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摘要：如何快速地鉴别中药药材中的成分一直是中药生产和质量控制中的重点和难点，科学准确地将中药药材的优劣、成分体现为数据信息有助于对中药的质量进行有效的控制和管理。而化学计量学中涉及程度应用数学、统计学和计算机技术等能够在这方面发挥巨大作用。本文将对化学计量学在中药质量控制中的应用进行分析，希望能够为中药生产和研究提供一定的参考。
关键词：化学计量学；中药；质量控制
引言
随着科学技术的发展和中医药理论的进步，中药的生产中应用到了很多先进技术和知识，化学计量学就是其中之一。化学计量学是一种分析实验方法，涉及多种学科知识，可以通过计算的方式得出想要的数据信息，能够快速、准确地将大量的样本的某些特性进行鉴别。将化学计量学应用于中药质量控制，有助于革新中药分析检测技术和中药指纹图谱分析技术，有助于对中药的有效成分进行鉴别，从而进一步掌握中药的有效性，达到提升中药质量的目的。
1化学计量学简述
计算机技术的研发推广推动了很多新型技术的产生和应用，化学计量学就是其中之一。化学计量学是应用数学、统计学和计算机科学等结合而产生的一种化学测量方法，可以将样本中的化学成分信息通过数据的形式表现出来。化学计量学最大的特殊之处在于将多变量的分析方法引入到化学分析，可以借助数理统计学知识，将大量的样本中的化学信息分析提炼出来。将化学计量学应用于中药质量控制，主要是能够将其中的成分进行鉴别和定量研究，有学者认为其优势表现在对中药药材的鉴别和分析。
2化学模式识别
化学模式识别主要指的是首先对中药中的化学数据进行分析，在借助化学计量学相关知识对其开展特征提取、分析。这种方法能够有效增强图谱的辨识度，快速的对中药药材进行鉴别。化学模式识别主要可以分为5类。
2.1主成分分析法
主成分分析法主要是将某种高维模式转化为低维模式以此来实现对变量数据的分析，同时也可以尽量避免对原始数据的破坏。杨艳芹等学者将来自多个区域的地通包含的挥发性成分提炼出来，并用主成分分析法把提炼数据进行降维，设置主成分并将其输送至软件，然后根据主成分方面的差异，将中药药材鉴定分类，最后再构建载荷图，观察产地对药材主成分的影响。研究结果表明，有八个区域的药材含有十九种相同的挥发性充分，因此，可以通过主成分分析法来判定中药药材的产地。
2.2聚类分析法
聚类分析法主要是分析不同样本之间在空间上的联系，对不同样本之间进行对比研究得出相似度，并进一步对样本进行分类。聚类分析法和上文的主成分分析法都是化学计量学中经常用到的，这两种方法相互配合，互相取长补短，在中药质量控制中发挥了重要作用。黄艳梅等学者曾利用聚类分析法对不同产地的菊花成分进行分析时发现，同一聚类的样本的产地都是同一地区的，这正表示借助聚类分析法可以对中药药材的产地进行鉴定，同一产地的中药药材化学成分及含量差异较小。
2.3判别分析法
判别分析法与以上两种方法有很大的差异，属于一种多元的分析法，主要是通过选定特征并构建一种函数来对样品进行分析和归类，以便进一步对样本进行鉴定。王洋等学者就曾在研究砂仁的真假过程中采用了判别分析法，首先将样本中与鉴定关联比较小的变量进行判断和排除，并选定特征，接着根据此构建一种函数，来对药材样本进行鉴定，最后用其他分析法对鉴定结果进行比对，最终发现鉴定结果全部正确。也就是说判别分析法能够准确有效地对中药药材的真伪进行鉴定，有利于控制中药质量。
2.4结合应用
结合应用就是将多种分析法结合起来对中药药材进行鉴定和分析。
贺静霞等研究学者第一次在对黄芪产地进行快速甄别的研究中将以上三种分析方法结合起来应用。研究中先将中药药材中的四种黄酮类成分提炼出来，并确定其含量，通过软件分成三种聚类，接着，将主成分分析法应用于中药药材的鉴定进行分析，分析结果证明了聚类分析法的正确性。最后借助判别分析法进行对中药药材进行鉴定和分析这一结果准确率是四分之三，和至少两次的分析结果基本相同，由此我们可以知道，结合应用对中药药材进行鉴定和分析，最终得出的结果更加全面，也更加有证明性。
2.5人工神经网络法
人工神经网络法指的是用数学的形式对人的大脑进行模拟，以其自身的自学性在对中药药材进行大量的识别和分析之后形成一定的模型，并将这种模型应用于样本的鉴别和分类，这种分析法能够全面地反映出中药药材各方面的隐含信息。邱新华都等学者就在研究忍冬属植物挥发油红外光谱过程中应用到了人工神经网络法，最终得出的分析结果也是完全正确的，这就反映了人工神经网络法在中药药材鉴定方面的优势。目前比较常用的模型是反应传播神经网络，这种模型能够有效减少计算量，使特征的提取更加简单和更容易表达。
3多元校正模型
应用多元校正法进行中药药材鉴定分析时，可以摆脱样本中其他干扰成分的影响，使分析更加简单高效，这样就为定量分析提供了良好的有利条件。所谓多元校正法，主要是指将样本的某种性质以数据化的形式表达，以便和仪器响应值联系起来，因此应用该方法必须进行化学数据的测量，还要构建一定的多元校正模型，可以分为多元线性回归法和偏最小二乘法。李倩倩等学者在对混合物的苯乙酮等成分进行定量分析时，就应用了这种方法，并且成功得出了各成分的含量，但是用其他就不能达到相同的结果。因此，多远校正模型能够准确有效地对样本中多种成分进行定量分析时，能够在中药质量控制中发挥良好效果。
4结合光谱数据
随着化学计量学的发展，近红外光谱法出现并获得了推广。这种方法能够快速对样本进行定性和定量分析，并且十分环保，符合可持续发展理念，能够分析出中药药材的产地，对其中的成分含量进行鉴定，还能够帮助识别药材的真假优劣，对于中药质量控制尤为重要。
中药药材成分复杂，不能够清晰直接地通过光谱数据表达出来，应该借助化学计量学使之优化，在分析时可以构建定量校正模型来达到这一目的。比如用傅里叶红外光谱仪检测牡丹皮品质，以漫发射方法进行近红外光谱采集，然后再有效进行光谱预处理。生成聚类分析模型分析牡丹皮产地，最后的分析结果显示该模型的预测性能较为理想，以丹皮酚和芍药苷为指标成分，采用偏最小二乘法分别建立其定量分析模型，丹皮酚和芍药苷模型的RMSECV分别依次为0.0493、0.0328％，RMSEP分别依次为0.0662，0.0416％，R2分别依次为0.9807、0.9957。由此可见，检测结果的准确性是很高的，傅里叶红外光谱仪可以在中药品质质量检测控制中应用。
结语
科学技术的发展为中药质量控制提供了更加科学准确有效的技术支持。推广化学计量学的应用，有助于对中药药材的产地，有效成分及其含量等信息进行准确快速的掌握，在对大量药材的鉴别和分析中发挥了重要作用。相关企业应该进一步开发化学计量学的应用价值，提升中药质量控制效率，推动中医药的发展。
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