中药饮片质量受自身因素(水分、淀粉、黏液质等)及环境因素(温度、湿度、日光灯)等影响会逐渐发生变化,品质变化的同时会映射在味道、气味、颜色及质地等感官属性上.传统中药饮片质量评价主要依靠人工评判,存在主观性强、重复性差、易疲劳、效率低且有违人类伦理道德等弊端.近年来,随着现代化科学技术的发展,智能化、信息化、自动化的感官技术日趋成熟,以电子眼、电子鼻、电子舌、电子皮肤、质构仪等为代表的技术在工业、农业、食品、药品等多个领域得到了广泛应用.本研究总结各类智能感官技术在中药饮片质量评价中的应用现状,并展望未来发展前景,旨在为中药饮片品质评价领域的研究提供新思路,促进中医药事业的继承和发展.

目的 基于性状电子检测技术,结合多元分析算法,建立不同产地薏苡仁的快速鉴别方法.方法 使用CM-5分光测色仪测定薏苡仁的色度值,建立决策树(decision tree,DT)模型、k最邻近算法(k-nearest neighbor,KNN)模型和贝叶斯(Bayes)判别模型.其次,根据超快速气相电子鼻检测气味成分,建立不同产地薏苡仁的判别因子分析(discriminant factor analysis,DFA)模型及热图,探究不同产地薏苡仁的气味信息差异.同时,采用偏最小二乘法判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)模型探究不同产地的差异标志物.最后,将薏苡仁表面颜色与内在气味成分进行相关性分析.结果 2-丙烯酸、2-甲基丁醛、甲苯、丙醛可以作为区分不同产地薏苡仁的主要气味标志物,丁二酮、2,3-乙酰基丙酮、3-己醇等多种气味成分与L*、a*、b*值存在显著相关性.结论 电子眼联合超快速气相电子鼻技术能够快速、准确鉴别不同产地的薏苡仁,该方法对于多产地中药的鉴别和质量控制具有借鉴意义.

目的 对栀子姜炙过程中的外观性状、含量变化进行客观量化,以此优选出姜栀子的最佳炮制工艺.方法 建立Box-Behnken 设计-响应面法(Box-Behnken design-response surface methodology,BBD-RSM)考察炒制火力、炒制时间、姜汁用量3因素对姜炙过程的影响;采用CM-5型分光测色计(电子眼)从外在角度测定栀子姜炙后的颜色变化(同时辅以姜炙后的气味变化综合得分);选取栀子苷与西红花苷Ⅰ 2个指标性成分的含量作为内在指标,结合醇溶性浸出物的含量变化进行组合加权评分,以评分作为响应值,在此基础上优选出姜栀子的最佳炮制工艺并用试验进行验证.结果 姜栀子的最佳炮制工艺为炒制功率400 W、炒制时间4.5 min、姜汁用量10％.最佳工艺的色度范围为L*:44.600～45.500,a*:21.800～22.700,b*:23.500～23.700,Eab*:55.300～56.600.含量测定结果表明,栀子饮片经姜炙后京尼平龙胆双糖苷、栀子苷的含量均有上升,西红花苷Ⅰ、Ⅱ的含量显著降低.结论 成功优化了姜栀子的炮制工艺参数,以仿生技术对栀子姜炙过程中的色泽变化进行研究,为基于外观性状研究中药饮片炮制工艺提供了参考.

目的:从性状、成分、溶出方面探究干燥技术在酒萸肉生产应用中的适用性.方法:使用电子眼、电子舌技术收集酒萸肉性状信息.采用UPLC-Q-TOF-MS法定性分析酒萸肉的成分,筛选酒萸肉中的指标性成分.HPLC法测定不同干燥方法处理的酒萸肉样品在 10、20、40、60、90、120 min时水煎液中没食子酸、5-羟甲基糠醛、莫诺苷、马钱苷、山茱萸新苷的含量.使用SIMCA 13.0、Origin 2021 等统计分析软件对数据进行分析,并利用熵权法-TOP-SIS对酒萸肉进行综合评价.结果:在酒萸肉提取液中定性出 14 个成分.以没食子酸、5-羟甲基糠醛、莫诺苷、马钱苷、山茱萸新苷为指标性成分分析,发现 75℃真空微波干燥处理的酒萸肉饮片在综合评价中得分最高,远红外干燥法及鼓风干燥法次之.结论:电子眼和电子舌技术可以比较出不同干燥方法处理后酒萸肉饮片的性状差异信息,UPLC-Q-TOF-MS可高效定性出酒萸肉中化学成分,多指标结合熵权-TOPSIS法可用于不同干燥方法酒萸肉综合评价.

目的:研究焦栀子、栀子炭炮制过程中表观颜色与其主要成分环烯醚萜苷类和二萜色素类含量变化的相关性,为规范栀子饮片的炮制工艺提供实验依据.方法:采用电子眼获取栀子炮制过程饮片的色度值,分析栀子不同炒制时间点饮片颜色的变化规律,利用紫外分光光度法测定总环烯醚萜苷和总二萜色素的含量变化情况,采用Pearson法对多源数据进行相关性分析.结果:栀子炮制过程中L*(明度值),a*(红绿分量值),b*(黄蓝分量值)变化趋势与总环烯醚萜苷含量呈负相关,与总二萜色素含量呈正相关.焦栀子过程饮片L*和总二萜色素含量相关性最大;栀子炭过程饮片b*和总二萜色素含量相关性最大.结论:颜色和色素类成分可考虑作为栀子炮制过程中的控制和监测指标.

目的:采用电子眼(视觉分析仪)分析技术,基于穿心莲药材粉末颜色,探讨电子眼用于穿心莲药材质量评价的适用性,并对不同商品规格的穿心莲药材质量进行评价.方法:收集50批次不同商品规格(茎、叶、地上部分)的穿心莲药材,采用高效液相色谱法(HPLC)建立穿心莲药材中4个二萜内酯类有效成分的分析方法,并对所有样品进行分析;与此同时采用电子眼对样品颜色进行检测.在此基础上,采用主成分分析(PCA)及Pearson相关分析对电子眼数据和含量测定结果进行分析,考察电子眼对不同规格穿心莲药材的区分能力,以及色度空间系统参数(L*,a*,b *)与有效成分的相关性.结果:穿心莲含量测定结果显示不同规格的穿心莲药材中,叶中的二萜内酯类成分含量最高,其次为地上部分(茎、叶混合),茎中含量最低;电子眼采集数据的PCA结果将穿心莲药材颜色分为2部分,即茎部分和叶、地上部分,说明电子眼可用于区分穿心莲药材质量的优劣.相关性分析结果显示穿心莲内酯,脱水穿心莲内酯,14-去氧穿心莲内酯,新穿心莲内酯及4个成分的总含量均与L*(明度值)呈极显著负相关(P＜0.01),并且所测结果中不符合2015年版《中国药典》含量测定下限规定的样品其L*均≥69.5,符合规定的样本90％以上的L*均＜69.5.结论:电子眼分析技术可用于穿心莲药材的质量评价,为穿心莲药材的质量评价提供了新方法及新思路.

目的 优化制吴茱萸炮制工艺,寻找炮制前后吴茱萸气味及颜色的变化规律.方法 在单因素实验的基础上,采用响应曲面法考察甘草用量、闷润时间、炒制温度对吴茱萸质量的影响,采用综合评分法对各指标进行综合评定.借助电子鼻、电子眼技术,对炒制过程中吴茱萸气味及颜色变化规律进行分析.结果 获得制吴茱萸最佳的炮制工艺为每100 kg吴茱萸用甘草6 kg,闷润时间6h,炒制实际锅温(160±7)℃,炒制时间16～18 min.不同炒制时间影响吴茱萸颜色气味,采用主成分分析法分析,聚类结果显示有明显差异.结论 优选的炮制工艺下得到的吴茱萸炮制品质量较好,在炒干的过程中,制吴茱萸颜色、气味均呈现规律性变化,通过颜色及气味的研究实现对炮制品的质量评价.

中药饮片质量关乎临床疗效和用药安全,保证中药饮片质量对中医药事业的发展起到极大的推进作用,现有的传统人工鉴别和现代仪器检测在准确率和时效性方面各有优缺,如何对中药饮片质量进行快速准确地辨识成为当下备受瞩目的问题,该文旨在探究电子眼技术在中药质量快速辨识研究中应用的可行性.收集80批川贝母待测样品,首先进行传统经验辨识(M1)和现代药典检测(M2);再利用电子眼采集其光学数据并借助化学计量学方法建立适宜的辨识模型(M3),分别建立判别分析(DA)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)、偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)、主成分分析-判别分析(PCA-DA)4种真伪及商品规格辨识模型.经留一法交互验证真伪辨识模型准确率分别为82.5％,90.0％,96.2％,93.8％;商品规格辨识模型准确率分别为89.3％,96.0％,90.7％,97.3％,模型判别良好,真伪辨识以PLS-DA为最终辨识模型、商品规格以PCA-DA为最终辨识模型,其准确率与M1无显著性差异,判别时间远较M2短(P＜0.01).因此电子眼技术可用于川贝母质量快速辨识.

为开发利用西红花去柱头花部,采用色谱及质谱技术对其黄酮类成分进行了定性定量分析.采用UPLC-Q-TOF-MS技术对西红花去柱头花部进行了化学成分的定性分析,推测了50个黄酮醇类化合物和5个花色苷类化合物;采用UPLC技术建立了西红花去柱头花部的指纹图谱及其主要黄酮类成分山柰酚-3-O-槐糖苷、飞燕草素-3,5-二-O-葡萄糖苷的含量测定方法,并对10批不同产地样品进行了测定分析,10批样品指纹图谱相似度均在0.99以上,山柰酚-3-O-槐糖苷质量分数为44.21～58.73 mg·g-1,飞燕草素-3,5-二-O-葡萄糖苷质量分数为2.11～6.37 mg·g-1;采用电子眼技术将样品的颜色数字化,发现样品颜色与飞燕草素-3,5-二-O-葡萄糖苷的含量显著相关.研究结果显示,西红花去柱头花部富含黄酮类成分,有开发利用的潜力;不同产地样品中花色苷类成分含量的差异较大,应注意样品前处理及贮藏的方法.

枸橘药材在多地作为地方品种使用,传统以未成熟时采收,采收标准不明确,研究其最佳采收期为枸橘资源的合理利用提供理论参考.该研究通过黄酮类成分含量测定,比较不同采收期的枸橘药材质量,结合颜色数据指导枸橘的采收.收集河南新乡的新鲜枸橘药材,按照直径范围划分等级,经干燥处理后,采用HPLC同时检测枸橘中的芸香柚皮苷、柚皮苷和枸橘苷的含量,并用电子眼检测样品的颜色值,对获得的数据进行相关性分析,分析颜色和直径与药材质量的关系.结果 表明不同采收期的枸橘中芸香柚皮苷、柚皮苷和枸橘苷的含量差异较大,质量分数分别为0.21～ 1.20、2.21～11.59、3.73～23.16 mg·g-1.枸橘随采收期延后颜色由绿变黄,直径逐渐增大,芸香柚皮苷、柚皮苷和枸橘苷的含量逐渐下降.芸香柚皮苷、柚皮苷和枸橘苷的含量与红绿色度(a*)呈显著负相关,与黄蓝色度(b*)呈显著正相关,柚皮苷、枸橘苷的含量与枸橘的直径呈显著负相关.该结果为通过枸橘的直径和表皮颜色判断枸橘质量提供了依据,也为"以形论质"的现代科学内涵提供依据.