專利名稱：一種檢測(cè)中藥藥性的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)中藥藥性的裝置及方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，所有的生命系統(tǒng)每時(shí)每刻都在向外輻射光子，對(duì)生物光子的研究可以 追溯到1923年由蘇聯(lián)科學(xué)家所做的洋蔥根尖實(shí)驗(yàn)，他們首次借助生物檢波器觀察到蔥頭 的根能發(fā)射微弱紫外射線，并稱光引起了刺激細(xì)胞分裂。盡管此后幾年這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果被其 他科學(xué)家進(jìn)一步證實(shí)，但是由于缺乏合適的光子測(cè)量裝置以及生物化學(xué)領(lǐng)域的高速發(fā)展， 這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果被忽略了很長(zhǎng)時(shí)間。70年代以后，隨著激光的出現(xiàn)和生命科學(xué)的深入研究， Popp等科學(xué)家確定了“生物系統(tǒng)超弱光子輻射”這一命名，并根據(jù)研究的結(jié)果強(qiáng)調(diào)指出生物 光子輻射是生物體固有的一種功能，是自然界普遍存在的現(xiàn)象。中藥是中華民族醫(yī)學(xué)的瑰寶，而當(dāng)今對(duì)中藥的傳承和創(chuàng)新遇到瓶頸，“四氣五味歸 經(jīng)”等中藥藥性理論的闡明與本質(zhì)不夠明確，中藥標(biāo)準(zhǔn)化體系和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本缺如，中藥安 全性毒性問(wèn)題尚待解決……。目前研究中藥藥性的理論和方法主要有電子得失理論、紅外 成像掃描技術(shù)、斑點(diǎn)免疫印跡技術(shù)、測(cè)定微量元素含量等現(xiàn)代研究方法，雖然這些方法能夠 解釋中藥藥性的一些現(xiàn)象，但這些方法大部分都只局限于從一種或幾種成分上來(lái)研究中藥 藥性，而一種藥性的表現(xiàn)是很多種因素(如溫度、氣候、光照時(shí)間、土壤等等)共同作用的結(jié) 果，因此亟需一種能從整體上表征藥性的指標(biāo)。生物光子輻射來(lái)自于生命系統(tǒng)內(nèi)部由高能 態(tài)到低能態(tài)的躍遷，從量子理論觀點(diǎn)來(lái)看，生命系統(tǒng)的任何內(nèi)部變化，無(wú)論是組分上的還是 結(jié)構(gòu)上的，都會(huì)引起系統(tǒng)微觀能級(jí)改變，從而導(dǎo)致生物光量子輻射的改變，生物光子攜帶著 豐富的生命信息。因此，在理論上，通過(guò)測(cè)量不同中藥材的生物光子輻射，可以得到該種中 藥材的整體信息，更有利于闡明中藥藥性理論的本質(zhì)，從而突破中藥傳承和創(chuàng)新的瓶頸，有 助于實(shí)現(xiàn)中藥的現(xiàn)代化和國(guó)際化。現(xiàn)有技術(shù)中，并沒(méi)有一種利用不同性味的中藥材在激發(fā)光激發(fā)下發(fā)射生物光子的 特性(如熒光衰減、穩(wěn)態(tài)熒光光譜、強(qiáng)度)來(lái)定性和定量地檢測(cè)中藥寒、熱、中三種藥性的裝 置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)中藥藥性的裝置及方法，其利用不同 性味的中藥材在激發(fā)光激發(fā)下發(fā)射生物光子的特性(如熒光衰減、穩(wěn)態(tài)熒光光譜、強(qiáng)度)， 來(lái)定性和定量地檢測(cè)中藥寒、熱、中三種藥性。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，包括激發(fā)光源、樣品室、生物光子測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)，其中，激發(fā)光源用于產(chǎn)生激發(fā)光，其發(fā)射出的光線可以射入樣品室，生物光子測(cè)量系 統(tǒng)用于測(cè)量樣品室中樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子強(qiáng)度，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于分析和處理生 物光子測(cè)量系統(tǒng)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，生物光子測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)電路連接。
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所述檢測(cè)中藥藥性的裝置還包括光源電源、測(cè)量系統(tǒng)電源、前置放大系統(tǒng)和計(jì)數(shù) 系統(tǒng)，其中，光源電源與激發(fā)光源電路連接，為激發(fā)光源供電；測(cè)量系統(tǒng)電源與生物光子測(cè) 量系統(tǒng)電路連接，為生物光子測(cè)量系統(tǒng)供電；前置放大系統(tǒng)與生物光子測(cè)量系統(tǒng)連接，用于 將生物光子測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)到的生物光子轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并放大該信號(hào)；計(jì)數(shù)系統(tǒng)與前置放大 系統(tǒng)連接，用于記錄光子數(shù)隨時(shí)間變化的信息。所述激發(fā)光源上設(shè)有用于控制入射光的輻照時(shí)間的快門。所述激發(fā)光源可以采用白光或單色光，可以依據(jù)不同的樣品而選用不同的光源。所述樣品室包括橢球鏡，用于將2 π立體角內(nèi)的生物光子最大限度的收集到生 物光子測(cè)量系統(tǒng)接收端；活動(dòng)樣品架，用于控制樣品的移動(dòng)；凸透鏡，用于將生物光子輻射 聚焦到生物光子測(cè)量系統(tǒng)的光陰極。所述生物光子測(cè)量系統(tǒng)為能夠測(cè)量200nm-800nm波長(zhǎng)的生物光子強(qiáng)度的光電倍增管。所述光電倍增管前設(shè)有用于控制入射到光陰極的光照射時(shí)刻的快門，以避免光照 對(duì)光電倍增管的損傷。所述光電倍增管具有5cm以上的有效光陰極直徑。所述生物光子測(cè)量系統(tǒng)上設(shè)有制冷裝置，其能致冷至環(huán)境溫度50°C以下。所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理單元和顯示單元，其中數(shù)據(jù)處理單元處理經(jīng)生物 光子探測(cè)系統(tǒng)接收的光子值，并作出延遲衰減的強(qiáng)度或光譜曲線；顯示單元用于顯示處理 單元的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。一種檢測(cè)中藥藥性的方法將粉狀樣品置于樣品室中，激發(fā)光源發(fā)射出激發(fā)光，照 射到樣品上，利用生物光子測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子強(qiáng)度，然后將信息 傳入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將測(cè)得的信息與建立的鑒別標(biāo)準(zhǔn)中的信息進(jìn)行比較，從 而判斷出樣品的中藥寒、熱、中三種藥性及程度。本發(fā)明采用生物光子輻射延遲發(fā)光的動(dòng)力學(xué)參數(shù)作為中藥寒、熱、中三種藥性的 一種指標(biāo)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，先對(duì)不同藥性的、大量的中藥材進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 獲得相應(yīng)參數(shù)，將得到的參數(shù)與藥材在藥典中標(biāo)注的藥性進(jìn)行比對(duì)，并按照中藥的藥性進(jìn) 行生物光子輻射參數(shù)的定量化，從而建立基于生物光子輻射的中藥藥性鑒別標(biāo)準(zhǔn)。待需要 對(duì)未知藥性的中藥藥材進(jìn)行藥性的測(cè)定時(shí)，將樣品研磨為粉狀，置于樣品室內(nèi)，然后激發(fā)光 源發(fā)出激發(fā)光，照射到樣品上，生物光子測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子輻射， 獲得樣品的延遲發(fā)光動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將測(cè)得的信息與建立的中藥藥性標(biāo)準(zhǔn)比 對(duì)，從而判斷出樣品的中藥寒、熱、中三種藥性及程度。本發(fā)明的裝置和方法，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，其測(cè)定結(jié)果與藥材真實(shí)的藥性是相一致的，故 以生物光子強(qiáng)度作為中藥寒、熱、中三種藥性的一種指標(biāo)是可行的。本發(fā)明的檢測(cè)裝置和方 法能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出樣品的藥性，從而為技術(shù)人員應(yīng)用該樣品提供方便。本發(fā)明的裝置和方法，除了可以用于中藥藥性的檢測(cè)外，還能用于其它各種種類 樣品的檢測(cè)，包括食品安全及質(zhì)量檢驗(yàn)、種子質(zhì)量的測(cè)量與分析、化妝品原料及化妝品的檢 測(cè)等，而且，本發(fā)明的裝置和方法還能用于醫(yī)學(xué)診斷。


圖1為本發(fā)明的檢測(cè)中藥藥性的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為樣品室的內(nèi)部構(gòu)造示意圖；圖3為本發(fā)明的檢測(cè)中藥藥性的方法的流程圖；圖4為不同藥性的中藥材延遲發(fā)光的檢測(cè)結(jié)果示意圖。其中，101、激發(fā)光源；102、樣品室；103、生物光子測(cè)量系統(tǒng)；104、前置放大系統(tǒng)； 105、計(jì)數(shù)系統(tǒng)；106、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；107、光源電源；108、測(cè)量系統(tǒng)電源；109、橢球鏡；110、 活動(dòng)樣品架；111、凸透鏡。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1 一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，包括激發(fā)光源101、樣品室102、生物光子測(cè)量 系統(tǒng)103、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)106、光源電源107、測(cè)量系統(tǒng)電源108、前置放大系統(tǒng)104和計(jì)數(shù)系 統(tǒng)105，如圖1所示，其中，激發(fā)光源101用于產(chǎn)生激發(fā)光，其發(fā)射出的光線可以射入樣品室 102，生物光子測(cè)量系統(tǒng)103用于測(cè)量樣品室102中樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子強(qiáng)度，數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)106用于分析和處理生物光子測(cè)量系統(tǒng)103所測(cè)得的數(shù)據(jù)，生物光子測(cè)量系統(tǒng) 103和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)106電路連接。光源電源107與激發(fā)光源101電路連接，為激發(fā)光源 101供電；測(cè)量系統(tǒng)電源108與生物光子測(cè)量系統(tǒng)103電路連接，為生物光子測(cè)量系統(tǒng)103 供電；前置放大系統(tǒng)104與生物光子測(cè)量系統(tǒng)103連接，用于將生物光子測(cè)量系統(tǒng)103探測(cè) 到的生物光子轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并放大該信號(hào)；計(jì)數(shù)系統(tǒng)105與生物光子測(cè)量系統(tǒng)103連接，用 于記錄光子數(shù)隨時(shí)間變化的信息。所述激發(fā)光源101上設(shè)有用于控制入射光的輻照時(shí)間的快門。所述激發(fā)光源101可產(chǎn)生1W-100W的光(白光或單色光)(可以通過(guò)調(diào)節(jié)電源的 電壓產(chǎn)生不同功率的光強(qiáng))。所述樣品室102包括橢球鏡109，用于將通過(guò)光源101激發(fā)的2 π立體角內(nèi)的生物 光子最大限度的收集，然后經(jīng)凸透鏡111聚焦到生物光子測(cè)量系統(tǒng)接收端；活動(dòng)樣品架110， 用于控制樣品架上樣品池里的樣品的移動(dòng)；凸透鏡111，用于將生物光子輻射聚焦到生物光 子測(cè)量系統(tǒng)103的光陰極，如圖2所示，樣品室內(nèi)，橢球鏡109、樣品活動(dòng)架110和凸透鏡111 依次排列，樣品活動(dòng)架上設(shè)有樣品池(圖中未標(biāo)出)；圖中，由活動(dòng)樣品架110發(fā)出的箭頭表 示樣品受激發(fā)光照射后向樣品室內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射光子，由橢球鏡109發(fā)出的箭頭表示橢球鏡 109收集2 π立體角內(nèi)的樣品發(fā)射的光子并將其最大限度地聚焦到凸透鏡111上，由凸透鏡 111發(fā)出的箭頭表示凸透鏡111進(jìn)一步將生物光子聚焦到光子測(cè)量系統(tǒng)接收端。所述生物光子測(cè)量系統(tǒng)為能夠測(cè)量200nm-800nm波長(zhǎng)的生物光子強(qiáng)度的光電倍 增管，光電倍增管外包被制冷裝置，其能致冷至環(huán)境溫度50°C以下。所述光電倍增管前設(shè)有用于控制入射到光陰極的光照射時(shí)刻的快門，以避免光照 對(duì)光電倍增管的損傷。所述光電倍增管具有5cm以上的有效光陰極直徑。所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理單元和顯示單元，其中，數(shù)據(jù)處理單元處理經(jīng)生 物光子探測(cè)系統(tǒng)接收的光子值，并作出延遲衰減的強(qiáng)度或光譜曲線；顯示單元用于顯示處
5理單元的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)射自受激樣品的生物光子信息作出相應(yīng)的曲線(穩(wěn)態(tài)強(qiáng) 度_時(shí)間曲線、瞬態(tài)延遲發(fā)光曲線、穩(wěn)態(tài)強(qiáng)度_波長(zhǎng)曲線)，并計(jì)算出相關(guān)參數(shù)的值，通過(guò)與 數(shù)據(jù)庫(kù)的比較，從而來(lái)確定樣品的三性。實(shí)施例2對(duì)中藥材的生物光子輻射強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量步驟如下(1)實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備調(diào)節(jié)室溫至20°C，光電倍增管預(yù)熱，制冷3 4小時(shí)，保證系統(tǒng)有 恒定的背景噪聲。(2)中藥材的處理將選取的符合中藥材標(biāo)準(zhǔn)的天麻、附子、大黃、干姜、苦參、甘草 研碎后各取lg，放入樣品室的樣品池中，暗置2 3分鐘后，打開(kāi)光源(實(shí)驗(yàn)選用60W，白 光)和快門，約10分鐘后，關(guān)閉激發(fā)光源的快門，打開(kāi)光電倍增管的快門，開(kāi)始測(cè)量固體粉 末的延遲發(fā)光，記錄發(fā)光值，生物光子信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換、放大、甄別，進(jìn)入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。每個(gè)樣 品測(cè)量10次。(3)數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理公式為I(t) = Acsch2(t/ B+C)，式中，t是時(shí)間；A，B，C是與時(shí)間無(wú)關(guān)的參數(shù)，A是一個(gè)強(qiáng)度參量，它依賴于被測(cè)樣品的 性質(zhì)，同時(shí)與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及光照時(shí)間有關(guān)；B是一個(gè)特征時(shí)間，直與樣品自身的性質(zhì)有關(guān)；C 與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及光照條件無(wú)關(guān)，作為位相因子決定樣品的初始狀態(tài)，敏感地決定發(fā)光的初 始強(qiáng)度。用該公式，求出參數(shù)值A(chǔ)，B, C，它們攜帶著有關(guān)中藥材藥性的相關(guān)信息。流程圖如圖3所示。圖4是上述測(cè)量的中藥材生物光子輻射強(qiáng)度的結(jié)果，檢測(cè)結(jié)果表明，不同藥性的 中藥材衰減時(shí)間T值相差很大，屬于熱性的干姜和附子衰減時(shí)間T明顯高于中性的天麻和 甘草、寒性的大黃和苦參。雖然本實(shí)施例所測(cè)量的只是中藥材中的很小一部分，但它透漏出的信息是令人欣 喜的，通過(guò)檢測(cè)結(jié)果可以看出，通過(guò)對(duì)不同的中藥材受激輻射出的生物光子的測(cè)量，來(lái)研究 中藥藥性，不但具有可行性，且前景尤為可觀。本發(fā)明中未詳細(xì)描述的裝置、系統(tǒng)、方法等，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的，為所屬領(lǐng)域 技術(shù)人員所熟知的，故不再進(jìn)行描述。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于包括激發(fā)光源、樣品室、生物光子測(cè)量系統(tǒng) 和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，激發(fā)光源用于產(chǎn)生激發(fā)光，其發(fā)射出的光線可以射入樣品室，生物 光子測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量樣品室中樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子強(qiáng)度，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于分 析和處理生物光子測(cè)量系統(tǒng)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，生物光子測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于還包括光源電源、測(cè) 量系統(tǒng)電源、前置放大系統(tǒng)和計(jì)數(shù)系統(tǒng)，其中，光源電源與激發(fā)光源電路連接，為激發(fā)光源 供電；測(cè)量系統(tǒng)電源與生物光子測(cè)量系統(tǒng)電路連接，為生物光子測(cè)量系統(tǒng)供電；前置放大 系統(tǒng)與生物光子測(cè)量系統(tǒng)連接，用于將生物光子測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)到的生物光子轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 并放大該信號(hào)；計(jì)數(shù)系統(tǒng)與前置放大系統(tǒng)連接，用于記錄光子數(shù)隨時(shí)間變化的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于所述激發(fā)光源上設(shè) 有用于控制入射光的輻照時(shí)間的快門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于所述樣品室包括橢 球鏡，用于將2π立體角內(nèi)的生物光子最大限度的收集到生物光子測(cè)量系統(tǒng)接收端；活動(dòng) 樣品架，用于控制樣品的移動(dòng)；凸透鏡，用于將生物光子輻射聚焦到生物光子測(cè)量系統(tǒng)的光 陰極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于所述生物光子測(cè)量 系統(tǒng)為能夠測(cè)量200nm-800nm波長(zhǎng)的生物光子強(qiáng)度的光電倍增管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于所述光電倍增管前 設(shè)有用于控制入射到光陰極的光照射時(shí)刻的快門，以避免光照對(duì)光電倍增管的損傷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于所述光電倍增管具 有5cm以上的有效光陰極直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于所述生物光子測(cè)量 系統(tǒng)上設(shè)有制冷裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 包括數(shù)據(jù)處理單元和顯示單元。
10.一種檢測(cè)中藥藥性的方法，其特征在于將粉狀樣品置于樣品室中，激發(fā)光源發(fā)射 出激發(fā)光，照射到樣品上，利用生物光子測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子強(qiáng)度， 然后將信息傳入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將測(cè)得的信息與已確定的鑒定標(biāo)準(zhǔn)的信息進(jìn) 行比較，從而判斷出樣品的中藥寒、熱、中三種藥性及程度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)中藥藥性的裝置，包括激發(fā)光源、樣品室、生物光子測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，激發(fā)光源用于產(chǎn)生激發(fā)光，其發(fā)射出的光線可以射入樣品室，生物光子測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量樣品室中樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子強(qiáng)度，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于分析和處理生物光子測(cè)量系統(tǒng)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，生物光子測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)電路連接。本發(fā)明還公開(kāi)了一種檢測(cè)中藥藥性的方法將粉狀樣品置于樣品室中，激發(fā)光源發(fā)射出激發(fā)光，照射到樣品上，利用生物光子測(cè)量系統(tǒng)探測(cè)樣品受激發(fā)后發(fā)射的生物光子強(qiáng)度，然后將信息傳入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而判斷出樣品的中藥寒、熱、中三種藥性及程度。
文檔編號(hào)G01N21/63GK102004089SQ20101055133
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者崔亞洲, 龐靖祥, 楊美娜, 韓金祥, 黃金昭 申請(qǐng)人:山東省醫(yī)藥生物技術(shù)研究中心