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近红外光谱技术在人参定性、定量和在线检测分析中的应用

目的：为人参药材的鉴别检验和人参制品的研发提供参考。方法：以“人

参”“近红外光谱”“Ginseng”“Near-infraredspectrometry”“NIRS”等为关键词，组合

查询1990年1月-2018年3月在中国知网、万方、维普、PubMed、Elsevier等数

据库中的相关文献，对近红外光谱技术在人参定性分析、定量分析和在线检测分

析方面的研究进行论述。结果与结论：共检索到相关文献323篇，其中有效文献

44篇。近红外光谱技术用于人参定性分析，可以鉴别人参药材的真伪和道地性，

规范人参药材市场；用于人参主成分定量分析，不损坏样品，精确度高，分析速

度快；用于人参生产过程在线检测，可提高生产效率和生产中间过程的可控性，

有利于人参制品质量的均一性，增强人参制品的市场竞争力。与外观鉴别、显微

鉴别、理化鉴别、色谱法等传统分析方法比较，近红外光谱技术具有快速、绿色、

不破坏样品、能实时在线检测等优势。但在现有研究工作的基础上，还有许多问

题需要解决，如采集样品的代表性、样品数量的选择、化学计量学方法和相应软

件的选择与开发、如何降低分析过程中的各种影响因素、如何减少对近红外光谱

的干扰，以及近红外光谱技术应用于人参定性、定量和在线检测分析方面标准化

不完善等问题。今后可从不断提高近红外光谱分析仪器性能、优化相关化学计量

学方法及完善近红外光谱技术在人参分析中的标准化方面入手深入研究。

关键词近红外光谱；人参；定性分析；定量分析；在线检测分析

人参为五加科人参属植物人参（PanaxginsengC.A.Mey.）的干燥根和根茎

[1]，是历史悠久的名贵中药之一，在《神农本草经》中被列为上品。二千多年

来，人参一直作为民间延年益寿的珍品，药用价值已为世界所公认。人参中含有

皂苷类、糖类、挥发性成分、甾醇及其苷类等成分，具有抗衰老、抗肿瘤、增强

免疫等多种药理活性[2-4]。随着2012年原卫生部批准人参（人工种植）作为新

资源食品[5]，对人参的研究也越来越深入。目前，对人参定性及定量的分析方

法主要有高效液相色谱（HPLC）法、薄层色谱（TLC）法、质谱（MS）法、

近红外光谱（NIRS）法、分光光度（SP）法以及气相色谱-质谱（GC-MS）和液

相色谱-质谱（LC-MS）联用分析技术等[6]。由于NIRS具有绿色环保、无需破

坏样品、检测速度快、可实现在线质量控制等优点[7-8]，在食品[9]、化工[10]、

药品[11]、农业[12]等领域应用广泛。近年来，NIRS在人参及其炮制品的定性、

定量分析及在线检测方面也得到了广泛的应用，有效解决了在人参定性及定量检

测中存在的试剂污染、样品破坏、检测时间长和不能实时在线检测等弊端，但是

目前还存在建模的覆盖面不广及相关化学计量学方法如何选择和优化等问题。笔

者以“人参”“近红外光谱”“Ginseng”“Near-infraredspectrometry”“NIRS”等为关键

词，组合查询1990年1月-2018年3月在中国知网、万方、维普、PubMed、Elsevier

等数据库中的相关文献。结果，共检索到相关文献323篇，其中有效文献44篇。

现对NIRS技术在人参定性分析、定量分析和在线检测分析方面的研究进行综述，

以期为人参的研发和检验工作提供参考。

1NIRS在人参定性分析中的应用

目前，传统的人参鉴别方法主要采用外观鉴别[13]、显微鉴别[14]、理化鉴

别[15]、色谱法[16]等手段。外观鉴别和显微鉴别很大程度上依赖于操作者的经

验和熟练程度，受人为因素影响较大；理化鉴别专属性较色谱法差，且对鉴别结

果干扰严重；色谱法需对药材进行复杂的前处理，耗费时间和试剂，也不适合人

参的快速鉴定。而利用NIRS结合聚类分析（HCA）和判别分析法（DA）可以

快速定性鉴别人参及其炮制品。

NIRS应用于人参不同产地、不同种类、不同年限及不同部位的定性鉴别。

王平等[17]采用基线校正、平滑、一阶和二阶微分等方法处理不同产地的人参

NIRS，研究发现，由于道地性引起的光谱差异，得出NIRS可用于鉴别道地性中

药材人参的结论。毛建江等[18]采用NIRS，结合HCA对不同种类的人参种子进

行了定性分析。研究发现，不同种类的人参种子被准确归类，得出NIRS能够简

单、快速地对不同