颜色是用于评价某些物质内在和外在质量的重要指标。对物质颜色可以用色调、饱和度和明度3个参数综合表示^[1]，利用各物质间的色度可描述不同物质的质和量的差异。颜色分析法可利用仪器实现对物质颜色进行无损和快速测定的手段，通过对颜色数值进行量化分析，可以在产品颜色的控制和评价上更加准确。此法克服了肉眼判断误差大，导致颜色评价结果可信度较低的问题。

1 颜色分析常用的颜色空间及测定仪器 1.1 颜色空间

颜色空间是一种将颜色转换成数字，进而对其量化分析的方法^[2]。根据其应用范围可分为3种类型，即工业、视觉和色度学颜色空间。其中工业颜色空间包括RGB、CMY、YUV、YIQ和YCbCr等，RGB颜色空间适用于计算机图像及成像系统的研究^[3-4]；CMY颜色空间主用于印刷行业^[5]。视觉颜色空间可分为HSB、HSI、HSL和HSV，其中基于HSV颜色空间可对图像进行检索^[6]。色度学颜色空间有L^*a_^*b_^*、Luv、LCH、XYZ、Yxy等，Lab、Luv分别用于一般物体和自发光体色差的计算^[7]；LCH表达色彩则更贴近人的认知方式，因此容易被理解^[8]。

1.2 测定仪器

颜色参数可通过光电积分式测色仪和分光光度测色仪测定。其中，光电积分式测色仪器是模拟人眼光谱三刺激值特性，用光电积分效应直接测得样品的三刺激值，再由此计算出样品的色品坐标等参数，精确度不高但能准确测出2个色源之间的差别，适用于测量精度要求不是很高行业的快速在线检测^[9]。而分光光度测色是测量各个波长的颜色刺激，通过测试样品的光谱成分进而确定其颜色参数，因此精度非常高^[10]。

2 颜色分析法在药物研究中的应用

色泽是药品品质评价的重要指标之一，传统目视法主观误差大^[11]。基于色度学原理的颜色分析方法可有效地鉴别药材，评价药物的质量，建立中药炮制工艺的标准，以及药物制剂产品在线管理。

2.1 中药材鉴别

颜色是中药性状描述的关注点之一，以颜色对药材进行区分是中药鉴定常用的方法。研究显示^[12]，通过测定和分析陈皮与广陈皮2种颜色参数L^*值和b^*值的差异，可快速有效地区分陈皮和广陈皮。在以色差仪对仿野生及人工栽培的防风饮片的总色差值E^*ab的测定结果显示：2种防风饮片外皮颜色具有显著差异，可以作为快速鉴别2种饮片的检测方法，并可为防风饮片分级提供依据^[13]。刘红亮等^[14]根据厚朴发汗前后显著的色度L和a的差异，实现了发汗和未发汗厚朴样品的鉴别。研究表明^[15]，采用RSD和dE^*ab双指标评价方法对甘草的断面和表皮颜色及进行量化分析，可精确、如实地反映药材颜色情况，为揭示中药传统性状鉴别提供了实验依据。通过对不同产地茺蔚子的色差值以及水分等分析发现：不同产地茺蔚子质量差异较大，并且总色差值是判断不同产地茺蔚子的重要因素^[16]。另有研究表明^[17]，通过对5种芸香科中药性状“颜色”、“气”、“味”分别进行客观数值化和综合数据分析，所得分类结果与PCA模型分析结果一致，因此对“颜色”等中药性状进行客观数值化研究可实现对各类样品的准确区分。

2.2 分析中药材外观与内在品质的相关性

药材颜色的不同或变化，不仅由于它的品种和本身差异，与其化学成分及含量高低也关系密切。何婉婉等^[18]通过分析北豆根药材粉末色泽与其中所含4个生物碱成分的相关性，发现北豆根粉末橙红色越深，总色差越大，4个生物碱含量总和越大。研究显示^[19]，野生甘草的根皮及断面中甘草苷和甘草酸含量与其色度值ΔE^*、ΔL^*显著相关，稳定性良好。葡萄籽与其成分的相关性分析显示^[20]：葡萄籽中多酚、原花青素氧化裂解产生的花色素伴随着a^*和b^*值增大L值减小，因此，可以通过色差定性判断葡萄籽中多酚和原花青素的变化。研究表明^[21]：当羟基红花黄色素A含量低时，红花的红色和黑色往往较少，说明红花的红色度a^*和亮度L^*与羟基红花黄色素A含量有显著的相关性，此结果也证实颜色可用作红花质量评价的特征，甚至可以应用于其他植物中药。另有研究表明^[22]，莲须药材总黄酮含量与药材粉末明暗程度有关，其颜色越亮，总黄酮的含量越高。方小华等^[23]利用HPLC测定饮片中柚皮苷和新橙皮苷的含量，对饮片色泽信息和有效成分的关系进行分析，其结果显示色度差和有效成分存在显著相关性，因而分析色度差可作为不同发酵时间樟帮枳壳饮片质量评判标准。

2.3 建立中药炮制工艺

中药的加工是使中药颜色发生变化的重要因素，因此通过监测加工过程中药材颜色变化，可准确地得出药材合适的加工条件。刘粤疆等^[24]以色差法比较了槟榔药材炒制前后的颜色，发现槟榔亮度L^*值与炒制时间线性关系显著，ΔL^*介于13~15内，焦槟榔炮制品为合格品。另有研究显示^[25]，当生藕节与其炮制品ΔE值在6~10，炮制温度达到165~215 ℃时，为合格的藕节炭炮制品。殷放宙等^[26]通过分析栀子和山楂炒制过程中ΔE和L的变化，确定了不同火候下2种药材颜色的平稳时间，其结果可为中药炮制最佳工艺参数的确定提供参考。研究表明^[27]，泽泻炮制饮片的颜色与质量有较好的相关性，色度差可作为其质量控制的标准，因此控制炮制条件，使泽泻饮片外观色泽均匀，炮制品质更佳。肖井雷等^[28]以芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚和总蒽醌的量为大黄炮制品考察指标，并量化炮制品的颜色值，其色度值显示与这几种成分含量显著相关，因此熟大黄炮制过程中，可以通过测定其色度L、a、b值科学地判定炮制终点。有研究显示^[29]：白术麸炒饮片颜色与生品颜色的差值ΔEab与5-羟甲基糠醛（5-HMF）含量呈显著正相关，因此5-HMF含量能够反应白术炮制程度，可作为炮制过程中饮片质量的控制指标，为白术麸炒炮制规范研究提供参考。

2.4 评价药物制剂的质量

在药物制剂中，色差法主要通过测定注射液颜色，实现对品质的检测。吴衍风等^[30]采用色差法测定益气复脉冻干溶液颜色的方法学考察结果满意，检测效果良好。刘君动等^[31]利用色差法建立的丹参多酚酸溶液颜色的测定方法，精密度和重复性好，3 h色差值ΔE的RSD为1.3%。刘炜等^[32]通过比较清开灵注射液与标准比色液的色品、色差、红绿度和黄兰度，可灵敏地检测出中药注射剂质量，对中药注射剂安全性控制具有实际意义。黄春辉^[33]以色差计法对灰黄霉素溶液颜色进行数字量值化的测定；方法简单，数据稳定，重复性好。在注射用头孢曲松钠各论项下的有关物质和头孢曲松聚合物的测定方法检查杂质含量，结果显示其溶液颜色越深，杂质和聚合物含量越高；不同厂家间药品的颜色稳定性有较大差异^[34]。北村智等^[35]选用抗坏血酸（VC）、头孢菌素类抗生素头孢噻肟（CZX）和头孢唑啉（CEZ）的水溶液进行颜色测定，并以动力学加以分析，进而得出颜色变化的预测报告以确定药物变色的原因。研究表明^[36]，色差计法结合目视法对1种抗生素注射用粉针剂样品的颜色进行考察测定，可较为科学合理地制订出其溶液颜色检查项的限度规定。

2.5 完善制药工艺

在制药方面，通过颜色分析的方法可实现工艺在线管理控制。研究表明^[37]，利用色差分析法对治偏头痛的中药微丸边缘进行跟踪，进而完成在小丸图像边缘特征点的全自动定位，可有效地实现小药丸圆整度的检测。基于RGB颜色模式对3种不同小金丸粉体混合均匀性表征结果显示^[38]：人工混合粉体RGB模型的颜色差异最大，深颜色块状与近白色块状占比多；复合粒子粉体RGB模型的颜色差异最小，深颜色块状的灰度色较浓；对照粉体RGB模型的颜色差异介于二者之间，表明复合粒子粉体兰种指标成分的混合均匀性最佳，人工混合粉体最差。近而筛选出改善中药粉体均一性与溶解性的合适粒子粉体。顾金林等^[39]通过测定固体药物的反射率，实现对硝苯地平及其片剂颜色的无损检测，为研究药物制剂中光敏感性物质在光线照射下的颜色变化以及预测固体制剂稳定性具有重要意义。佟宝光^[40]利用色差计测定药物氯雷他定反应终点前后的颜色变化（色差ΔE），通过ΔE—Vol曲线求得反应终点的滴定液消耗的体积数，有效克服了人眼对颜色的敏感程度不同而造成的终点误差。

2.6 药物真伪检测

药物假冒增长是一个重大的公共卫生问题，颜色分析可简便快速地对药物进行真伪鉴别。川贝母与其他掺假品种贝母粉末样品的色差分析表明^[41]：其相互间颜色差异不明显，而与薏苡仁、面粉掺假的粉末样品颜色差异较大，且随着掺假比例增加，颜色差异越明显。Antoniella^[42]通过测量片剂表面的颜色和包装的特定位置，对原始和假冒的伟哥Cialis和Levitra进行色度计的测试，并分别对可疑药物与标准药物的表面颜色及其光谱反射率进行比对，简便快捷地鉴别假药。

3 结语

颜色不仅是物品的重要属性，也是用以描述其外观的手段，影响着人们对它们质量的感知。颜色作为产品生产、加工、储存和销售的必检项目，目视评价虽简便易行，然而并不能对其做出准确评价；利用仪器对物质进行颜色分析的方法比较复杂，但可取得精确的色度数据，并且可以有效去除人为因素对测定的影响，使对颜色判断更加客观，测定结果准确度更高。除在食品、农业和工业等方面的应用外，将色差分析法应用于药物研究领域，不但实现了对中药及其加工品的模糊颜色进行数字化表达，也使得基于颜色性状的中药鉴定及品质评价更加客观，药物的加工过程和产品更加标准化；与此同时这也为药物的质量控制和药品生产加工的发展奠定了基础。随着科技的发展，测定仪器的不断改进和完善，颜色分析方法可逐步代替人眼对物质颜色进行评价，并取得可观进展。