地黄是我国最常见中药材之一，具有滋阴清热，补血止血的功效。由于药效的差异，分为生地及熟地，生地加工炮制后成熟地，中药炮制具有“不及则功效难求，过之则性味反失”的特点，因此需要有一个科学的确定中药炮制恰到好处的方法。传统的感官分析判定炮制终点的方法，因人而异，缺乏统一尺度。而基于色谱分离分析的监控方法，能实现不同组分分离和考察，但混合组分预分离的繁琐、复杂，标准对照品难以获取且比较昂贵，定性比较困难。不经分离的天然产物混合体系组分变化及其监测是分析科学必须面对的新挑战。　　 本论文主要从实际问题出发，将化学计量学的多元曲线分辨以及独立成分分析算法应用在地黄光谱指纹图谱的研究。主要内容如下：　　 1．综述了中药指纹图谱的获取方法和化学计量学在中药指纹图谱上应用，通过独立成分分析在化学信号处理上的应用，提出了本文的研究思路。　　 2．多元曲线分辨一交替最小二乘法（MCR-ALS）-UV法确定地黄炮制终点的研究。UV分光光度法操作简便、测量成本低，但需要借助标准对照样品才能定性定量分析混合体系。MCR-ALS与独立成分分析（ICA）却有从混合体系光谱测定信号中直接提取纯组分光谱信息的能力，并且MCR-ALS还可以较为方便地将光谱或浓度信息合理的非负约束，避免常规ICA提取独立组分时出现的不合理负值。本文将MCR-ALS与UV光谱测定相结合，在不借助标准对照样品时解析地黄炮制过程光谱测试的数据，得到独立组分浓度变化信息，以此确定炮制终点，为监控中药材炮制及其终点的确定提供了新途径。　　 3．利用红外光谱监控了水蒸法地黄炮制过程，并采用了基于互信息化最小的独立成分分析对红外数据进行了处理。一般的非负ICA要求源信号除了具有独立和非负外，还要具有良好的趋零性。基于互信息化最小的非负ICA算法在不具备趋零性的条件小依然具备良好的分离效能。并且通过对模拟信号的处理，发现估计信号之间的相关系数不等于O，这不同于传统的ICA算法比如：Infomax ICA， FastICA， kernel ICA。真实的信号往往都不是完全独立的，因此估计出的信号更高或者更低更加接近真实情况。　　 4．核独立成分分析在光谱信号处理的应用研究。针对地黄炮制监控过程的紫外数据，模拟了6组峭度不同的光谱数据。采用核独立成分分析（KICA）方法，选取不同的核函数，处理模拟的光谱数据。通过对分离效果和运算速度的对比，得到哈密特核函数在处理光谱数据上有更强的鲁棒性。基于哈密特核的独立成分分析，应用在地黄炮制过程的紫外数据上，得到了地黄独立组分的紫外谱图，据此得到了炮制过程的浓度变化趋势，为科学判定地黄炮制终点提供了科学依据。　　 5．不同品质地黄中金元元素分布特征解析。以湿法消解-ICP-MS法测定怀地黄（产于河南焦作一带的道地性地黄）中14种金属元素的含量，并考察比较不同品质生地黄及其相应水蒸法炮制熟地黄中金属元素含量水平，以期为地黄评价与药效研究提供微量元素含量的数据支持。