[发明专利]一种基于电子鼻技术的鹿茸“真伪”快速鉴定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电子鼻技术的中药鹿茸“真伪”快速鉴定方法。

背景技术

《中华人民共和国药典》(2010版)规定鹿茸为鹿科动物梅花鹿Cervus nippon Temminck 或马鹿Cervus elaphus Linnaeus的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角，为益精壮肾强筋之滋补药。鹿茸作为具有较大市场需求的贵重中药材，市场上混伪品繁多，品种混乱，市售伪品以驯鹿居多。长期以来，鹿茸真伪鉴定，主要靠传统性状鉴别法进行品种分类和鉴定，这种方法主观性、经验性、随意性比较强，而且很难对粉术药材进行准确判别。目前有文献报道采用色谱法和光谱法等化学方法对多种茸片进行分析鉴别，在一定程度上为鹿茸药材的质量研究提供一定依据。但过程繁琐复杂，检测时间较长，而无法实现快速鉴别的目的。随着分子鉴定逐渐兴起，鹿茸药材的鉴定也得到进一步的发展，对鹿茸真伪品鉴别和解决鹿类药材市场混乱等方面均取得了较大成绩，但是随着DNA条形码技术研究的深入与推广，人们发现其在实际工作中常常受到限制，如由于受加工炮制等因素的影响，样本DNA降解较为严重，导致DNA条形码技术存在实验周期长、稳定性、可操作性不高等缺陷。因此需要建立一种更加理想、可靠的标准化、规范化的质量评价方法。

电子鼻(Electronic nose，EN)也称人工嗅觉系统，是模拟人类的嗅觉系统设计研制的一种智能电子仪器，具有类似“鼻子”的功能，可适用于许多系统中测量一种或多种气味物质的气体敏感系统，可以根据不同的气味检测到不同的信号，具有简捷、快速、灵敏等独特优势。现已在医学、农业、食品、工业、环境保护和军事等领域得到了广泛应用，而在中药领域，电子鼻的应用相对较少。

本发明的主要目标是引入基于嗅觉仿生的电子鼻技术，以市售正品马鹿、梅花鹿以及伪品驯鹿及其它鹿茸为研究材料，构建鹿茸药材“真伪”判别“气味指纹”快速评价体系，有效解决鹿茸类贵重动物药材掺假的严重问题，本发明将在动物类药材的鉴定方法具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克现有方法的不足，提供一种鹿茸真伪快速鉴定方法。所述方法基本步骤和参数为：

1、实验材料的处理：取鹿茸至培养皿中，单个用报纸包好。分别置于30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃的烘箱中烘烤5-12个小时(目的①烘干利于粉碎②去除鹿茸炮制时的酒精味，减少影响因素)；用研钵粉碎至全部过三号筛，备用。

2、电子鼻分析条件参数：包括装样量、顶空温度、顶空时间、进样量等。具体参数为：样本量0.5-2.0g置于进样瓶中(每份样品3次重复)，顶空温度为50℃-90℃，顶空时间为150-900s，搅动速度为150-300rpm，使容器顶空气体达到平衡；然后用电子鼻进样针抽取顶空发生装置内的空气，注射器温度60-90℃，进样体积为500-2500ul分析效果较好。

3、特征提取：提取第100-300s传感器响应特征信息，从每根传感器上提取最大响应值作为第一特征向量；响应强度较大区域的多个时刻点的相应值作为第二特征向量；

4、数据处理：以优选的条件对鹿茸样品进行检测，每份样品重复3次。并提取每根传感器的2种不同类型特征向量：从每根传感器上提取的最大响应值作为第一特征向量，响应强度较大区域的多个时刻点的响应值作为第二特征向量。并分别对第一特征向量、第二特征向量进行主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)，建立梅花鹿、马鹿、驯鹿的气味识别模式，并用验证集数据对模型进行验证。

本发明首次将电子鼻应用于贵重中药材鹿茸的鉴别，通过大量试验，优选了最佳的参数设定范围，在该范围内的参数条件下，电子鼻对鹿茸真伪的鉴别指数高，速度快。采用本发明的鹿茸鉴别方法，样品前处理简单，测定速度快，顶空步骤所需时间与气相色谱接近，但测定时间仅需3-5分钟，远低于气相色谱的0.5-1小时，工作效率较高；此外，本发明的整个实验过程无有机溶剂，无污染，绿色环保，特别是测试后的样品可继续食用，特别对于贵重药材的鉴别具有重要意义。

附图说明

图1表示不同种鹿茸的第一向量特征提取信息PCA、LDA分析结果。图1中：A：PCA分析图；B：LDA分析图；◇-梅花鹿，○-马鹿，-驯鹿

图2表示图1表示不同种鹿葺的第二向量特征提取信息PCA、LDA分析结果。图2中：A：PCA分析图；B：LDA分析图；◇-梅花鹿，○-马鹿，-驯鹿

图3表示不同种鹿茸饮片预测结果二维柱形图

具体实施方式