激光诱导击穿光谱结合化学计量学的淫羊藿产地快速鉴别

文献类型： 中文期刊

第一作者： 罗雅文

作者： 罗雅文;董大明

作者机构：

关键词： 淫羊藿;激光诱导击穿光谱;产地鉴别;机器学习

期刊名称： 西北师范大学学报(自然科学版)

ISSN： 1001-988X

年卷期： 2023 年 002 期

页码： 54-60,71

收录情况： 北大核心

摘要： 淫羊藿具有增加心脑血管血流量,促进造血和增强免疫功能等功效.淫羊藿的药效受产地的影响,为确保其质量,需对淫羊藿产地进行快速鉴别.为此,采用激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）结合化学计量学方法对淫羊藿产地实现快速准确鉴别.通过获取6个产地淫羊藿样品的LIBS光谱数据,对比研究两种光谱数据降维方法,基于主成分分析（Principal component analysis,PCA）的特征提取和基于原子光谱数据库的特征谱线选择,并结合线性判别分析、k近邻、随机森林（Random forest,RF）和支持向量机（Support vector machine,SVM）4种机器学习算法,实现不同产地淫羊藿样品的鉴别,最终建立产地溯源算法模型.在PCA可视化中,相同产地淫羊藿样品的光谱数据具有明显的聚类效果.开发的模型均能够实现淫羊藿产地的准确鉴别,其中PCA-SVM模型的分类效果最好,测试集分类准确率为99.17%.此外,采用RF模型计算所选元素谱线的重要性,结果表明Si元素（SiⅠ251.61 nm）是区分不同产地淫羊藿的最重要变量,其他元素的重要性依次为K,Mn,Ca,C,N,Mg,H和Fe.实验结果表明,LIBS结合化学计量学方法可以实现淫羊藿产地的快速准确鉴别,为中药的产地溯源提供了一种新的快速检测方法.

分类号： O657.38%TN249%R282.5

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