藥鑒定與養(yǎng)護技術(shù)是中草藥栽培技術(shù)專業(yè)(含加工與營銷方向)、中藥制劑技術(shù)專業(yè)的主干課程,是針對中藥材生產(chǎn)、中藥材鑒別、中藥材養(yǎng)護、中藥材購銷等職業(yè)崗位設(shè)置的一門職業(yè)能力核心課,是一門重要的專業(yè)技能訓(xùn)練課程。它是本校結(jié)合本專業(yè)實際情況,將中藥鑒定技術(shù)與中藥養(yǎng)護技術(shù)兩門課程進行有機結(jié)合形成的新課程。中藥鑒定、中藥養(yǎng)護是藥品工作技術(shù)人員應(yīng)有的專業(yè)技能。主要講授中藥性狀鑒定的基本操作技能、顯微鑒定的基本操作技能、顯微特征描述方法、理化鑒定的基本操作技能及中藥材商品基本養(yǎng)護技術(shù)。介紹常用中藥的來源、主產(chǎn)地、采制、性狀鑒別、顯微鑒別、成分、理化鑒別,包括根類、根莖類、莖木及樹脂類、皮類、葉類、全草類、花類、果實種子類、藻菌及地衣類、動物類、礦物類,并介紹了中藥粉末的顯微鑒定、中成藥的顯微鑒定、未知粉末藥材的鑒定的知識。講授中藥商品變異現(xiàn)象、中藥商品變異因素以及一般商品養(yǎng)護與易變異商品養(yǎng)護方法。本課程以中藥的四大鑒定方法及養(yǎng)護技術(shù)為手段,闡明各個中藥具體品種的名稱、來源、產(chǎn)地、采收加工、性狀、顯微、成分、理化、功效、商品形態(tài)及養(yǎng)護等內(nèi)容,指導(dǎo)學(xué)生對中藥的識別、鑒定和養(yǎng)護,并通過實驗訓(xùn)練,著重培養(yǎng)學(xué)生運用四大鑒定法在具體品種上進行真?zhèn)舞b別和針對中藥材進行養(yǎng)護的實踐能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)了應(yīng)用化學(xué)、實用中藥學(xué)基礎(chǔ)等相關(guān)課程的基礎(chǔ)上,進一步學(xué)習(xí)本課程。
掌握本課程內(nèi)容,將為進一步學(xué)習(xí)中藥炮制技術(shù)、實用方劑與中成藥及其它后續(xù)課程,以及為今后從事中藥的生產(chǎn)、質(zhì)量檢測、經(jīng)營管理等相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ)。更主要的,中藥行業(yè)各崗位在國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均有對中藥鑒別能力的要求,中藥鑒別與養(yǎng)護技術(shù)是中藥行業(yè)崗位群的行業(yè)通用技能。中藥鑒定技術(shù)、中藥養(yǎng)護技術(shù)又是中藥驗收員、中藥購銷員等崗位的職業(yè)特定技能。掌握中藥鑒定的基本技能和基本方法,真正做到鑒別中藥的真?zhèn)魏蛢?yōu)劣,并為學(xué)生通過醫(yī)藥商品購銷員技能證書的考核起到良好的支撐作用。中藥養(yǎng)護技術(shù)為學(xué)生將來走上工作崗位進行藥材養(yǎng)護起到重要的作用。它的培養(yǎng)目標(biāo)直接關(guān)系到畢業(yè)生的專業(yè)素質(zhì),必須結(jié)合中藥鑒定、中藥養(yǎng)護的特點及社會的專業(yè)需求進行綜合分析與研究。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),本課程以中藥鑒定為核心,輔以中藥養(yǎng)護的知識及技能,要求掌握中藥鑒定的基本理論、基本方法和基本技能及相應(yīng)的養(yǎng)護技能。中藥鑒定有四大鑒定方法,即基源鑒定、性狀鑒定、理化鑒定、顯微鑒定。從傳統(tǒng)的眼觀、手摸、鼻聞、口嘗、水試、火試等簡便方法鑒定藥材的外觀性狀特點,外觀性狀包括大小、形狀、表面、斷面、質(zhì)地、氣、味、水試和火試等十個方面的內(nèi)容;到現(xiàn)代的結(jié)合物理、化學(xué)、生物學(xué)、計算機技術(shù)、使用儀器進行研究分析的先進高端鑒定方法。如:紫外光譜、紅外光譜、薄層色譜、氣相色譜、熒光光譜、高效液相色譜、核磁共振、掃描電子顯微鏡、計算機圖相分析、各種電泳同功酶分析法、分子生物學(xué)技術(shù)、x射線衍射技術(shù)、高效毛細(xì)管電泳、各種熱分析技術(shù)、聚類分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等檢測手段均被吸收到中藥鑒定的方法中,大大豐富了中藥鑒定的內(nèi)容。
三、基于工作過程的項目化課程設(shè)計過程
(一)課程項目化設(shè)計的思路
基于工作過程的課程項目化設(shè)計方法分為三步:第一步,在現(xiàn)今社會職業(yè)形勢基礎(chǔ)上分析工作任務(wù),按照能力發(fā)展和職業(yè)成長規(guī)律確定職業(yè)典型的工作任務(wù)。第二步,設(shè)計學(xué)習(xí)情境,即構(gòu)建“小型的主題學(xué)習(xí)單元”,要將學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的能力目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容進行教學(xué)論和方法論的轉(zhuǎn)換。在進行學(xué)習(xí)情境設(shè)計前要確定本課程能力培養(yǎng)目標(biāo),在設(shè)計的各個教學(xué)情境單元中要體現(xiàn)專業(yè)能力、社會能力、方法能力三個職業(yè)能力的培養(yǎng),以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo),設(shè)計教學(xué)情境,設(shè)計的教學(xué)情境要為學(xué)生提供一個完整、真實的問題情境,這個問題情境是由企業(yè)實際工作崗位上具體工作任務(wù)轉(zhuǎn)化而來,在教學(xué)情境中,一般以具體的任務(wù)形式來體現(xiàn)。第三步,編制課程標(biāo)準(zhǔn),制定教學(xué)大綱。
按照以上三步,我們課題組對廣西中醫(yī)藥大學(xué)制藥廠、廣西藥用植物園種子種苗公司、南寧市華泰飲片制藥廠、德洲醫(yī)藥公司、桂和堂等幾家中藥種植、藥品生產(chǎn)、經(jīng)營企業(yè)進行調(diào)查,組織企業(yè)專家對中草藥栽培技術(shù)專業(yè)(含加工與營銷方向)、中藥制劑技術(shù)專業(yè)崗位群進行了工作任務(wù)分析,確定職業(yè)典型工作任務(wù),針對不同崗位的工作任務(wù)提出了知識能力、技能能力和素質(zhì)能力的要求。根據(jù)工作任務(wù)的相關(guān)性,整合形成中藥種植、中藥飲片加工與生產(chǎn)、藥品檢驗和藥品經(jīng)營與使用四個職業(yè)行動領(lǐng)域。行業(yè)企業(yè)專家提出職業(yè)工作過程中的職業(yè)能力,專家結(jié)合職業(yè)能力對學(xué)科體系中的教學(xué)內(nèi)容解構(gòu),再結(jié)合學(xué)院實際,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點和職業(yè)成長規(guī)律,重新序化并構(gòu)建了以工作過程為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程體系。該體系分為三個部分,第一部分為職業(yè)能力基礎(chǔ)課(必修課,占總學(xué)分25.52%);第二部分為職業(yè)能力核心課(必修課,占總學(xué)分44.83%);第三部分為職業(yè)能力拓展課一(系級選修課,應(yīng)修滿12學(xué)分,占總學(xué)分8.28 %)、拓展課二(院級選修課,應(yīng)修滿8學(xué)分,占總學(xué)分5.52%)。以中草藥栽培技術(shù)專業(yè)為例,職業(yè)能力基礎(chǔ)課設(shè)置了應(yīng)用化學(xué)、植物生產(chǎn)環(huán)境等課程。職業(yè)能力核心課設(shè)置了藥用植物栽培技術(shù)、藥用植物病蟲害防治技術(shù)、實用中藥學(xué)基礎(chǔ)、中藥鑒定與養(yǎng)護技術(shù)、中藥炮制技術(shù)、醫(yī)藥市場營銷技術(shù)等六個專業(yè)方向?qū)W習(xí)領(lǐng)域,每個學(xué)習(xí)領(lǐng)域都是一個完整的工作過程,課程排序遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律。
(二)課程目標(biāo)設(shè)計
課程總體目標(biāo):學(xué)習(xí)完成本課程設(shè)計的項目任務(wù)后,學(xué)生會運用傳統(tǒng)鑒別經(jīng)驗和現(xiàn)代鑒定方法鑒定常用中藥,為今后從事中藥的真?zhèn)舞b別、質(zhì)量評價、相關(guān)中藥研發(fā)實驗操作、中藥材基本養(yǎng)護等工作打下基礎(chǔ)。能運用中藥鑒定、養(yǎng)護的技能操作及相關(guān)理論知識熟練完成中藥鑒定、養(yǎng)護崗位所承擔(dān)的具體工作任務(wù),同時培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度,實事求是、認(rèn)真負(fù)責(zé)的職業(yè)道德和工作作風(fēng),樹立全面控制藥物質(zhì)量的觀念。使學(xué)生成為能適應(yīng)社會發(fā)展的實用型人才。課程目標(biāo)設(shè)計包括以下三個方面。
1.知識目標(biāo)。理解中藥鑒定及養(yǎng)護操作必備的基本知識;理解350種常用中藥的性狀鑒別要點;認(rèn)知與中藥鑒定有關(guān)的法律法規(guī);掌握中藥鑒定的目的、依據(jù)和方法;掌握中藥養(yǎng)護的基本理論與方法;掌握中藥的來源、主要性狀、顯微和理化特征;熟悉中藥的采收、加工、貯藏對中藥質(zhì)量的影響;掌握各種不同中藥材養(yǎng)護技術(shù);了解中藥鑒定的意義和任務(wù)、常用中藥的主產(chǎn)地和中藥鑒定的一般程序;了解市場假劣藥材動態(tài)及中藥鑒定技術(shù)的發(fā)展動態(tài);了解中藥理化鑒定的基本方法和20種藥材的理化鑒定要點。
2.職業(yè)能力目標(biāo)。能用性狀鑒定技術(shù)快速準(zhǔn)確地鑒定350種常用中藥材及飲片的真?zhèn)蝺?yōu)劣;能用顯微鑒定技術(shù)準(zhǔn)確鑒定20種常用中藥材的真?zhèn)蝺?yōu)劣;熟練中藥的來源、性狀、顯微、理化鑒定綜合操作技能;學(xué)會借助相關(guān)書籍解決中藥鑒定的實際問題;會獨立查閱相關(guān)文獻獲取新知識;會針對不同的中藥材設(shè)計具體的養(yǎng)護方案。
3.職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)。樹立全面控制藥物質(zhì)量的觀念,樹立全心全意為患者服務(wù)的思想,表現(xiàn)出關(guān)心、愛護、尊重患者和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、熱情、勤快的工作作風(fēng),嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度,實事求是、認(rèn)真負(fù)責(zé)的職業(yè)道德,為從事藥學(xué)工作打下必備的基礎(chǔ)。
(三)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
圍繞職業(yè)工作過程中實際工作任務(wù)來展開,課程內(nèi)容進行工作過程項目化教學(xué)設(shè)計。中藥鑒定與養(yǎng)護技術(shù)課程根據(jù)中藥鑒定行業(yè)發(fā)展和領(lǐng)域,職業(yè)崗位群需求,遵循學(xué)生職業(yè)成長規(guī)律,以中藥的四大鑒定方法為手段,圍繞四大鑒定技術(shù)開展各類型中藥鑒定及配套相關(guān)養(yǎng)護技術(shù),教學(xué)內(nèi)容為專業(yè)教學(xué)服務(wù)。設(shè)計“中藥鑒定與養(yǎng)護基礎(chǔ)知識”“中藥分類鑒定技術(shù)”“中藥分類養(yǎng)護技術(shù)”共3個學(xué)習(xí)情境、15個項目任務(wù),將傳統(tǒng)學(xué)科體系進行解構(gòu),對工作過程系統(tǒng)化知識進行重構(gòu),每個學(xué)習(xí)項目以完成工作任務(wù)為目的,指引學(xué)生自覺組織相關(guān)知識及技能來完成任務(wù)。課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計具體如表1所示。
(四)課程教學(xué)實施及教學(xué)方法
學(xué)習(xí)項目的實施主要按照“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價”六步法進行。在整個教學(xué)過程,學(xué)生是主體,教師起主導(dǎo)作用。根據(jù)不同類型項目任務(wù)類型,靈活多樣地采用“任務(wù)驅(qū)動、工作引導(dǎo)、項目導(dǎo)向、工學(xué)交替”四階段教學(xué)模式,利用校內(nèi)外實訓(xùn)學(xué)生開展實踐教學(xué)活動。根據(jù)完成不同學(xué)習(xí)項目內(nèi)容,教師靈活選擇四階段教學(xué)法、項目教學(xué)法、頭腦風(fēng)暴法等各種教學(xué)方法,強化學(xué)生實踐能力培養(yǎng),突顯職業(yè)教育“以能力為中心”的特點。表2以項目3植物類根及根莖類中藥鑒定技術(shù)為例,說明了教學(xué)實施過程和教學(xué)方法的使用。
表2 項目3植物類根及根莖類中藥鑒定技術(shù)
課程 中藥鑒定與養(yǎng)護技術(shù)
學(xué)習(xí)情境 中藥分類鑒定技術(shù)
項目名稱 植物類根及根莖類中藥鑒定技術(shù) 建議課時 2(80分鐘)
知識目標(biāo) 1.掌握黃芪、甘草、黨參的鑒別;
2.掌握黨參與明黨參、柴胡與銀柴胡、白芍與赤芍的對比鑒定;
3.熟悉根及根莖類藥材的一般鑒別方法;
4.了解苦參、銀柴胡的性狀鑒別。
能力素質(zhì) 會運用中藥的基源、性狀、顯微、理化鑒定綜合操作技能;
會借助相關(guān)書籍及互聯(lián)網(wǎng)解決中藥鑒定中出現(xiàn)的新的實際問題;
會獨立查閱相關(guān)文獻獲取新知識。
教學(xué)重點 重點掌握黃芪、甘草、黨參的來源、性狀、顯微、理化鑒別。
教學(xué)難點 甘草和黨參的來源,藥材鑒別。
教學(xué)過程
1、教學(xué)準(zhǔn)備2分鐘;2、復(fù)習(xí)引入新課3分鐘;3、設(shè)計情境,提出任務(wù),5分鐘(資訊);4、小組學(xué)習(xí)討論并制定任務(wù)的實施方案,計劃20分鐘(決策、計劃);5、方案的實施,計劃30分鐘(實施);6、項目完成效果評價,計劃8分鐘(檢查、評估);7、拓展知識的學(xué)習(xí),計劃10分鐘;8、課后作業(yè)安排,計劃2分鐘。
教學(xué)方法 1、任務(wù)驅(qū)動;
2、項目教學(xué)法;
3、頭腦風(fēng)暴法 【教學(xué)評價與分析】 評價內(nèi)容:知識能力,制定方案能力,方案實施能力(含小組團隊合作能力、工作態(tài)度、溝通能力、問題解決能力、信息處理能力)、任務(wù)完成情況評價方式:教師評價
實踐教學(xué)的設(shè)計思想:實踐教學(xué)針對相關(guān)的專業(yè)工種,實施“職業(yè)活動導(dǎo)向教學(xué)模式”,采用“做、論、講、評”四環(huán)節(jié)教學(xué)法。做,即實際操作,包括校內(nèi)實訓(xùn)、現(xiàn)場實訓(xùn)(在企業(yè)進行)。體現(xiàn)并要努力實現(xiàn)高職教育特色,理論以“必需、夠用”為度,技術(shù)要實用、過硬,以為學(xué)生一畢業(yè)就能夠熟練勝任有關(guān)工作崗位而進行設(shè)計。
(五)課程評價及考核方式
基于工作過程的項目化教學(xué)評價模式融入了診斷性評價、形成性評價和總結(jié)性評價,采用“全方位、多角度、綜合性”的考核評價模式。注重對過程的控制,以滿足職業(yè)崗位需要為目的,具有“過程性、多元化、雙向性和可持續(xù)性的特點”。具體評價及考核方式如表3。
項目3 植物類根及根莖類中藥鑒定技術(shù)
項目4 植物類莖木類中藥鑒定技術(shù)
項目5 植物類皮類中藥鑒定技術(shù)
項目6 植物類葉類中藥鑒定技術(shù)
項目7 植物類花類中藥鑒定技術(shù)
項目8 植物類果實種子類中藥鑒定技術(shù)
項目9 植物類全草類中藥鑒定技術(shù)
項目10 樹脂類中藥鑒定技術(shù)
項目11 菌、藻、地衣類中藥鑒定技術(shù)
項目12 動物類中藥鑒定技術(shù)
項目13 礦物類中藥鑒定技術(shù)
項目14 中成藥鑒定技術(shù)
項目15 中藥分類養(yǎng)護技術(shù) 1.學(xué)習(xí)態(tài)度
2.學(xué)習(xí)紀(jì)律
3.操作技能考核
1.學(xué)習(xí)態(tài)度30%
2.學(xué)習(xí)紀(jì)律20%
3.養(yǎng)護報告20%
4.操作技能考核30%
綜合
評價
將各評價單元的分?jǐn)?shù)按照比重累計相加后,按照評價標(biāo)準(zhǔn)分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五級(90分以上為優(yōu),80-89分為良,70-79分為中,60-69分為及格,60分以下為不及格)
四、教學(xué)實踐效果
在講授完中藥鑒定與養(yǎng)護技術(shù)課程之后,進行期末考核,最終進行綜合評價。約有90%以上學(xué)生可以順利通過閉卷考試,幾乎所有的學(xué)生能順利通過操作技能考核,最終取得本門課程的學(xué)分,成績比傳統(tǒng)模式授課提高了十幾個百分點,特別是操作技能考核,比傳統(tǒng)模式授課學(xué)生能鑒別出的藥材增加近百種。此外,我們還組織了學(xué)生參加每年的中藥理論知識比賽和每兩年舉行一次的全國中藥傳統(tǒng)技能大賽,均取得了不錯的成績。
項目化教學(xué)以學(xué)生為主體,在現(xiàn)實企業(yè)工作情境指導(dǎo)下,把教育目的、過程和結(jié)果與學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展相互聯(lián)系起來,充分讓學(xué)生體會到了崗位工作的特點。提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時更鍛煉了老師的課程開發(fā)能力和課程職業(yè)整合設(shè)計能力。
【參考文獻】
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中圖分類號:R284.2 文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1007―2349(2010)11―0069―03
1 引言
中藥指紋圖譜全稱為中藥化學(xué)指紋圖譜,是指中藥材經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗?采用一定的分析手段和儀器檢測得到的能夠標(biāo)識其中各種組分群體特征的共有峰的圖譜,是以系統(tǒng)的化學(xué)成分研究和藥理學(xué)研究為基礎(chǔ),經(jīng)化學(xué)測定或基因鑒定得到的某種或某產(chǎn)地中藥及其制劑所共有的、具有特異性的組分群體(某類或數(shù)類成分)特征圖譜或圖像。中藥的質(zhì)量控制涉及到從原料到成品的每一環(huán)節(jié),有其自己的特殊性。盡管在藥品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中可建立多種檢驗方法,但由于中藥尤其是中成藥的成分十分復(fù)雜,現(xiàn)階段不能做到對每種成分的逐一鑒定,而中藥指紋圖譜能比較全面反映中藥中所含化學(xué)成分的種類與數(shù)量,尤其是在現(xiàn)階段有效成分絕大多數(shù)沒有明確的情況下,將能更好地表明中藥的內(nèi)在質(zhì)量,大大提高中藥質(zhì)量控制和評價的技術(shù)水平和科技含量,成為建立現(xiàn)代中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的核心。
2 指紋圖譜分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前獲得指紋圖譜的主要手段有:①色譜法:包括傳統(tǒng)的薄層色譜法(TLC)、高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、高效毛細(xì)管電泳法(HPCE);②光譜法:包括紫外光譜法、紅外光譜法、近紅外光譜法;③其他方法:主要有x一射線衍射法、核磁共振法(NMR)、質(zhì)譜法(Ms)、色譜聯(lián)用技術(shù)和DNA指紋圖譜。
日前,由中國科學(xué)院長春應(yīng)化所和吉林大學(xué)、中國農(nóng)科院特產(chǎn)所共同承擔(dān)的“龍膽草等長白山道地中藥材多維指紋圖譜研究”取得突破。經(jīng)專家鑒定,該項目為中藥的質(zhì)量控制提供了新的技術(shù)和方法,其實驗手段和技術(shù)達到國際先進水平。
3 中藥指紋圖譜在質(zhì)量控制中的應(yīng)用
國際社會對藥品的要求是“安全、有效、可控”。近年來,指紋圖譜技術(shù)被認(rèn)為是中藥質(zhì)量控制研究的有效手段。指紋圖譜是基于對中藥物質(zhì)群整體作用的認(rèn)識,借助于波譜和色譜等技術(shù)獲得中藥化學(xué)成分的光譜或色譜圖,是實現(xiàn)鑒別中藥真實性、評價質(zhì)量一致性和產(chǎn)品穩(wěn)定性的可行模式,有著較為廣泛的影響和應(yīng)用。中藥指紋圖譜能比較全面地反映中藥中所含化學(xué)成分的種類與數(shù)量,尤其是在現(xiàn)階段有效成分絕大多數(shù)沒有明確的情況下,能更好地反映中藥的內(nèi)在質(zhì)量。目前中藥指紋圖譜已成為國內(nèi)外公認(rèn)的鑒別中藥品種和評價中藥質(zhì)量的最有效手段。
3.1 我國中藥質(zhì)量控制的現(xiàn)狀現(xiàn)行的中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對中藥材、中成藥的質(zhì)量控制是以傳統(tǒng)的性狀鑒別和顯微鑒別來確定真?zhèn)?以理化鑒別評價優(yōu)劣,只有少數(shù)藥材對其1~2個指標(biāo)成分進行檢測和控制,但從傳統(tǒng)的中醫(yī)藥觀點來看,指標(biāo)成分的控制難以真正控制中藥的功效,尤其是復(fù)方制劑,檢測任何一種活性成分均不能反映其所體現(xiàn)的整體療效,中醫(yī)辨證施治用的是藥味而非某個化學(xué)成分。所以要控制中藥的質(zhì)量,不能只針對某幾種化學(xué)成分,必須對方劑的物質(zhì)群整體予以控制。這是中藥與化學(xué)合成藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的根本區(qū)別。如何在現(xiàn)行的中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,增加現(xiàn)代核心技術(shù)是目前面臨的重要任務(wù)。
3.2 我國中藥指紋圖譜建立的重要性及相關(guān)法規(guī)
中藥指紋圖譜是中藥鑒定及其質(zhì)量控制的核心技術(shù),它不僅是一種中藥質(zhì)量控制模式和技術(shù),更是一種進行中藥理論研究和新藥開發(fā)的模式和方法。
我國國家食品藥品監(jiān)督管理局2000年8月頒發(fā)了《中藥注射劑指紋圖譜檢測標(biāo)準(zhǔn)研究指導(dǎo)原則》,中藥注射劑已強制實行中藥指紋圖譜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo),一批中藥注射劑:注射用丹紅(粉針劑)、注射用雙黃連(凍干)、注射用辛芍(凍干粉針)18]、清開靈注射劑等相繼建立了指紋圖譜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2003年國家科技部將指紋圖譜研究列入“十五”重點攻關(guān)專項。近幾年國家攻關(guān)計劃中“常用中藥的品種整理與質(zhì)量研究”項目的開展,已經(jīng)對200余種常用中藥的本草考證、來源、產(chǎn)地、指標(biāo)性成分含量測定等進行了系統(tǒng)研究。
3.3 中藥指紋圖譜的發(fā)展及應(yīng)用
中藥指紋圖譜的方法雖然很多,但色譜法仍是最主要的方法,尤其是TLC、HPLC、GC、HPLC\MS聯(lián)用色譜技術(shù),已成為中藥分析中幾種常規(guī)的分析手段?,F(xiàn)將近幾年來最常用的幾種指紋圖譜(色譜法)的應(yīng)用加以介紹。
3.3.1 薄層色譜(TLC)指紋圖譜技術(shù)TLC操作簡便、快速、經(jīng)濟,且能提供直觀形象的可見光或熒光圖像,即較柱色譜多了色彩這一可比“參數(shù)”,并可進一步配合色譜掃描或數(shù)碼處理得到不同層次輪廓圖譜和相應(yīng)的積分?jǐn)?shù)據(jù)。尤其適合日常分析檢驗和現(xiàn)場檢驗。高曉霞等用薄層掃描法對10份不同采集地的何首烏樣品的色譜圖以峰高進行主成分分析和聚類分析,獲得的11個共有指紋峰構(gòu)成了何首烏中蒽醌類和二苯乙烯苷類成分的TLC指紋圖譜,用此圖譜可快速有效地鑒別何首烏并評價其質(zhì)量。在實際的薄層層析鑒別中,有時因中藥的成分性質(zhì)相近而難以分開時,還可以采用高效薄層層析法(HPTLC),該法采用更細(xì)更勻的吸附劑,因而提高了分離效果,使斑點小而圓,重現(xiàn)性增強,達到微量、快速和高效的目的。
3.3.2 高效液相(HPLC)指紋圖譜技術(shù)HPLC在藥檢,特別是化學(xué)分析方面已有相當(dāng)長的歷史,我國藥典中對一些中草藥指定成分的分析(但不是指紋圖譜)也采用了HPLC方法。HPLC由于具有分離效能高、分析速度快、重現(xiàn)性好的特點,且由于是封閉的系統(tǒng)色譜,在線操作,外界影響因素少,色譜穩(wěn)定性好,檢測方法可選性較大,故很適合指紋圖譜的研究,近年來發(fā)展很快。粟曉黎等以鬼臼所含毒性成分為分析對象,選擇適宜的HPLC分析條件,建立了指紋圖譜分析方法,得出鬼臼指紋圖譜與威靈仙、龍膽HPLC圖譜截然不同,指出HPLC指紋譜分析可簡便快速地鑒別鬼臼、龍膽和威靈仙。古銳等以民族藥廣棗、冀首草、沙棘及川產(chǎn)道地藥材川芎為例,采用化學(xué)計量的方法,用具體實驗說明了HPLC指紋圖譜在藥材品種鑒定、藥用部位界定、產(chǎn)地加工及道地特征分析4個方面的應(yīng)用。
3.3.3 氣相色譜(Gc)指紋圖譜技術(shù)
GC適用于揮發(fā)性組分的分離檢測,在中藥指紋圖譜的研究中進行的較早。具有高效、高選擇性、高靈敏度、用量少、分析速度快等特點。張敏娜等建立了澤瀉藥材的GC指紋圖譜,系統(tǒng)地反映了澤瀉藥材中揮發(fā)性成分的全貌,為其質(zhì)量評價提供參考。楊華生等建立了10批木香樣品的GC指紋圖譜,用其“整體性”、“模糊性”的評價,對木香飲片整體質(zhì)量進行控制。李曉波等為更好控制野注射劑的質(zhì)量,在建立HPLC指紋圖譜的基礎(chǔ)上,又建立了野注射液中揮發(fā)油類成分的GC指紋圖譜,可全面地控制和評價該注射液的質(zhì)量。另外以超臨界CO2流體萃取作為前處理手段的氣相色譜一質(zhì)譜分析法,也大大豐富了中藥指紋圖譜構(gòu)建的內(nèi)涵。
3.3.4 色譜聯(lián)用指紋圖譜(即多維指紋圖譜)
由于中藥復(fù)方
制劑成分的復(fù)雜性,現(xiàn)行的各種單一色譜方法給出的信息仍然不足以構(gòu)建較完善的指紋圖譜,因此,羅國安等研究人員提出了多維指紋譜的概念。所謂多維,即采用多種分析儀器聯(lián)用技術(shù),比如液相色譜一質(zhì)譜、液相色譜一質(zhì)譜一質(zhì)譜、氣相色譜一質(zhì)譜等,將以上2種方法的優(yōu)勢集中起來,揚長避短,在分離各成分的同時,也能在線提供活性成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息,是分析檢測成分復(fù)雜而指紋特征信號弱的樣品最有力的分析方法,特別是為解決中藥研究中缺乏標(biāo)準(zhǔn)品的難題提供了一條可行的途徑。
HPLC/MS將HPLC的高分離效能與MS強大的檢測功能組合起來,隨著接口技術(shù)的成熟和質(zhì)譜檢測器離子源種類的增多.逐漸在中藥指紋圖譜的研究中得到廣泛應(yīng)用。石世學(xué)等采用氣相色譜一質(zhì)譜法分析10批川芎揮發(fā)油化學(xué)成分,標(biāo)定共有峰和確定特征指紋峰。結(jié)果鑒定出13個共有峰,確定其中8個共有峰為其特征指紋峰。采用該方法建立的川芎揮發(fā)油特征指紋圖譜,其特征性和專屬性強,可作為川芎藥材質(zhì)量控制的有效手段。陳衛(wèi)東建立了離線裂解一氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用法研究中藥材指紋圖譜的測定方法。
4 思考與前景展望
4.1 存在的不足我國對中藥指紋圖譜的研究還處于探索階段,存在的問題還比較多。原料藥材質(zhì)量的提高和穩(wěn)定是制劑指紋圖譜能否成功建立的首要問題生產(chǎn)工藝的規(guī)范和優(yōu)化是研究實施指紋圖譜的另一個重要環(huán)節(jié);需解決中藥及其制劑代表性化學(xué)成分的選定和代表性化學(xué)成分的表征方法;指紋圖譜實驗方法學(xué)嚴(yán)格驗證是圖譜達到專屬穩(wěn)定的保障;指紋圖譜的辨認(rèn)和判斷,中藥制劑指紋圖譜具有一定的模糊特點,需要建立一套完整的數(shù)學(xué)擬合方法即相似判斷標(biāo)準(zhǔn)。因此,從個別中藥及其產(chǎn)品指紋圖譜方法的研究到逐步實現(xiàn)所有中藥的指紋圖譜質(zhì)量控制,從各種不同領(lǐng)域指紋圖譜分析及評價方法的研究到系列規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)的建立,是一項長期而艱巨的任務(wù),這需要學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的共同努力。