黃芪為豆科黃芪屬植物。具有健脾補中，益衛固表，利尿，托毒生肌的功效。主治脾氣虛證，氣虛自汗證，氣血虧虛，潰久難斂等。 黃芪的主要產地分布于山西、內蒙古、東北和甘肅等地。黃芪的品質好壞與品種、產地和微量元素的含量多少以及其內部元素組分的構成有一定的關系。山西的黃芪比較綿軟，東北的黃芪比較粗壯，內蒙古的黃芪品質較好。
 

 傳統黃芪的鑒定方法多靠人工篩選和有機成分的測定。現在我們還可以利用激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術對黃芪進行內部元素信息和組分進行測定，以達到不同產地，不同品種黃芪的快速鑒定和品種鑒別等。
 

 近年來激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術作為一種新興的元素檢測和分析技術已經廣泛的應用于生態樣品測量、種質資源鑒定、珠寶、地質及工業等諸多領域。當激光作用于樣品表面時，在極短的時間內誘導產生含有樣品物質信息的等離子體。通過對等離子體發出的光譜進行收集分析，建立光譜與元素一一對應的關系。由此可以檢測出元素周期表中的大部分元素，檢測限可達ppm級。通過標準物質定標后可以進一步得到元素的含量信息。
 

 取內蒙古、山西、甘肅和東北的黃芪樣品進行實驗，樣品無需前處理。實驗時為了得到更好的信號，我們采用0.4μs為延遲時間，100%能量輸出，光斑100μm，10次脈沖的信號累加。元素的光譜信息如下圖所示，主要組成元素信息明顯，識別率較高。
 

為了進行分類實驗，我們在樣品上選取實驗區域后，取4x4格點進行實驗，100%能量輸出，光斑100μm，10次脈沖的信號累加。通過系統內置的PCA主成分分析模型我們能夠快速得到黃芪樣品的分類信息，如上圖所示。可以看出，不同產地的黃芪組分有一定的差異，其中內蒙古黃芪與東北黃芪，以及山西和甘肅黃芪均有一定的差異。山西和甘肅黃芪組分信息較接近，性狀也較類似。

​在此基礎上我們同時通過系統內置的HCA聚類分類模型進一步進行了分類分析，如上圖所示。結論與上述PCA分析模型分析的結果一致。通過第三方模型的驗證，分類結果的區分度可達100%。通過掃描法測得的黃芪水溶性浸出物含量、醇溶性浸出物的含量、總黃酮含量和總皂苷的含量關系為內蒙古>山西>甘肅>東北。這與我們分類實驗的結果結合可以建立黃芪樣品分類與黃芪質量的關聯關系，我們的分類圖譜也是內蒙古>山西>甘肅>東北。由此，針對黃芪除了傳統的鑒定方法，我們還可以結合多元素和多組分的評價指標，更科學、更全面、更快速地評價黃芪分類和品質質量。
 

 實驗裝置我們采用EcoChem 激光光譜元素分析系統，該系統采用LIBS技術。激光能量200mJ@1064nm，能量輸出0-100%可調；重現率20Hz；光斑大小20-200μm連續可調；檢測器譜寬190-1040nm；三維全自動工作臺；樣品室可通入氦氣或氬氣。
 

通過實驗，我們將不同產地的黃芪進行了元素識別分析及快速分類，為黃芪的真偽鑒別、分級分類以及品質優劣評價建立了新的方法。激光誘導擊穿光譜技術作為一種新興的、快速的、微損的微區化學分析技術，有著傳統儀器所不具備的更多功能。隨著這一技術的發展，它必將在中藥材元素分析領域發揮越來越重要的作用。