靈芝品質(zhì)近紅外檢測技術(shù)的研究進展重點

1、靈芝品質(zhì)近紅外檢測技術(shù)的研究進展 摘要：隨著靈芝鑒定方法在靈芝質(zhì)量控制中的不斷應(yīng)用和發(fā)展，近紅外光譜技術(shù)在靈芝鑒定中逐漸顯現(xiàn)優(yōu)越性。本文系統(tǒng)歸納和總結(jié)了近紅外光譜技術(shù)在靈芝多糖、三萜、蛋白質(zhì)、產(chǎn)地分析及摻偽檢測分析中的應(yīng)用，為進一步開發(fā)和完善近紅外光譜技術(shù)在靈芝鑒定中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：靈芝；近紅外光譜技術(shù)；多糖；三萜；1. 引言：靈芝為多孔菌科真菌赤芝或紫芝的干燥子實體，是自然界分布廣泛的一類真菌生物，屬于擔(dān)子菌綱、多孔菌科、靈芝屬，在我國有60多種，包括赤芝、黃芝、紫芝、黑芝、薄蓋靈芝、樹舌等世界上靈芝科的種類主要分布在亞洲、澳洲、非洲及美洲的熱帶及亞熱帶，少數(shù)分布于溫帶，而我國地跨熱

2、帶至寒溫帶，靈芝科種類多而分布廣1。靈芝在我國有悠久的藥用歷史，被列為名貴中草藥，它具有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、增強機體細胞免疫功能、增強淋巴細胞的DNA多聚酶活性、鎮(zhèn)定、止痛、抗過敏、抗福射、抗病毒、抗腫瘤、保護心血管和呼吸消化系統(tǒng)等作用靈芝的這些藥理活性與其中所含的有效化學(xué)成分密切相關(guān)，近年來國內(nèi)外學(xué)者已從靈芝中分離出150余種化合物2。靈芝藥材所含成分復(fù)雜，種類繁多，如三萜類、多糖類、蛋白類、多肽類、核苷類、甾醇類、揮發(fā)油、生物堿、甘露醇、多種酶類、呋喃衍生物、脂肪酸和微量元素等。研究發(fā)現(xiàn)，這些活性成分具有抗腫瘤、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、降血糖、降血脂、抗病毒、消炎抗菌以及保肝護肝等功效，且?guī)缀鯚o毒副作

3、用，受到醫(yī)藥界的廣泛重視3。因此，建立專屬性強的定性、定量檢測項目，如性狀與形態(tài)、顏色與氣味、水分、灰分、指紋圖譜等，可以為其相關(guān)成藥產(chǎn)品的質(zhì)量保證提供科學(xué)依據(jù)，同時也需要不斷地完善藥品標(biāo)準，才能保證靈芝藥材的安全性與有效性。然而，由于靈芝藥用功效和保健功能的持續(xù)更新，市場需求顯著增加，但不可持續(xù)的采掘和生態(tài)環(huán)境的破壞，野生靈芝已基本絕跡。近年來，靈芝的人工培植實驗已獲成功，但起步晚，規(guī)模小，產(chǎn)量低的現(xiàn)狀遠未能滿足如今市場的需求。另外，市場管理的混亂導(dǎo)致市售靈芝藥材中常常以次充好，魚目混珠，嚴重影響了靈芝的藥效和中醫(yī)藥臨床療效及其安全性。因此，我們急需制定切實可行的靈芝藥材質(zhì)量標(biāo)準，涵蓋栽培、

4、形態(tài)、生理生化和分子生物學(xué)等多方面，并對靈芝屬菌株進行全面系統(tǒng)的研究，繼而建立一個全國性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為靈芝屬的分類學(xué)、生物活性研究和靈芝產(chǎn)品幵發(fā)提供有效的理論依據(jù)。該文重點介紹基于近紅外光譜檢測技術(shù)檢測靈芝幾種主要活性成分及其生物活性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，旨在進一步推動靈芝產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，并為保健食品、藥品的研究和生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。2. 近紅外分析技術(shù)及研究進展2.1近紅外檢測技術(shù)近紅外光是波長范圍分布在7802526nm，換算成波數(shù)范圍在395912820cm-1的一種電磁波按照波長范圍可劃分為短波近紅外（SW-NIR），其波長范圍在7801100nm和長波近紅外（LW-NIR），其波長范圍在

5、11002526nm4。在短波近紅外波長范圍內(nèi)，近紅外光譜檢測方式主要采用透射方式，直接穿透所測樣品，取得樣品深層信息的近紅外吸收光譜，常用于溶液與固體樣品的檢測；而在長波近紅外波長范圍內(nèi)，近紅外光譜檢測方式主要采用入射光與反射光的光強關(guān)系來獲得物質(zhì)在近紅外區(qū)的吸收光譜，常用于固體和半固體類樣品的測量。近紅外光譜所反映的主要信息來自于分子中原子間含氫基團（主要包括O-H、C-H、N-H、P-H等）的振動合頻與各級倍頻的吸收特性，信息涵蓋極為豐富5。這些基團是有機物中結(jié)構(gòu)和組成最重要的一些基團，在NIR譜區(qū)幾乎可以找到所有有機物與之對應(yīng)的特征吸收信號，且容易獲取穩(wěn)定的譜圖。正是通過這些豐富的結(jié)構(gòu)

6、與組成信息NIR分析技術(shù)才可以分析測定與這些基團有關(guān)的成分以及物理、化學(xué)性質(zhì)，如物質(zhì)的密度、黏度、顆粒的大小以及有關(guān)樣品的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)等。近紅外光譜不僅能夠反映絕大多數(shù)有機化合物的組成和結(jié)構(gòu)信息，而且對某些無近紅外光譜吸收的物質(zhì)(如某些無機離子化合物)，也能夠通過對其共存的本體物質(zhì)的影響而產(chǎn)生的光譜變化，間接地反映它們存在的信息。近紅外光譜分析技術(shù)包括定性分析和定量分析，定性分析的目的是確定物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)，而定量分析則是為了確定物質(zhì)中某些組分的含量或物質(zhì)的屬性。與常規(guī)的化學(xué)分析方法不同，近紅外光譜分析法是一種間接分析技術(shù)，是用統(tǒng)計學(xué)的方法在樣品待測屬性與近紅外光譜數(shù)據(jù)之間建立一個校正

7、模型。因此在對未知樣品進行分析之前需要搜集一批用于建立校正模型的校正樣品，獲得近紅外用近紅外光譜儀器測得的樣品光譜數(shù)據(jù)和用化學(xué)分析方法測得的真實數(shù)據(jù)。通常采集的近紅外光譜會包含一些與待測樣品性質(zhì)無關(guān)的因素帶來的干擾，導(dǎo)致基線漂移、隨機噪音及光譜的不重復(fù)6。合理的對光譜進行預(yù)處理可以提取有效的近紅外光譜信息，消除各種非目標(biāo)因素對光譜的影響，奠定模型建立和未知樣品組成或性質(zhì)預(yù)測的基礎(chǔ)。因此對原始光譜進行預(yù)處理是非常必要的。常見的光譜預(yù)處理方法主要包括中心化、平滑、求導(dǎo)、多元散射校正、歸一化等。其中中心化使得所有數(shù)據(jù)都分布在零點兩側(cè)，可充分反映信息的變化。平滑是常用的一種消除小方差，保留大方差的方法

8、。求導(dǎo)可消除基線偏移，克服譜帶重疊。多元散射校正(MSC)可以消除漫反射光譜中樣品的鏡面反射及不均勻性造成的噪音，消除漫反射光譜的基線及光譜的不重復(fù)性。歸一化可以消除光譜的變化或樣品稀釋濃度等變化對光譜產(chǎn)生的影響。采用不同預(yù)處理方法建立近紅外光譜預(yù)測模型時，R2越大，RMSEC越小，模型的預(yù)測效果越好。近紅外光譜分析技術(shù)具有對環(huán)境無污染、不破壞樣品、成本低、無需前處理等許多優(yōu)點，在提高靈芝品質(zhì)檢測分析水平、控制靈芝制品質(zhì)量與成本、減少資源損失等方面具有巨大的優(yōu)勢和無可比擬的發(fā)展前途。2.2靈芝多糖的檢測靈芝多糖是由肽多糖、葡萄糖、雜多糖等多糖均一體組成的混合物，含有少量D-阿拉伯糖、D-木糖、

9、D-半乳糖、D-甘露糖、L-巖藻糖、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖等單糖。目前已分離到的靈芝多糖有200多種，是靈芝的最有效成分之一，其中大部分為-型的葡聚糖，少數(shù)為-型的葡聚糖。靈芝多糖以一種蛋白多糖的形式存在，其中多糖的含量為3060，由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和巖藻糖等組成，其中蛋白含量為2030。靈芝多糖蛋白中的糖鏈與肽鏈上絲氨酸或蘇氨酸通過-糖苷鍵連接。多糖和多糖蛋白的分子量為20×1035.8×105 Da，其單糖主要由口葡萄糖為主的雜多糖構(gòu)成。單糖之間主鏈以-(13)、(14)糖苷鍵連接，支鏈以(16)糖苷鍵連接7。NIR主要用于確定糖苷鍵

10、構(gòu)型及常規(guī)官能團。在5004000cm-1對多糖進行紅外光譜掃描，-糖苷鍵常在840cm-1出現(xiàn)峰，-糖苷鍵常在890cm-1出現(xiàn)峰；在10101100cm-1若有3個強吸收峰則可判定為吡喃糖苷，若有2個峰則為呋喃糖苷；810、870cm-1是甘露糖的吸收峰，1260與1730cm-1是酯基或O-乙?；奶卣魑辗?；3440cm-1處為-OH的吸收峰；2935cm-1處為C-H伸縮振動的吸收峰8。余鈺驄9選擇浙江赤靈芝子實體熱水浸提后的靈芝渣為原料，采用高溫高壓強酸水解提取靈芝結(jié)構(gòu)多糖，對靈芝結(jié)構(gòu)多糖水解物進行了分離純化，將分離出的產(chǎn)物單體進行近紅外定性分析，通過近紅外光譜檢測器對GLP1和G

11、LP2這兩種組分的結(jié)構(gòu)進行分析，發(fā)現(xiàn)這兩種組分都具有多糖典型的吸收峰，并且初步斷定為B型多糖，HPLC純度檢驗表明，GLP1和GLP2均為均一的多糖組分，通過HPLC出峰時間計算出GLP1的Mn為1489D，GLP2的Mn為4913D。Peng等10也用SepharoseCL-6B柱層析從松杉靈芝菌絲體的胞外粗多糖中提取了2種雜多糖，分別為EPF1和EPF2，通過近紅外色譜(NIR)、氣相色譜、核磁等方法對它們的結(jié)構(gòu)組成進行了研究：2種雜多糖均含有甘露糖、葡萄糖、木糖、半乳糖和葡萄糖胺。何晉浙11等采用沸水回流法從靈芝子實體中提取多糖，經(jīng)HIO4氧化、Smith 降解及甲基化反應(yīng)，并利用多糖及

12、剛果紅混合液在堿性溶液中的波長的紅移變化，通過UV-VIS，IR，GC，GC-MS，NMR 對靈芝水提多糖的結(jié)構(gòu)特征及三螺旋體結(jié)構(gòu)進行分析研究。結(jié)果表明: 靈芝多糖含有三螺旋體構(gòu)型，GC-MS 分析靈芝多糖的主要單糖組分為葡萄糖，還有少量的半乳糖、甘露糖、木糖和艾杜糖， IR 及1H NMR 分析多糖為-構(gòu)型，HIO4氧化、Smith 降解和甲基化分析表明: 多糖主要為( 13) 糖苷鍵連接構(gòu)型，并伴有少量的16 位支鏈鍵連接的結(jié)構(gòu)，靈芝多糖是由D-葡萄糖單元通過-( 13) 糖苷鍵連接葡聚多糖，其主要構(gòu)型特征為( 13) -D-線性連接的骨架結(jié)構(gòu)。Liu等12利用NIR分析兩種靈芝多糖GLP

13、和H-GLP，發(fā)現(xiàn)H-GLP在2970和1379cm-1處出現(xiàn)了新的吸收峰，驗證了H-GLP是在GLP上通過結(jié)構(gòu)改造引入了CH3基團。Xu等13將靈芝子實體多糖GLP羧基衍生化得到C-GLP，兩種多糖在5004000cm-1中有相似的紅外光譜，但在1601和1421cm-1處的2個強吸收峰證實了C-GLP中羧基的存在。Guo等14用傅立葉變換紅外光譜法對靈芝孢子多糖GSG進行分析，樣品使用量僅1mg，光譜在890和850cm-1處有吸收峰，分別是和構(gòu)型的特征吸收峰，此外，1078和1039cm-1處的吸收峰證明了GSG為吡喃糖。鄭靜15等從赤靈芝子實體原粉中分離提純得到2種均一多糖GLP1-1

14、和GLP2-2，并應(yīng)用HPLC、SephadexG-100凝膠層析、NIR、UV等方法對分離得到的2種多糖進行純度鑒別、組分測定及結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明:多糖GLP1-1是由木糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、鼠李糖組成，UV光譜和IR光譜顯示GLP1-1和GLP2-2均有多糖的特征吸收，并且具有-吡喃多糖糖基的特征吸收峰；推斷GLP1-1 和GLP2-2 為-吡喃雜多糖。綜上所述，結(jié)合NIR 及1H NMR 譜可以有效地對分離純化的靈芝多糖的結(jié)構(gòu)進行鑒定。2.3靈芝三萜的檢測三萜類化合物是靈芝的另一類重要化學(xué)成分。靈芝三萜類成分的種類繁多。截至目前，僅從赤芝中發(fā)現(xiàn)的靈芝三萜類成分總數(shù)就達135種。靈芝

15、中的三萜類成分主要分布在子實體的外周，隨子實體成熟度的提高而遞增，有些三萜類化合物很苦，有些則無苦味，因品種、培養(yǎng)條件和不同生育階段其含量有所區(qū)別，苦味的靈芝其三萜類化合物含量一般較高16。靈芝三萜化合物依據(jù)分子中所含的碳原子數(shù)不同，可分為C30、C27和C24三大類。靈芝三萜化合物依據(jù)結(jié)構(gòu)、官能團不同，又可以分為靈芝酸、靈芝酸甲酯、靈芝孢子酸、赤芝孢子內(nèi)酯、赤靈酸、靈赤酸、靈赤酸甲酯、靈芝醇、靈芝醛、赤芝酸、赤芝酸甲酯、赤芝酮、靈芝內(nèi)酯、赤芝醛等10余種。靈芝三萜類成分的分子量一般為400600，化學(xué)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，為高度氧化的羊毛甾烷衍生物17。Fatmawati18等研究表明，C11位的官能

16、團對其藥理作用的影響較大，并且C3、C7和C15位所連接的羥基取代基對醛糖還原酶的抑制作用很重要。靈芝三萜類成分質(zhì)量控制在近紅外光譜中研究較少，一般采用薄層色譜法（TLC），在分析靈芝中三萜類化合物時常用的展開系統(tǒng)有甲苯-乙酸乙酯-乙酸（12:4:0.5）、正己烷-乙酸乙酯(1:1)、正己烷-乙酸乙酯-乙醚(1:1:1)、氯仿-乙醚-乙酸乙酯(9:1:1)、甲苯-乙酸乙酯-乙酸(13:4:0.4)19，一般常用的顯色劑為10%硫酸乙醇，50%硫酸甲醇，加熱后，可通過觀察斑點顏色的變化初步判斷靈芝中四環(huán)三萜酸母核上的不飽和性20。Jiang-Jiang Gao21等，用高效液相色譜法（HPLC）

17、以TSK gel ODS-80Ts色譜柱（150mm*4.6mm，5um）分析了10個赤芝樣品及8個不同產(chǎn)地人工栽培赤芝子實體中6種靈芝醇和13種靈芝酸的含量，結(jié)果顯示這19種靈芝三萜的含量在10個不同樣本中略有差別，但無顯著差異，且不同產(chǎn)地的段木栽培對這幾種靈芝三萜含量的影響不大。近紅外光譜(NIR)是利用分子吸收紅外線引起分子振動能級的躍遷，分子振動有許多基本振動形式，根據(jù)振動方向不同、振幅不同、其振動能級各異，可以吸收各種波長的光線形成紅外光譜。Snatzke根據(jù)不同骨架的三萜皂苷在13921245cm -1特征區(qū)的吸收不同來確定其基本骨架22。2.4靈芝蛋白質(zhì)的檢測靈芝蛋白質(zhì)是一類重要

18、的活性物質(zhì)，主要包括真菌免疫調(diào)節(jié)蛋白、凝集素、糖蛋白和多肽類等，它不僅是靈芝生命活動的重要物質(zhì)，而且具有的獨特免疫原性使其在免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤等方面具顯著效果。王悅怡，董媛等23應(yīng)用近紅外光譜結(jié)合偏最小二乘法(PLS)建立測定真菌云芝中蛋白含量定量分析模型。所建立的模型經(jīng)過i選擇最有效的光譜預(yù)處理方法，光譜區(qū)域和最適主因子數(shù)使模型最優(yōu)化。實驗結(jié)果表明：采用傅里葉變換在1330nm1725nm光譜區(qū)域，主因子數(shù)為6，建立的模型最優(yōu)。模型校正集的交互驗證均方根誤差(RMSECV)為0.010，交互驗證所得校正集樣品中的蛋白含量的預(yù)測值與真實值間相關(guān)系數(shù)(Rv)為0.968；應(yīng)用此模型對預(yù)測集樣品中的

19、蛋白質(zhì)含量進行預(yù)測，得到預(yù)測均方根誤差(RMSEP)為0.009，預(yù)測集的相關(guān)系數(shù)(Rp)為0.990。2.5在線近紅外光譜的應(yīng)用靈芝是重要的中藥材之一，在線質(zhì)量控制中藥生產(chǎn)是一個典型的復(fù)雜化工制造工藝過程，生產(chǎn)過程中各種工藝參數(shù)的變化直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，中藥生產(chǎn)過程中絕大部分環(huán)節(jié)缺乏在線檢測手段，無法控制有效成分含量，導(dǎo)致中藥產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和均一性較低，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，極大地阻礙了中藥現(xiàn)代化和國際化進程24, 25，也抑制了靈芝檢測的進程。其主要原因之一是缺乏中藥制藥過程分析方法，諸多過程參數(shù)尚無法在線檢測，更談不上實施有效控制。因此，研究建立靈芝生產(chǎn)過程分析與檢測方法是現(xiàn)代中

20、藥工程學(xué)肩負的艱巨任務(wù)。近紅外光譜技術(shù)是一種重要的過程分析方法，具有快速、原位、非接觸、非破壞性等優(yōu)點，可同時進行多組分測定，已在石油化工、西藥質(zhì)量監(jiān)控、農(nóng)業(yè)、化學(xué)反應(yīng)終點跟蹤等方面得到廣泛應(yīng)用，但尚未見用于實際生產(chǎn)過程的報道26，只有相關(guān)的模擬實驗。楊南林等27選擇三七總皂苷為具體分析檢測對象，模擬工業(yè)現(xiàn)場實況，研究近紅外光譜分析技術(shù)在中藥過程分析中的應(yīng)用，發(fā)展形成適用于分析復(fù)雜物質(zhì)體系中有效組分的快速測定方法。經(jīng)實驗證明，運用近紅外光譜分析技術(shù)及分析信息處理技術(shù)能對三七總皂苷進行快速、原位分析，因此，可望用于靈芝質(zhì)量的工業(yè)現(xiàn)場在線監(jiān)控。2.6近紅外在靈芝產(chǎn)地檢測中的應(yīng)用靈芝產(chǎn)地的不同直接影

21、響著其化學(xué)成分、藥用價值和臨床療效?，F(xiàn)行藥典中使用的鑒別方法未涉及到產(chǎn)地鑒別。靈芝產(chǎn)地鑒定是保證靈芝的真實性、確切療效和用藥安全的重要環(huán)節(jié)。近年來，NIRS技術(shù)用于鑒別藥材產(chǎn)地的應(yīng)用越來越多，有學(xué)者對蛇床子陋、人參、血竭類中藥、黃芪、冬蟲夏草、白芷、丹參以及產(chǎn)自中國和韓國的黃芪、靈芝、土茯苓及中國和韓國的當(dāng)歸等的產(chǎn)地鑒定取得滿意的結(jié)果28。虞科等29使用最小二乘支持向量機建立非線性分類模型，對丹參藥材道地性進行鑒別，與SVM和BP.ANN相比，該方法具有預(yù)測準確率高、運算速度快的特點。張曉慧等30引在主成分分析的基礎(chǔ)上利用SIMCA模式識別原理對5個產(chǎn)地連翹分別建立了類模型，基本能正確識別這5

22、個產(chǎn)地連翹。孫麗英等31對不同產(chǎn)地的黃柏藥材及其偽品，采用模式識別方法進行聚類分析，建立判別模型并用三重交叉驗證的方法對模型穩(wěn)定性進行驗證。建立模型后對已知訓(xùn)練集樣本的分類精度高達100，對未知樣本的預(yù)測精度達到100。盡管在中藥產(chǎn)地鑒定方面的研究取得了一定的進展，但距離實現(xiàn)大規(guī)?？焖贉蚀_鑒定靈芝有一定的差距。致力于廣泛建立靈芝的近紅外光譜特征數(shù)據(jù)庫，將對弘揚我國傳統(tǒng)醫(yī)藥文化產(chǎn)生深遠的影響。2.7近紅外在靈芝摻偽檢測中的應(yīng)用饒偉文32等用藥品快速檢測車的車載NIRS儀直接測定藥材或飲片粉末或藥液，形狀較均勻的飲片可選擇數(shù)片代表性的樣品，用刀片刮出新鮮的橫切面直接用探頭掃描，采集NIR光譜，建立

23、了冰片、朱砂粉、蒲黃、青黛等10種及其較常見的偽劣品的近紅外鑒別模型，并在藥品監(jiān)督抽樣工作中試用。鐘建理等33采用二階導(dǎo)數(shù)法和因子化法建立鑒別模型A；用二階導(dǎo)數(shù)法加矢量歸一化和因子化法建立鑒別模型B，用36個樣品進行驗證，通過A和B的組合能很好鑒別出偽劣的沉香。NIRS已研究過的藥材還有地骨皮和其偽品毛葉探春、防己、黃、蜂蜜34。陽志云等35收集不同來源的人工牛黃正偽品，采集其NIRS光譜，進行預(yù)處理后，采用矢量歸一法加二階導(dǎo)數(shù)法和因子化法建立人工牛黃NIRS鑒別模型能準確鑒別人工牛黃的摻偽品，可用于藥品監(jiān)督抽樣的快速鑒別。林培英等36采用近紅外漫反射光譜技術(shù)，在天然牛黃粉中摻入不等量人工牛黃

24、粉，采集NIRS，運用PLS建立數(shù)學(xué)模型，用校正樣品集進行內(nèi)部交叉驗證及預(yù)測樣品集進行外部驗證，可以快速判定天然牛黃粉中人工牛黃粉的摻入量。實驗結(jié)果證明樣品“真值”與預(yù)測值之間相關(guān)性良好。劉荔荔等37用近紅外漫反射光譜法可直接測定，通過以建立數(shù)學(xué)模型，可快速定量識別西洋參中人參摻入量。胡剛亮等38采用近紅外漫反射光譜數(shù)據(jù)，通過PLS進行回歸，內(nèi)部交叉驗證，建立校正模型等，可以預(yù)測川貝母中浙貝母摻入量。鐘蕾等39用NIRS結(jié)合聚類分析，能快速、準確地鑒別進口血竭與國產(chǎn)血竭（兩者化學(xué)成分不同，在原始光譜上就有明顯差別），以及國產(chǎn)血竭中的劍葉龍血樹和海南小花龍血樹來源的樹脂。張治軍等40用NIRS鑒

25、定冰片中摻偽物樟腦、白礬、芒硝、白糖、白蠟等。陳小康41等釆用紅外光譜的宏觀三級鑒定法對赤芝、黑芝、松杉靈芝和樹舌靈芝進行分析鑒別，為靈芝及其混偽品的鑒別提供了新的有效方法。3. 存在的問題雖然近紅外光譜檢測分析技術(shù)對靈芝質(zhì)量的檢測分析研究已經(jīng)持續(xù)了多年，但是絕大多數(shù)都只是集中于在實驗室進行監(jiān)測分析，只有極少數(shù)通過成果轉(zhuǎn)化形成商業(yè)化產(chǎn)品，實驗研究與市場需求無法很好銜接。目前，靈芝質(zhì)量的近紅外無損檢測還存在以下幾點不足。（1）檢測條件（如儀器狀態(tài)、環(huán)境溫度、樣品狀態(tài)和檢測參數(shù)等）不同導(dǎo)致樣品光譜數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，因此，如何制定相關(guān)樣品的檢測技術(shù)規(guī)范，確保光譜數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性是近紅外光譜技術(shù)能否用于靈芝

26、質(zhì)量檢測的關(guān)鍵問題42。（2）建模樣品的有效選擇和樣品相似性和異常性判別方法是靈芝質(zhì)量近紅外光譜檢測要解決的又一關(guān)鍵問題。建模樣品選擇的好壞直接決定了建立的數(shù)學(xué)模型可靠性的好壞，同時也影響了后期開發(fā)的靈芝質(zhì)量分析檢測評價系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準確性和普適性的好壞。（3）靈芝成分復(fù)雜、光譜譜峰重疊嚴重、數(shù)據(jù)量大且提取困難、光譜吸收值之間的線性特性高度重合，導(dǎo)致光譜信息提取困難，因此如何確定樣品的溫度、采集部位以及裝樣條件有效地實現(xiàn)光譜信息的提取是這些靈芝近紅外光譜檢測要解決的第3個關(guān)鍵問題。（4）對于靈芝質(zhì)量的在線檢測，確保準確采集到靈芝有效且穩(wěn)定的光譜信息以及改善靈芝內(nèi)部品質(zhì)近紅外光譜響應(yīng)特性機理和不

27、同建模算法的適用性，提高數(shù)學(xué)模型的穩(wěn)健性、具體性和可描述性是靈芝質(zhì)量近紅外光檢測要解決的第4個關(guān)鍵問題。（5）當(dāng)前，近紅外光譜分析技術(shù)針對靈芝質(zhì)量的檢測主要集中在幾種比較常見的原料上，如水果、糧油、茶葉等，一些保健品原料卻少有人研究或者剛處于起步階段。實際生產(chǎn)生活中能夠接觸使用到的便攜式近紅外質(zhì)量檢測設(shè)備極其少見。4. 研究展望經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，近紅外光譜檢測分析技術(shù)已經(jīng)逐步成為一種快速方便的分析技術(shù)。高效方便的近紅外光譜快速分析技術(shù)已經(jīng)悄然走入各個領(lǐng)域，不斷地改善著實驗室的分析條件和分析狀況，在線近紅外光譜分析的應(yīng)用已給靈芝質(zhì)量加工業(yè)和其他工業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。由于近紅外光譜技

28、術(shù)具有快速、無損、無試劑分析、高效、安全、檢測成本低及多組分同時測定等特點，使之必將成為靈芝質(zhì)量無損檢測試驗最經(jīng)濟有效且最具發(fā)展前景的檢測分析技術(shù)之一43。結(jié)合目前靈芝質(zhì)量近紅外無損檢測的研究現(xiàn)狀來看，未來將主要從以下幾個方面展開研究。（1）相對于傳統(tǒng)化學(xué)分析方法需要添加試劑耗時、費力、不安全、破壞性、成本高，許多檢測設(shè)備體積龐大、缺乏可移動性，實時實地檢測比較困難，尤其是對靈芝生長過程中的品質(zhì)檢測造成了很多不確定的因素44。采用近紅外無損檢測分析技術(shù)的靈芝質(zhì)量便攜式檢測儀因為具有方便、快捷、實時以及高效的特性，在今后的農(nóng)業(yè)、質(zhì)檢部門以及靈芝加工企業(yè)將具有很大的發(fā)展前景。（2）由于建立穩(wěn)定的靈

29、芝質(zhì)量近紅外分析檢測數(shù)學(xué)模型是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，在這一過程中必然要用到大量的分析軟件、化學(xué)計量學(xué)處理方法以及相應(yīng)的輔助手段。將這些分析方法，樣品資源以及研究人員的經(jīng)驗技能形成一個綜合的，具備模擬性的系統(tǒng)開發(fā)軟件，形成數(shù)字化、模式化的并且易于掌握的定標(biāo)模型校正軟件，實現(xiàn)品質(zhì)模型特征數(shù)據(jù)庫資源共享和不同靈芝校正模型之間移植轉(zhuǎn)換，模型對接將是開發(fā)研究人員在以后幾年內(nèi)需要解決的問題。（3）隨著近紅外分析的適用領(lǐng)域不斷擴大和發(fā)展，對于環(huán)境監(jiān)測和靈芝檢測的工業(yè)環(huán)境中急需采用遠程和在線分析測量，甚至有的環(huán)境下需要極小的檢測探頭。這給光纖傳輸技術(shù)在近紅外光譜分析中的應(yīng)用提供了發(fā)展空間，同時也促進了光纖工藝對

30、近紅外光譜測量儀器整體結(jié)構(gòu)的改變。光纖導(dǎo)管、光纖探頭等的開發(fā)應(yīng)用，使遠距離檢測成為了現(xiàn)實。遠距離檢測技術(shù)尤其適用于污染嚴重、高壓、高溫等對人體和儀器有損害的環(huán)境下的應(yīng)用，也為近紅外網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)45。隨著近紅外光譜分析技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，近紅外光譜分析技術(shù)必然將向科學(xué)化、定量化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)近紅外分析評價系統(tǒng)的實時跟蹤與升級，從而幫助和加強系統(tǒng)的策略分析和綜合評估，為靈芝質(zhì)量的加工管理提供決策支持，推進靈芝質(zhì)量分析檢測的數(shù)字化和信息化向前邁進。5. 參考文獻1石鳳敏,丁自勉,陳士林.靈芝資源及其鑒別研究進展J.世界科學(xué)技術(shù)中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2012,14(2): 1473-1

31、479.2章靈華,培根.近十年靈芝研究的進展J.西北藥學(xué)雜志,2003,8(1):31-35.3屈直，謝晴宜，馬海霞靈芝液體深層發(fā)酵技術(shù)研究進展J熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，34(2)：93984褚小立. 化學(xué)計量學(xué)方法與分子光譜分析技術(shù)D. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，20115高榮強，范世福. 現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)的原理及應(yīng)用J. 分析儀器，2002(3):9-126李娟，馬軍. 光譜技術(shù)在植物油脂摻偽和地溝油檢測上的應(yīng)用J. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（8）：1371427楊占濤，劉超. 靈芝多糖的研究現(xiàn)狀J. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2008,36(20):8651 -8652,87398高小榮，劉培

32、勛 多糖結(jié)構(gòu)分析研究進展J 天津藥學(xué)，2003，15(6):67709余鈺驄， 靈芝結(jié)構(gòu)多糖水解物的提取分離純化和功能活性研究D 浙江大學(xué)， 201410PENG Y, ZHANG L,ZENG F, eta.l Structure and antitumor activity of ex-tracellularpolysaccharides from mycelium J.Carbohydrate Polymers,2003,54:297-30311 何晉浙,邵平,孟祥河,等.靈芝多糖的結(jié)構(gòu)特征分析J.分析化學(xué),2010,38(3):372-37612LIU W，XU J，JING P，et

33、 al Preparation of a hydroxypropyl Ganoderma lucidum polysaccharide and its physicochemical propertiesJ Food Chemistry，2010，122:965 97113XU J，LIU W，YAO W B，et al Carboxymethylation of a polysaccharide extracted from Ganoderma lucidum enhances its antioxidant activities in vitroJ Carbohydrate Polymer

34、s，2009，78:227 23414GUO L，XIE J H，RUAN Y Y，et al Characterization and immunostimulatory activity of a polysaccharide from the spores of Ganoderma lucidJInternational Immunopharmacology，2009，9:1175118215鄭靜.韓弘毅. 靈芝多糖提取及性質(zhì)分析J. 北方園藝 2011(06):43 - 4516羅俊. 林志彬. 靈芝三萜類化合物藥理作用研究進展J. 藥學(xué)學(xué)報 2002 , 37(7):574-5781

35、7鐘璐苗. 三萜皂苷提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)J. 中醫(yī)藥學(xué)刊 2004 22（4）：760-76318Fatmawati S，Shimizu K，Kondo RStructureactivity relationships of ganoderma acids from as aldose reductase in hibitorsJBioorganic and Medicinal Chemistry Letters，201l，21：7295729719王瑜杰. 張安偉. 靈芝三萜類成分提取分離和質(zhì)量控制研究進展J. 綜述報告 2008 17（24）：60-6220錢竹. 徐鵬. 章克昌等 大孔

36、樹脂分離提取發(fā)酵液中靈芝三萜類物質(zhì)J 食品與生物技術(shù)學(xué)報 2006 25(6):111-114,12421Jiang-Jiang Gao, Norio Nakamura et al Quantitative Determination of bitter Principle in special of ganodema Incidum using HPLC and Its application to the evaluation of ganodema productsJ Chem Pharm Bull 2004 52(6):688-69522Snatzke et al. Te trahedron, 2004, 18( 12) : 141723王悅怡, 董媛等 近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于云芝蛋白含量的定量分析J 食品研究與開發(fā) 2008 29（5）:114-11924Workman, J.Jr.; Greasy, K.E.; Daugherty,S.; Bond,L.; Koch,M.;Ullman, A. ; Velveeta P, D. J. Anal. Chem. 2001, 73, 2705.25李華, 高鴻. 過程分析化