白文榮

我國(guó)中藥材種類繁多、資源豐富，且各地中藥材的來源較為復(fù)雜，市面上存在諸多炮制品、野生品、混淆品、習(xí)用品等，中藥本身的性質(zhì)和不規(guī)范的市場(chǎng)環(huán)境，給中藥材的檢測(cè)、鑒定帶來了諸多影響。在藥材鑒定方面，我國(guó)廣泛應(yīng)用的性狀檢測(cè)、來源檢測(cè)、顯微檢測(cè)、理化檢測(cè)等方法，雖然在實(shí)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(cè)結(jié)果極其容易受人為因素影響。而隨著現(xiàn)代處理技術(shù)的不斷發(fā)展，DNA分子診斷技術(shù)、生物免疫技術(shù)、圖像處理技術(shù)、ITS2條形碼序列鑒定技術(shù)等，在中藥材鑒定、檢測(cè)方面得到了應(yīng)用，為給廣大從業(yè)者提供有價(jià)值的參考，本文以這些現(xiàn)代處理技術(shù)為主要對(duì)象進(jìn)行詳盡論述。

1 DNA分子診斷技術(shù)

DNA分子診斷技術(shù)在實(shí)際使用中又被稱為DNA分子標(biāo)記技術(shù)，該技術(shù)利用中藥材植物遺傳物質(zhì)的特異性、多態(tài)性來判斷中藥材內(nèi)在基因的分布以及中藥材應(yīng)有的性狀表現(xiàn)。目前，我國(guó)臨床上應(yīng)用的中藥材大致可分為植物藥材、動(dòng)物藥材兩種，而動(dòng)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(shù)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(duì)象的DNA差異[1]。

DNA分子診斷技術(shù)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(shí)現(xiàn)有效的測(cè)序，然后以此為基礎(chǔ)來制備相應(yīng)的DNA探針，利用探針便可對(duì)被鑒定藥材進(jìn)行分析。應(yīng)用DNA分子診斷技術(shù)，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(shí)現(xiàn)對(duì)同種中藥材的鑒定，故DNA分子診斷技術(shù)也呈現(xiàn)出高效率、高便捷性等優(yōu)勢(shì)[2，3]。國(guó)內(nèi)學(xué)者近年來，針對(duì)DNA分子診斷技術(shù)開展了諸多研究，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)利用PAPD對(duì)多種中藥材的分析，進(jìn)一步提高了DNA分析的準(zhǔn)確性以及效率。在中藥材的DNA分子遺傳標(biāo)記研究方面還涌現(xiàn)了一大批相關(guān)檢測(cè)技術(shù)，如DNA指紋圖譜、位點(diǎn)標(biāo)異小衛(wèi)星、RFLP、PAPD、擴(kuò)增片段單鍵構(gòu)象多態(tài)DNA分子克隆、擴(kuò)增片段單鍵構(gòu)象多態(tài)DNA分子克隆等，這些技術(shù)進(jìn)一步拓展了中藥材DNA檢測(cè)、鑒定的科屬范圍以及分類單元[4]。

2 生物免疫技術(shù)

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

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

3 圖像處理技術(shù)

圖像處理技術(shù)是中藥材檢驗(yàn)中所應(yīng)用的新技術(shù)方法，它本身的技術(shù)原理有別于分子鑒定、化學(xué)鑒定等以理化科學(xué)為基礎(chǔ)的鑒定技術(shù)。圖像處理技術(shù)本身無需破壞中藥材，且整個(gè)鑒定過程無需接觸中藥材，其本身效率較高且準(zhǔn)確度較高，近年來受到業(yè)界的高度關(guān)注，而圖像處理技術(shù)又可詳細(xì)區(qū)分為多種技術(shù)方法，具體如下。

3.1 圖像聚類分析技術(shù) 圖像聚類分析技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)對(duì)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行定量分析的技術(shù)方法，圖像聚類分析技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像區(qū)域的有效區(qū)分，然后再進(jìn)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(jì)區(qū)分、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)分、智能區(qū)分等，這些方法在生物學(xué)研究以及臨床醫(yī)學(xué)研究中得到了較為廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者將不同的區(qū)分方法和圖像聚類分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，并將其在中藥鑒定中進(jìn)行了應(yīng)用。如，利用紅外光譜分析技術(shù)+圖像聚類分析技術(shù)，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)丹參藥材的鑒別，并在建模、向量計(jì)算、自適應(yīng)計(jì)算的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出丹參藥材的鑒定標(biāo)準(zhǔn)；HPLC圖譜+圖像聚類分析技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥材質(zhì)量的分析；SIMCA+圖像聚類分析技術(shù)就可在已經(jīng)建成的中藥材混合成分模型基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)其紅外光譜差異的快速區(qū)分[7，8]。

3.2 圖像模式識(shí)別技術(shù) 圖像模式識(shí)別技術(shù)是以傅里葉變換、傅里葉分形、小波變換、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論以及數(shù)學(xué)工具為基礎(chǔ)的技術(shù)，圖像模式識(shí)別技術(shù)可直接提取出被測(cè)圖像目標(biāo)區(qū)域的形狀特征、色彩特征、大小特征、紋理特征等，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)以及體視學(xué)原理，利用這些特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物類型的識(shí)別。目前，圖像模式識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在中藥材鑒定中得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)主要是利用被測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)正規(guī)中藥材和炮制品的對(duì)比，同時(shí)揭示出中藥材本身的數(shù)值分類，通過海量的數(shù)據(jù)內(nèi)容歸類出相應(yīng)的規(guī)律、特征，并構(gòu)建出圖像識(shí)別鑒定標(biāo)準(zhǔn)，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(shù) 文本圖像檢索技術(shù)由來已久，早在上世紀(jì)七十年代，在信息化領(lǐng)域就得到了廣泛應(yīng)用。文本圖像檢索技術(shù)主要是對(duì)相關(guān)的文字說明進(jìn)行總結(jié)，然后整合文字說明相關(guān)圖像，以現(xiàn)有的圖像、文本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)對(duì)象物進(jìn)行檢索[11]。文本圖像檢索技術(shù)是一種描述性檢索技術(shù)，該技術(shù)方法需要有可靠且準(zhǔn)確的可視化數(shù)據(jù)內(nèi)容作為基礎(chǔ)，并要輔以高效率且有效的算法。在中藥材鑒定領(lǐng)域，文本圖像檢索技術(shù)可將中藥材相關(guān)的標(biāo)本圖、植物圖實(shí)現(xiàn)有效整合，并通過掃描、歸納、整合、處理的方式，結(jié)合濾波、增強(qiáng)、壓縮、編碼后，構(gòu)建起和中藥材鑒定相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并結(jié)合相關(guān)的理化知識(shí)，以其特征構(gòu)建特征代碼庫(kù)。然后在鑒別的過程中，以關(guān)鍵字的方式輸入相關(guān)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(shù)已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床上250中常用中藥材的23個(gè)形狀指標(biāo)進(jìn)行鑒定，計(jì)算機(jī)可直接找出相關(guān)的中藥品種。

4 ITS2條形碼序列鑒定技術(shù)

結(jié)合中藥材植物DNA條形碼IT32序列片段，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥材的真假鑒定，基于中藥材本身的IT32序列，結(jié)合NJ鄰接法，構(gòu)建出中藥材理化相關(guān)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(shí)現(xiàn)對(duì)其他炮制品、偽品的區(qū)分[12-14]。

ITS2條形碼序列鑒定技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)比較高，需要使用DNA 提取研磨儀、PCR儀器、測(cè)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(cè)序峰圖”，可采用校對(duì)、拼接的方式去除“測(cè)序峰圖”中的“引物區(qū)”，然后結(jié)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(guān)間隔序列，利用軟件MEGA進(jìn)行比對(duì)之后，可直接判斷出藥材種內(nèi)、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(guó)廣東、廣西、福建等地廣泛應(yīng)用，但是實(shí)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]。“佩蘭”的主要功效為理氣、化濕醒脾，而“澤蘭”的功效則為調(diào)經(jīng)去瘀、活血行水。應(yīng)用ITS2條形碼序列鑒定技術(shù)，就可直接分析出佩蘭種內(nèi)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(shí)現(xiàn)對(duì)藥材的有效區(qū)分、鑒別。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代技術(shù)在中藥材鑒別中廣泛應(yīng)用是中藥材鑒定行業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)，是中醫(yī)藥市場(chǎng)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(shù)，但這些技術(shù)只是中藥鑒定中應(yīng)用技術(shù)的“冰山一角”?，F(xiàn)代處理技術(shù)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(shù)對(duì)中藥材的鑒定缺少統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；現(xiàn)有的現(xiàn)代處理技術(shù)只能夠從某一個(gè)方面對(duì)中藥材進(jìn)行鑒定，在鑒定的過程中，無法實(shí)現(xiàn)全方位的對(duì)照、印證；現(xiàn)代處理技術(shù)在中藥材鑒定中的應(yīng)用仍舊處于發(fā)展階段，出現(xiàn)的技術(shù)問題目前還有待解決，但不可否認(rèn)現(xiàn)代處理技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿Α?duì)中藥材進(jìn)行鑒定的方法多種多樣，如何實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)的互補(bǔ)，也是需要進(jìn)一步深究的問題。