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人工智能和工业4.0视域下高光谱成像技术融合深度学习方法在中药领域中的应用与展望 被引量：21
1
作者 陶益 陈林 +1 位作者 江恩赐 颜继忠 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第22期5438-5442,共5页
21世纪,人工智能的崛起标志着世界进入工业4.0时代。随着计算机、电子信息科学等应用领域迅猛发展,机器学习作为人工智能的核心智慧,为中药现代化提供了方法学上的新思路。将支持向量机(support vector machines, SVM)、极限学习机(extr... 21世纪,人工智能的崛起标志着世界进入工业4.0时代。随着计算机、电子信息科学等应用领域迅猛发展,机器学习作为人工智能的核心智慧,为中药现代化提供了方法学上的新思路。将支持向量机(support vector machines, SVM)、极限学习机(extreme learning machine, ELM)、卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)、循环神经网络(recurrent neural network, RNN)等机器学习方法与高光谱成像技术融合,用于中药真伪鉴定、硫熏鉴别、产地区分、含量测定、霉菌检测等,可以很大程度上解决中药质量难以严格把控的问题。该文总结了近年高光谱成像技术(hyperspectral imaging, HSI)结合机器学习方法在中药领域中的应用,重点介绍了高光谱成像技术的原理、图像预处理方法和深度学习算法,并对未来高光谱成像技术在中药领域的发展前景进行展望。 展开更多
关键词 高光谱成像技术 人工智能 深度学习 中药
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基于质量源于设计理念优化柳叶蜡梅挥发油包合物制备工艺
2
作者 张聪 金唯唯 +3 位作者 曾结林 刘剑忠 张慧 颜继忠 《中华中医药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4639-4643,共5页
目的:基于质量源于设计(QbD)理念优化柳叶蜡梅挥发油包合物制备工艺。方法:以挥发油包合物的收率和包合率为关键质量属性(CQAs),选取了7个高风险因素设计Plackett-Burman试验,筛选出关键工艺参数;采用Box-Behnken试验设计分析CQAs与关... 目的:基于质量源于设计(QbD)理念优化柳叶蜡梅挥发油包合物制备工艺。方法:以挥发油包合物的收率和包合率为关键质量属性(CQAs),选取了7个高风险因素设计Plackett-Burman试验,筛选出关键工艺参数;采用Box-Behnken试验设计分析CQAs与关键工艺参数的相关性;构建设计空间,选取最优操作空间。同时利用显微镜对包合物进行物理表征。结果:柳叶蜡梅挥发油包合物制备工艺优化出的操作空间为包合时间2.6~3.0 h,包合温度41~44℃,投料比(β-环糊精∶挥发油)7.7∶1~8.3∶1。该操作空间下包合物的收率>56%,包合率>73%,包合物形态均一稳定。结论:该包合工艺操作空间可行,为柳叶蜡梅挥发油包合物制备工艺的质量控制提供参考。 展开更多
关键词 质量源于设计 柳叶蜡梅 挥发油 包合物 设计空间
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基于拉曼光谱实时监测甘草配方颗粒的提取过程 被引量：3
3
作者 殷文俊 唐建飞 +5 位作者 郑洁 张璐 张弘旭 刘霄谊 颜继忠 张慧 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2021年第18期5560-5568,共9页
目的应用拉曼光谱技术结合多种预处理算法和多种特征波段筛选方法建立数学模型,对甘草配方颗粒提取过程中甘草苷和甘草酸含量实时监测。方法以甘草配方颗粒为研究对象,收集提取过程中各个时间点的提取液样本,进行拉曼光谱检测。采集得... 目的应用拉曼光谱技术结合多种预处理算法和多种特征波段筛选方法建立数学模型,对甘草配方颗粒提取过程中甘草苷和甘草酸含量实时监测。方法以甘草配方颗粒为研究对象,收集提取过程中各个时间点的提取液样本,进行拉曼光谱检测。采集得到的光谱与液相色谱结果对应,分别建立3种甘草苷和甘草酸定量校正模型,考察不同预处理方法对模型的影响,优选出最佳变量筛选方法。结果甘草苷模型中标准正态变换(SNV)预处理方法和甘草酸模型中Savitzky-Golay 13点平滑方法对模型性能参数提升幅度最大。通过连续投影算法筛选的甘草苷和甘草酸模型分别只需要4个和3个光谱变量即可达到全光谱变量模型水平,通过竞争性自适应重加权算法(CARS)筛选后建立的贝叶斯岭回归(BRR)甘草苷和甘草酸定量模型具有全局最优性能。结论拉曼光谱技术应用于甘草配方颗粒提取过程中所建立模型性能良好,为实现中药配方颗粒提取过程实时监测和快速分析提供了研究基础。 展开更多
关键词 拉曼光谱 甘草配方颗粒 提取过程 甘草苷 甘草酸 实时监测
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基于近红外高光谱成像技术对不同产地苦杏仁和桃仁药材的鉴别 被引量：25
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作者 郑洁 茹晨雷 +3 位作者 张璐 殷文俊 张慧 颜继忠 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2571-2577,共7页
为建立一种快速无损鉴别不同产地苦杏仁、桃仁药材及其真伪辨别的评价方法,基于高光谱成像技术采集898~1 751 nm内苦杏仁、桃仁药材的光谱信息。以不同产地的苦杏仁和桃仁药材为研究对象,并取其中720个苦杏仁样品和600个桃仁样品进行真... 为建立一种快速无损鉴别不同产地苦杏仁、桃仁药材及其真伪辨别的评价方法,基于高光谱成像技术采集898~1 751 nm内苦杏仁、桃仁药材的光谱信息。以不同产地的苦杏仁和桃仁药材为研究对象,并取其中720个苦杏仁样品和600个桃仁样品进行真伪辨别,经过提取感兴趣区域(region of interest, ROI),获得ROI内平均反射光谱后,比较5种预处理方法,利用偏最小二乘法判别分析(partial least square-discriminant analysis, PLS-DA)、支持向量机(support vector machine, SVM)和随机森林(random forests, RF)方法分别建立分类模型,并基于预测结果的混淆矩阵(confusion matrix)和受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)作为综合评价指标。结果表明,在3个样本集中,均表现出二阶导数预处理方法与PLS-DA是最佳的模型组合,其5折交叉验证下测试集分类准确率分别为93.27%,96.19%,100.0%,与预测结果的混淆矩阵相一致,且其ROC曲线下面积分别获得0.992 3,0.999 6,1.000的最高值。可见,基于近红外高光谱成像技术能准确鉴别不同产地苦杏仁、桃仁药材,并可实现2个品种的真伪辨别。 展开更多
关键词 苦杏仁 桃仁 近红外高光谱技术 产地分类 真伪辨别
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基于特征图谱和量值传递关系评价荆芥配方颗粒的关键生产工艺 被引量：13
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作者 殷文俊 何洁玉 +4 位作者 许鑫 廖彩震 唐岚 颜继忠 张慧 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1357-1362,共6页
基于特征图谱和量值传递关系相结合的新模式,对荆芥配方颗粒的关键生产工艺进行评价。通过对配方颗粒各生产环节的中间体进行研究,分析指标成分胡薄荷酮在各环节的损失,建立特征图谱评价模式,评价荆芥配方颗粒制备工艺设计的合理性。10... 基于特征图谱和量值传递关系相结合的新模式,对荆芥配方颗粒的关键生产工艺进行评价。通过对配方颗粒各生产环节的中间体进行研究,分析指标成分胡薄荷酮在各环节的损失,建立特征图谱评价模式,评价荆芥配方颗粒制备工艺设计的合理性。10批荆芥标准汤剂中胡薄荷酮为0.067%~0.124%(平均值的70%~130%),转移率为44.58%~93.97%,经工艺改进制备的颗粒中胡薄荷酮质量分数为0.093%,胡薄荷酮总转移率为68.38%,符合标准汤剂参数范围。该文强调了中药配方颗粒研究过程的整体性,为长期以来以含量测定为主要评价指标的传统中药质量控制提供了新思路。 展开更多
关键词 荆芥 配方颗粒 特征图谱 量值传递 生产工艺 胡薄荷酮
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基于HPLC指纹图谱结合化学模式识别辨析补中益气产品质量标志物 被引量：8
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作者 金唯唯 金华燕 +4 位作者 费状丽 施杰 白芮 颜继忠 张慧 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2114-2126,共13页
目的 建立补中益气产品HPLC指纹图谱,并结合化学模式识别对相关产品(口服液、合剂、水丸、蜜丸、浓缩丸)进行质量标志物分析。方法 以Kromasil 100-5-C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm)为色谱柱,流动相为乙腈-0.2%甲酸水溶液,体积流量0.80... 目的 建立补中益气产品HPLC指纹图谱,并结合化学模式识别对相关产品(口服液、合剂、水丸、蜜丸、浓缩丸)进行质量标志物分析。方法 以Kromasil 100-5-C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm)为色谱柱,流动相为乙腈-0.2%甲酸水溶液,体积流量0.80 m L/min,检测波长260 nm,梯度洗脱;对20批补中益气产品的HPLC指纹图谱进行相似度评价,结合层次聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)、主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)对色谱峰进行综合处理和分析。结果 以补中益气产品HPLC指纹图谱中的16个色谱峰为共有峰,20批样品的相似度为0.799~0.933;指认其中10个共有峰。HCA、PCA、OPLS-DA分类结果显示,20批补中益气产品可聚为4类,补中益气浓缩丸聚为一类,补中益气水丸聚为一类,补中益气蜜丸聚为一类,补中益气合剂与11批口服液聚为一类。OPLS-DA筛选出变量投影重要性分析值(variable importance in projection,VIP)大于1的共有峰依次为峰2(肌苷)、3(胸苷)、10(橙皮苷)、15(甘草酸)、6(毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷),以上特征峰可作为补中益气产品的质量标志物。结论 建立的HPLC指纹图谱方法简便快捷,专属性、重复性良好;结合化学模式识别分析,为补中益气产品质量评价标准体系的建立提供参考。 展开更多
关键词 补中益气产品 HPLC 指纹图谱 化学模式识别 质量标志物 口服液 合剂 水丸 蜜丸 浓缩丸 层次聚类分析 主成分分析 正交偏最小二乘法-判别分析 甘草酸 橙皮苷 肌苷 胸苷 毛蕊异黄酮-7-O-葡萄糖苷
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