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1、苗药黑骨藤HPLC-ELSD指纹图谱研究1、相关定义1.1、中药指纹图谱的定义和分类 1.3.1 定义1.3.1 定义 为了进一步控制中药注射剂的安全性和可控性,国家药品监督管理局于 2002 年颁 布了中药注射剂色谱指纹图谱实验研究技术指南(暂行),它的颁布从一定程度上使 中药的指纹图谱技术有据可依,从而进一步加快了中药现代化和国际化的进程,规范了 药材市场鱼目混珠的现象,对中药 GAP 基地的发展也起到了一定的科学指导作用。 中药指纹图谱的定义分为广义和狭义两种,广义上是指具有相关指纹特性的中药的 所有化学特征和生物学特征的图谱,同时可对其进行表征并加以描述。而狭义的指纹图 谱的概念则是指
2、某种或者某个产地的中药及其制剂等经过适当的前处理后,运用一定的 研究分析手段,得到的可以标示中药材及其制剂特征成分的共有峰图谱(王永刚 2002) 。 1.2、中药指纹图谱的来源与概念 “指纹(fingerprint)”鉴定是始于 19 世纪末到 20 世纪初的犯罪学和法医学。 人们通过研究发现指纹主要有三种形式,分别是拱形、环形、和螺纹形,每个人 的指纹在细微处又是绝对不同的,因此,指纹的”绝对唯一性(absolute uniqueness)”使得案件侦破效率有了大大提高。由于同种植物药材的代谢产物由 于生长环境、水分等因素的不同可能产生了个体的差异性,但由于其遗传性,必 有其相似之处。这种
3、个体唯一性以及群体之间的相似性就决定了其图谱有指纹特 征。中药指纹图谱借用了”指纹鉴定”这一基本概念,指中药经过适当的处理后, 采用一定的分析手段,得到能够标示该中药特性的某一类或者数类成分的色谱光 谱图谱,其相似性主要体现在色谱所具有的整体性和模糊性40。 1.3、中药指纹图谱的定义 中药指纹图谱(Traditional Chinese Medicine-Fingerprint,简称TCM-FP)是指某中 药材或中成药经适当处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标志该中药材或 中成药特征的色谱或光谱图1。它针对中药化学成分的多样性与复杂性而提出,是 有效控制中药材或中成药质量的一种质量控制模
4、式2,是建立在一类中药材或中成 药中所共有的、具有特异性的某类或数类活性成分的色谱或光谱图,具有整体性、 模糊性和可量化的特点。中药指纹图谱是一种综合的、可量化的色谱鉴定手段。 通过指纹图谱的特异性及主要特征峰的量借以鉴别真伪、评价原料药材、半成品 和成品质量的均一性和稳定性3-4。它通过鉴别真伪来评价原料药材、半成品和成 品质量均一性,其基本属性是”整体性”和”模糊性”;并通过计算相似度来进行 评价。 指纹图谱具有以下几种性质:整体性:其所反映的化学成分应包括中药有 效部位所含大部分的种类,或指标成分的全部。模糊性:对于色谱指纹图谱中 的各色谱峰,并不要求对每个组分的化学结构都清楚,也不需要
5、对呈现在图谱中 的每个组分都清楚地定量,只需不同批号的同一种药品的指纹图谱保持基本一致。 可量化:主要体现色谱峰的高度和峰面积或其相对比值所表征的某个化学成分 的(相对)含量。专属性(特征性):是指所建立的指纹图谱所反映的化学成分 信息(如 HPLC 中的色谱峰保留时间)必须具有能定性鉴别与鉴定该中药质量的 唯一特征性,即唯一性、总体性与指纹性;即指纹图谱必须是高度选择性的,每 个色谱峰尽量对应一个和一组化合物。只有这样,该图谱才可以成为该样品的”身 份证”。重现性(稳定性):是指在规定的方法和条件下,在一定的误差范围内, 同一品种、同一样品的指纹图谱中构成指纹的各特征峰(峰位、峰数、峰强)的
6、 2 整体,在不同实验室和不同操作者之间能达到较高的相似性;只有这样才可以保 证指纹图谱使用的通用性和实用性,这是质量标准的基本要求。实现指纹图谱的 稳定性,不仅要规范指纹图谱的建立过程,也要建立相应的评价机制和应用机制 。 中药指纹图谱突破了传统的质量控制线性思维模式,采用多学科、多领域的 先进技术,着眼于宏观规律性研究,建立客观、整体和多指标的综合评价体系, 能够对中药材、中成药(包括半成品及成品)质量的真伪优劣与稳定性做出全面、 系统和科学的评价,已发展成为国际上公认的控制中药或天然药物质量最有效的 质量控制模式。这也充分说明了在中药质控领域,中药指纹图谱具有非常良好的 发展前景。 1.
7、4、中药指纹图谱的定义和性质 所谓指纹图谱就是:经色谱或光谱测定得到的组分群体的图 谱或图像。中药指纹图谱14是指某种(或某产地)中药材或中成药 进行适当处理后,运用现代分析技术对中药化学信息以图形(图 像)的方式进行表征并加以描述,得到能够标示该中药材或中成 药特性的某类或数类成分图谱。按测定手段可分为:中药化学指 纹图谱和中药生物指纹图谱。 中药指纹图谱具有特征性和稳定性。通过指纹图谱的特征性, 能有效鉴别样品的真伪或产地;通过其主要特征峰的面积或比例 的限定,能有效控制样品的质量,确保药品质量的相对稳定。对 非单一成分药物的质量控制而言,指纹图谱能全面、综合地反应 和控制中药或天然药物质
8、量。虽然它不能代替含量测定,但比测 定任何单一成分所提供的信息都丰富和有用得多。总的来说,中 药指纹图谱是一种综合的、宏观的和可量化的鉴别手段,用以对 中药材和中成药进行鉴别真伪,评价原料药材、半成品和成品质 量的均一性和稳定性。15-16 1.5、地学信息图谱的概念 地学信息图谱1是按照一定指标递变规律或分类规律排列的一组能够反映地球 科学时空信息规律的数字形式的地图、图表、曲线或图像。”图”是指空间信息图面 表现形式包括图像、图解等图像表现形式。”谱”是指众多同类现象或事物按照一定 规则进行的系统排列,是按事物特性所建立的系统或按时间所建立的体系,亦称”谱 系”。”图谱”是”图”与”谱”相
9、结合,兼有”图形”与”谱系”双重特性,能同时 反映与揭示事物和现象空间结构特征与时空动态变化规律的表现形式和分析研究手 段。 在地学领域则较早就有”图谱”的研究模式和方法,至今研究出的各类地学图谱, 如:地带性图谱、空间格局图谱、过程图谱、旋律图谱和区域分宜图谱等。地学信息 图谱是形、数、理的有机结合。形式指图形、图像、表格等;数是指定量化的模型与 方法;理是指机理、规则和知识等。地学信息图谱理论不仅包括地球信息的表达、表 现形式的研究,信息获取、分析、分解、综合和解释的梳理解析方法的研究,信息的 发生、传输、认知的机理机制的研究,还要研究上述表现形式、数理解析方法和机理 机制之间的关系。 1
10、.6、概念界定 借鉴何小春的论述,本研究把音乐图谱界定为:音乐图谱是音乐教育过程中用以显示音 乐结构、音乐内容的形象图画或结构模型图。它可以将抽象的音乐用形象化的图画、符号表 现出来,以帮助学生较好地理解音乐的表现内容,了解旋律、节奏等音乐要素和作品的曲式 结构,强化音乐审美感受,提高音乐记忆效果。 由于研究者精力有限,本研究界定的图谱仅限于图画方式,不包含立体的、实物的或者 多媒体等视觉形象。并且考虑到图谱的作用十分广泛,为避免在实际运用中将之人为地割裂 开来,研究者把在用于激发幼儿动机的游戏中所运用的图谱也涵盖在内。 1.7、空间目标方向关系的定义及基本特性 空间目标方向关系是指在一定的参
11、考框架下,空间中一个目标对象相对于另一个 对象(参考对象)的位置关系,反映目标对象之间的顺序关系。描述目标方向关系至 少需要三个元素:参考目标、参考框架和源目标。其中指向出发的目标称为参考目标, 被指向的目标成为源目标。从定义中可以看出,方向关系具有不可逆性。 1.8、指纹特征的定义与分类 指纹的特征分总体特征和细节特征 27 。 4.1.1 总体特征4.1.1 总体特征 总体特征是指那些用人眼直接就可以观察到的特征,包括基本纹理特征、模式区域 和指纹的灰度分布特征。 1 基本纹路图案。 Francis Galton最早对指纹图像分类做了深入的科学研究,他将指纹图形分为3个 主要的类型:环型、
12、弓型和螺旋形,如果4.1所示。其他的指纹图案都基于这三种基本 图案。仅仅依靠图案类型来分辨指纹是远远不够的,这只是一个粗略的分类,但通过分 类使得在大数据库中搜寻指纹更为方便。 28 环型 弓型 螺旋型 图4.1 指纹基本纹路 2 指纹的区域特征。 指纹的区域特征分为中心点(core)、三角点(delta)特征。 中心点位于指纹纹路的渐进中心,常用于指纹匹配过程中作为参考点。 三角点位于从中心点开始的第一个分叉点或端点,或者两条纹路汇聚处、孤立点、 转折出,或者转向这些奇异点。 3 指纹的灰度分布特征。 指纹的灰度分布特征分为梯度场特征、方向场特征、频率场特征等。 1.9、信息安全定义 信息1
13、2 (Information)是通过在数据上施加某些约定而赋予这些数据的特殊 含义。一般意义上,是指事物运动的状态和方式,是事物的一种属性,在引入 必要的约束条件后可以形成特定的概念体系。而信息安全(Information Security) 的任务,就是要采取措施(技术手段及有效管理)让这些信息资源免遭威胁,或 者将威胁带来的后果降到最低程度,以此维护组织的正常运作。 信息安全通常强调所谓 CIA 三元组的目标,即保密性、完整性和可用性 。 保密性(Confidentiality):确保信息在存储、使用、传输过程中不会泄漏给 非授权用户或实体。 完整性(Integrity):确保信息在存储、
14、使用、传输过程中不会被非授权用户 篡改,同时还要防止授权用户对系统及信息进行不恰当的篡改,保持信息内、 外部表示的一致性。 可用性(Availability):确保授权用户或实体对信息及资源的正常使用不会被 异常拒绝,允许其可靠而及时地访问信息及资源。 除了 CIA,信息安全的其它标准还有一些其他原则,包括可追溯性 (Accountability)、不可抵赖性(Non-repudiation)、真实性(Authenticity)等,这些 都是对 CIA 原则的细化、补充或加强。 为了实现这三个特征,有很多安全技术可以采用,最基本的技术有密码学 技术(Cryptography)、身份认证(Aut
15、hentication)、访问控制(Access Control)、审 计(Audit)等,其中,密码学技术是基础,身份认证、访问控制、审计是手段, 系统面临的威胁是现实问题,最终的目的都是为了保护计算机系统、信息系统 的安全。 5 武汉工业学院硕士学位论文 1.10、指纹概念及特征 2.2.1 指纹的概念与形成2.2.1 指纹的概念与形成 指纹,就是我们常说的手印,有广义和狭义的区别。广义的指纹指整只手掌的纹路, 狭义的指纹则仅限于手指末端的纹路,凸凹不平。本论文只针对狭义的指纹研究。 指纹形成于胎儿时期,当胎儿在母亲肚子里三到四个月的时候,指纹大概形成,青 春期随着身体不断发育,指纹稍微改
16、变,但是纹路的整体结构几乎不变,青春期结束, 指纹的纹路也就定形了。形成指纹的皮肤和人体其他部位的皮肤构造相似,皮肤发育过 程,伴随着表皮、真皮等各个部分的成长,相对表皮而言,皮下组织更柔软,而柔软部 分长的快,长的快的皮下组织就会不断的向上顶表皮,使得表皮向内收缩渐渐变弯,以 抵触皮下组织的上顶作用。长期的这种作用,使表皮长成弯弯曲曲、凸凹不平的形状, 这就形成了指纹。 5 2、相关背景2.1、课题背景及研究目的意义人口以稻米为主食,其营养品质、加工品质和 利用价值不仅受当地气候、土壤等特殊地理因素的影响,还与稻米品种有很大关 系。我国北方独特的地理位置优势,使得北方部分粳稻品种因其米饭食味清甜棉 软,芳香爽口,深受全国消费者的青睐,在国内市场的销售价格较高。但目前粳 稻市场鱼龙混杂,良莠不齐,普遍存在假冒优质品种粳稻,使用廉价米掺入高价 米等现象。如 2010 年报道的五常米”掺假门”事件,消费者已
