曾林芳
一、多元礦物元素指紋圖譜簡述
指紋圖譜是一種綜合的、可以量化的鑒定技術,反映的信息是綜合的,但又具有一定的模糊性,因此指紋圖譜分析的特點是進行準確辨認,而不進行精密計算。
中藥指紋圖譜的研究是最早也是最成熟的。它是先對中藥材樣品進行前處理,利用質譜技術、光譜技術、分離技術等對預處理的樣品進行圖像、圖形、光譜的圖譜和數(shù)據(jù)的測定,繼而建立中藥指紋圖譜。建立中藥指紋圖譜的方法如圖1所示。
而柑桔的礦物元素指紋圖譜的建立過程如下:第一,對柑桔中礦物元素的含量采用ICP-MS進行準確測定。第二,采用多元統(tǒng)計軟件(如SPSS)對所測的數(shù)據(jù)進行主成分分析、判別分析、聚類分析、因子分析、多元方差分析、典型相關分析、對應分析等。第三,建立一個可靠的模型。第四,對所建立的模型進行驗證,判斷是否可靠。每個品種的柑桔及不同產地的柑桔都有它們特定的礦物元素種類和含量,因為柑桔中的礦物元素大多來源于土壤,柑桔中礦物元素的種類、數(shù)目和含量即為柑桔的“指紋”,通過這種指紋就能對柑桔產地進行有效鑒別。建立柑桔礦物元素指紋圖譜的方法如圖2所示。
二、多元礦物元素指紋圖譜研究現(xiàn)狀
多元礦物元素指紋圖譜作為產地溯源的一種技術,應用范圍較廣。比如葡萄酒方面,可以利用多元素指紋圖譜技術判別葡萄酒的年份,也可利用多元素指紋圖譜技術判別葡萄酒產地。如Baxter等分析了112個葡萄酒樣品中的多種礦物元素,對所測得數(shù)據(jù)進行多元統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)礦物元素指紋圖譜技術在辨別產地方面非常有效果。Coetzee等檢測了40個葡萄酒樣品里面的40種礦物元素,經過逐步判別又分析篩選出6個特征元素,利用這6個特征元素建立的判別函數(shù)能有效地區(qū)分葡萄酒樣品。
另外,Kaoru等收集了來自日本三個地區(qū)和日本國外共計309個洋蔥樣品,利用AAS檢測了樣品中Na、P、Mg、Mn、Cu、Zn、Sr、Ba、Co、Ni、Rb、Mo、Cd、Cs共計14種元素,對所得數(shù)據(jù)進行線性判別分析,正確率達到92%。趙海燕等利用ICP-MS測定了來自中國的四個小麥主產區(qū)共計240個樣品中的15種元素,對數(shù)據(jù)進行多元線性判別分析,得出礦物元素指紋圖譜技術可以用于小麥樣品的產地溯源。在中藥材方面,張奇風等對江西樟樹制藥廠生產的27個批次大活絡丸用AAS檢測了Cu、Ca、Fe、K、Mg、Sr、Mn、Zn、Na、Ni、V和Cr共計12種元素,嘗試用向量相似法和成分數(shù)據(jù)分析法對不同種類的中藥進行鑒別,結果表明,兩種方法具有較強的預測能力。