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中药市场以假乱真、以次充好屡屡发生的现象严重制约了中药使用效果的安全和稳定,也限制了中药研究和应用的发展。为实现中药的安全、有效、稳定、可控,并为中药走向世界提供质量保证,快速而科学地鉴别和评价中药已成为当前分析化学领域极富挑战性的课题之一。非线性化学指纹图谱技术是从非线性化学的角度对中药进行真伪鉴别和质量控制的一种新方法。相对色谱和光谱指纹图谱而言,它无需分离提纯等预处理,能适用于各种相态和剂型样本的分析鉴别,具有分析速度快,分析成本低的特点。本文就非线性化学指纹图谱相似度、准确度、中药非线性化学指纹图谱的应用和非线性化学指纹图谱智能分析仪的设计与开发等进行了系统的研究和讨论。论文主要内容如下:1.非线性化学指纹图谱的基础理论研究提出了适合非线性化学指纹图谱的相似度计算方法,考察了用非线性化学指纹图谱技术鉴别中药的准确度。提出中药非线性化学指纹图谱的测定原则,并根据该原则获得了18种中药的非线性化学指纹图谱。利用指纹图谱的参数信息,以相似系统理论方法及目前常用的三种指纹图谱相似度计算方法(欧氏距离、相关系数、夹角余弦)对不同产地的甘草及其它不同中药的非线性化学指纹图谱的相似度进行了计算。结果表明,相似系统理论方法最能如实反映样品间差异,可作为中药非线性化学指纹图谱相似程度的定量评价方法;以丙二酸体系为例,从B-Z反应的机理出发,利用概率论思想,从理论上推导了此法的准确度计算方法,并通过实验加以验证。理论和实验表明,非线性化学指纹图谱结合相似度计算能够对中药及其制剂进行快速、简便、准确的鉴别和评价,方法准确可靠,切实可行。2.非线性化学指纹图谱的应用研究介绍了基于非平衡态的非线性化学指纹图谱的基本原理,并利用此法结合相似度计算对甘草进行了鉴别和质量评价。根据甘草指纹图谱诱导时间与检测用量的关系,计算了安徽、甘肃、内蒙、宁夏四个产地甘草活性成分的整体相对含量,并建立了四个不同产地甘草活性成分的当量关系,为甘草的临床用药以及配伍提供用量依据,对提高中药用药安全和疗效稳定具有积极作用;讨论了基于稳态体系的非线性化学指纹图谱技术,并以"H++Mn2+BrO3-+丙酮”体系为例,就其原理、特点和应用进行了研究,比较了两种方法的优缺点。3.非线性化学指纹图谱智能分析仪的设计与开发设计组装了非线性化学指纹图谱智能分析仪,设计了温度波动范围为±0.1℃的精密恒温装置,控制精度为1%的的搅拌电机,抗磁场、电场干扰能力强,信号处理误差小于0.5%的测量系统。编写了数据采集软件和数据处理软件,能方便设置数据采集通道、采样时间、采样点数等参数,实现数据的高速采集和信号的可视化,能对指纹图谱数据进行绘图、平滑等处理,并能自动计算指纹图谱的定量参数、相似度,并对指纹图谱进行模式分析。建立了从数据采集到数据处理的一套完整的平台,促进了非线性化学指纹图谱的应用和发展。