江油市九0三医院药剂科 四川/江油621700
摘要：目的 探讨电子鼻方法应用于含挥发性成分中药鉴别的效果。方法 详细介绍电子鼻的使用方法，建立综合性含挥发性成分中药气味图谱，根据具体应用，采用不同统计分析方法(如DFA、PCA、BP神经网络、PLS等)对数据进行统计并建立相关判别模型。结果 电子鼻技术可以准确判别药材的种类，同种药材的产地、品种、炮制品及其贮藏时间。结论 电子鼻技术为含挥发性成分中药鉴别提供了科学依据，是仿生技术在中药鉴别及质量控制的又一进步之举，为制定中药材质量标准提供了参考依据。
关键词 含挥发性成分；电子鼻；中药鉴别。
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[Abstract] Objective To investigate the application of electronic nose method with the effect of volatile components identification of traditional Chinese medicine. Method described in detail the electronic nose, the establishment of comprehensive containing volatile components of traditional Chinese medicine smell map, according to the specific application, using different statistical analysis (such as DFA, PCA, BP neural network, PLS) method of data statistics and the establishment of relevant discriminant model. The electronic nose technology can accurately discriminate medicinal species and the origin of kinds of herbs, variety, processed products and storage time. Conclusion the electronic nose technology containing volatile components identification of traditional Chinese medicine provides scientific basis, bionic technology in identification of traditional Chinese medicine and quality Another step in the progress of the volume control for the development of Chinese herbal medicine quality standards provides a reference.
[Keywords] volatile components; electronic nose; traditional Chinese medicine identification.
现代中药研究对于中药质量及来源要求严格，由于药材来源广泛、类型繁多，人们不能准确判断药材真伪，导致中药材市场混乱不堪，最终阻碍了中医药的进步与发展。对于中药的鉴别尤其是含有挥发性成分的中药，传统方法为中药师通过各种药物的特殊气味根据所学知识及经验对药物的相关信息做出鉴定，该方法通过了长时间的实践证明，简单直接有效，但是易受经验及主观的局限，推广与应用较困难[1]。电子鼻( Electronic Nose)，又称为人工嗅觉系统，是仿生技术发展的新产品，它本身为包含各种传感器能够进行气味分析的仪器，对人类嗅觉细胞的工作模式进行了高度模仿，可以客观的检测气体及气味并予以重现，同时弥补了人工易疲劳的缺憾，实现了简单高效、快速科学的中药检测鉴别[2]。为进一步探讨研究电子鼻应用于中药尤其是含挥发性成分中药鉴别的效果，特设计本实验，具体实验结果如下所示。
1资料与方法
1.1一般资料
实验选用八味姜科药材(高良姜、草果、莪术、干姜、砂仁、草豆蔻、白豆蔻)，茅苍术，北苍术(来源地分别有：东北、山西、内蒙、河北及河北的承德、张家口、安国、涞源）、关苍术、西洋参(贮藏年数分别有：1年、2年、3年)、麸炒白术、生白术、土白术(北京同仁堂股份有限公司市售产品)为试验品。
1.2方法
预处理：将所有药品样品进行粉碎并经过2号筛进行筛选，将样品精确称取0.4g后装入容积为10ml的顶空瓶中密封。一味中药称取12个样本，其中10个通过交叉循环排列进行序列组成，剩余2个进行外部测试。
选用型号α-FOX3000电子鼻(法国Alpha MOS公司)进行气味分析，八味姜科药材进行药材种类鉴别，通过药材气味信息建立气味指纹相关图谱，采用PCA数据分析办法；任意一味北苍术与茅苍术、关苍术进行同种药材品种鉴定，采取DFA的分析方法对实验数据进行统计分析；不同产地北苍术用于同药品来源地的检测，应用DFA进行统计学分析；西洋参则用于药品贮藏时间的鉴定，其分析方法则为BP神经网络模型建立；麸炒白术、生白术、土白术为白术的不同炮制品，其在本试验中用于药品不同炮制品的鉴别，利用PCA进行数据的相关分析。
观察记录实验结果，与样品实际信息进行比对。
2结果
通过使用电子鼻方法对所有样品进行相关鉴定，实验研究数据分析表明，电子鼻对于药品的种类、产地、炮制品种类、贮藏时间等的识别率均高达97%以上，多数为100%。对于八味姜科药材，电子鼻不会被其形态而局限，弥补了人工鉴别的经验主观性；而对于苍术品种的区分，电子鼻充分展现了其方便快捷的优势；对于药品的来源地，电子鼻很容易的鉴别出北苍术，并能够细致区分出药品来源地地区的不同，信息极为准确；对于多年珍藏药品的贮藏时间鉴别，电子鼻方法可以反映其气味差异，且该方法样品用量少、损耗少，极大的保护了珍贵药材；对于炮制品的鉴定，电子鼻不会局限于明显的炮制药物，对于相关配方颗粒的鉴别准确性也极高，为含有中药成分药物的鉴定提供了新的科学依据。
3讨论
含有挥发性成分中药的鉴别主要依靠药物的气味，而根据中药气味进行药物鉴别的历史源远流长，药物的气味中包含有药物质量、性状等重要信息，是重要的中药性状鉴别依据。目前对于中药的鉴别仍以人工鉴别为主，该办法以主观与经验为主要鉴别依据，局限性较大，重复性与客观性均较差，不能满足中药鉴别的现状[3]，因此科学有效的中药鉴别方法为目前中药鉴别真伪所急需的。
电子鼻技术是近年来仿生技术进步发展的产物，为气体敏感检测系统，其工作原理为：药物气味经预处理后吸附于电子鼻的气敏传感系统，并产生相关信号，信号经一系列加工处理进入识别系统进行鉴别，最终显示出药物的鉴别结果。该方法以药物气味为主要依着点，处理简便，鉴别科学快捷[4]。
本实验经检测，结果表明电子鼻方法对于药物不管是种类、品种、产地，还是贮藏时间、炮制品及规格，均可以准确鉴别，且识别率均高于97%，大多数可达到100%。该方法所用样品量少，对样品无污染、无损耗，不需要有机溶剂溶解，可靠性高，操作简便，灵敏度高。
综上所述，电子鼻方法应用于含有挥发性成分中药的鉴别，不仅弥补了人工鉴别的缺憾，还为中药质量鉴别提供了可靠的科学依据，值得大力推广。
参考资料
[1]邹慧琴,韩玉,邢姝.电子鼻技术及其在中药领域中的应用[J].世界科学技术—中医药现代化,2012,(6):2120-2125.
[2]杨文玺,刘亚令,魏胜利,王文全.电子鼻在中药材质量评价中应用的研究进展[J].北方药学,2013,10(7):70-71.
[3]杨诗龙,吴娜,袁星.中药“气味”鉴别的现状与思考[J].世界科学技术—中医药现代化,2014,16(9):1876-1879.
[4]吴娜,杨诗龙,严丹.粉末中药鉴别方法的研究进展与思考实践[J].中草药,2015,46(10):1413-1419.
论文作者:姚兆辉
论文发表刊物:《医师在线》2016年8月第15期
论文发表时间:2016/10/24
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