姜科植物的傅里叶变换红外光谱研究

发布时间：2017-08-11 23:25

  本文关键词：姜科植物的傅里叶变换红外光谱研究

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【摘要】：姜科植物具有重要的药用价值、经济价值和观赏价值,对姜科植物进行系统研究具有重要意义。该文利用傅里叶变换红外光谱技术测试姜科植物的根茎,并结合多种化学统计方法来对多种姜科植物进行光谱分析,应用现代光谱技术对姜科植物的研究具有一定的实际和理论意义。通过对7种姜科药材进行红外光谱比较分析,对1800~1000 cm-1范围内的数据进行二阶导数处理,发现药材的峰形、峰强差异明显。其中糖类的特征区域1200~1000 cm-1、蛋白质的特征峰(1635、1516 cm-1)差异较为明显。比较图谱的差异,结合吸光度比值法、曲线拟合技术对植物所含的化学成分以及药理活性作对比分析,由此进一步探讨姜科植物的功效。图谱差异显示出姜科植物主要成分的含量和药效成分有异,应区分清楚,不宜相互代替入药。结合统计分析法对17种姜科植物进行聚类模型建立以及亲缘关系分析和物种鉴定,选取出信息量较大的区域1800~1000 cm-1范围内的数据进行建模,经比较得出该区域内的二阶导数数据所建立的模型优于原始和一阶导数数据,因此1800~1000 cm-1区域的二阶导数数据成了聚类分析、相关性分析的数据首选。同时得出同属植物间药材属近缘种,并支持了顶花莪术、温郁金在分类系统中的独立性。将系统聚类应用于物种鉴定,鉴定正确率达到100%。根据红外谱图的差异以及亲缘的分析,对姜科2族6属植物进行光谱分类,在族属级的水平分类中,结果与传统分类基本吻合,但也有一定的差异,为姜科植物的分类系统学提供了参考。研究表明,傅里叶变换红外光谱技术可应用于姜科植物的生物活性研究、物种鉴定及系统分类,是植物研究中一种可靠便捷的方法。
【关键词】：傅里叶变换红外光谱 姜科植物 聚类分析 相关性分析
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.33;R284
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 姜科植物的研究状况9-10
• 1.2 红外光谱技术在植物方面的研究状况10
• 1.3 论文选题的目的和意义10-11
• 1.4 论文的主要内容11-13
• 1.5 论文的组织结构13-14
• 第2章 傅里叶变换红外光谱技术介绍14-25
• 2.1 红外光谱的发展史14-15
• 2.2 红外光谱技术的原理15-19
• 2.2.1 红外光谱的产生15
• 2.2.2 双原子分子振动理论15-18
• 2.2.3 谱带吸收强度的基本理论18-19
• 2.3 傅里叶变换红外光谱仪的工作原理19-23
• 2.3.1 仪器构造19-20
• 2.3.2 工作原理20-22
• 2.3.3 样品的制备与测试22-23
• 2.4 傅里叶变换红外光谱技术的应用23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 所用到的化学计量学方法介绍25-30
• 3.1 系统聚类分析25-28
• 3.1.1 聚类分析概念25-26
• 3.1.2 相似性的量度26-27
• 3.1.3 系统聚类方法27-28
• 3.2 相关分析28-29
• 3.2.1 相关分析的基本概念28
• 3.2.2 相关系数的描述28-29
• 3.3 本章结论29-30
• 第4章 姜科-山姜属植物傅里叶变换红外光谱研究30-40
• 4.1 实验部分30
• 4.1.1 实验仪器30
• 4.1.2 样品的采集与制备30
• 4.1.3 光谱测试、预处理和数据分析30
• 4.2 山姜属植物的傅里叶红外光谱分析30-35
• 4.2.1 图谱相似性分析30-33
• 4.2.2 图谱差异性分析33-34
• 4.2.3 四种山姜属植物的红外光谱峰归属34-35
• 4.3 三种山姜的红外吸收光谱的分析35-39
• 4.3.1 三种山姜植物的红外光谱峰归属35-36
• 4.3.2 三种山姜植物红外吸收光谱的二阶导数谱分析36-39
• 4.4 本章小结39-40
• 第5章 姜科-豆蔻类药材的傅里叶变换红外光谱研究40-47
• 5.1 实验部分40
• 5.1.1 实验仪器40
• 5.1.2 样品的采集与制备40
• 5.1.3 光谱测试、预处理和数据分析40
• 5.2 豆蔻类药材的傅里叶红外光谱分析40-45
• 5.2.1 图谱相似性分析40-42
• 5.2.2 图谱差异性分析42-45
• 5.2.3 四种山姜属植物的红外光谱峰归属45
• 5.3 本章小结45-47
• 第6章 姜科植物分类模型建立及物种鉴定47-59
• 6.1 实验部分47-48
• 6.1.1 实验仪器47
• 6.1.2 样品的采集与制备47-48
• 6.1.3 光谱测试、预处理和数据分析48
• 6.2 姜科植物光谱分析及聚类、相关性分析的数据选择48-51
• 6.2.1 17种姜科植物的光谱分析48-49
• 6.2.2 样品聚类分析、相关性分析的数据选择49-51
• 6.3 聚类分析和相关性分析51-56
• 6.3.1 系统聚类分析51-54
• 6.3.2 相关性分析54-56
• 6.4 亲缘关系分析56-57
• 6.5 物种鉴定57-58
• 6.6 本章小结58-59
• 第7章 姜科植物的分类研究59-67
• 7.1 实验部分59-61
• 7.1.1 实验仪器59
• 7.1.2 样品的采集与制备59-60
• 7.1.3 光谱测试、预处理和数据分析60-61
• 7.2 样品光谱分析61-64
• 7.2.1 同族不同属植物的光谱比较61-63
• 7.2.2 同属不同种植物的光谱比较63-64
• 7.3 姜科植物的聚类分析64-66
• 7.4 本章小结66-67
• 第8章 总结和展望67-69
• 8.1 全文总结67-68
• 8.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 攻读学位期间发表的学术论文73-74
• 致谢74

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本文编号：658722