一種冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)蝺?yōu)劣快速鑒別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及中藥飲片領(lǐng)域，尤其涉及一種冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)蝺?yōu)劣快速鑒別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 冬蟲(chóng)夏草為麥角菌科真菌冬蟲(chóng)夏草菌Cordyceps sinensis (Berk. ) Sacc.寄生在 蝙蝠蛾科昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)上的子座和幼蟲(chóng)尸體的干燥復(fù)合體。因其功效補(bǔ)腎益肺，止血化痰，可用 腎虛精虧，陽(yáng)痿遺精，腰膝酸痛，久咳虛喘，勞嗽咯血，是一種重要的中藥品種。
[0003] 然而，市場(chǎng)上的冬蟲(chóng)夏草存在偽品混雜的現(xiàn)象。一方面，目前冬蟲(chóng)夏草受地理、氣 候等因素等影響，資源稀缺，導(dǎo)致冬蟲(chóng)夏草價(jià)格高昂，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，市場(chǎng)上多以偽 品冒充進(jìn)行交易。另一方面，為促進(jìn)冬蟲(chóng)夏草在人體內(nèi)的吸收，大多以粉末為用，粉末皆以 淡黃色為主，因制成粉末破壞了其特有的外觀鑒別性狀，導(dǎo)致并不易將其進(jìn)行有效地區(qū)分 鑒別，在冬蟲(chóng)夏草粉末中摻偽的現(xiàn)象嚴(yán)重。
[0004] 目前已有多種方法應(yīng)用于冬蟲(chóng)夏草的鑒別研究，如色譜、顯微、PCR-RFLP、FT-IR、 2D-IR等。但這些方法存在或工作量大，或時(shí)間消耗多，或價(jià)格昂貴，或?qū)傩圆桓叩娜秉c(diǎn)。 因此建立一種快速可靠的方法以判別冬蟲(chóng)夏草的真?zhèn)蝺?yōu)劣具有重要意義。
[0005] 電子鼻是一種用于檢測(cè)和區(qū)分復(fù)雜氣體的儀器，其傳感器陣列由一系列多敏感傳 感器組成。電子舌是一種人工味覺(jué)分析儀器，其由一組特定的傳感器組成，用于檢測(cè)復(fù)雜的 液體樣品。這兩類儀器具有高敏感性、效率高、消耗少的特點(diǎn)。目前，作為一種有效的方法， 已成功應(yīng)用于多產(chǎn)品的鑒別區(qū)分，但是未見(jiàn)有采用電子鼻或者電子舌進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)蝺?yōu) 劣的鑒定。
[0006] PCA分析（主成分分析）是一種常用于數(shù)據(jù)降維，并解決線性問(wèn)題的多變量統(tǒng)計(jì) 方法。該方法通過(guò)產(chǎn)生新變量代替原始不相關(guān)的變量，并通過(guò)線性組合數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，簡(jiǎn)化 了獲取數(shù)據(jù)集中的所有變量信息的任務(wù)。通常情況下，一些新的變量，稱為主成分（PCs)， 能夠解釋原變量數(shù)據(jù)信息，因此，只考慮多個(gè)主成分，即可將高維數(shù)據(jù)降低到一個(gè)較低的維 數(shù)，且數(shù)據(jù)信息損失小。目前這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理當(dāng)中。
[0007] DFA分析（判別因子分析）是在基于先驗(yàn)數(shù)據(jù)分類的基礎(chǔ)上，對(duì)不同類之間的邊界 進(jìn)行計(jì)算，使得類間方差最大而各個(gè)類內(nèi)方差最小。所以這種線性組合方式最大化了能夠 顯示群體間最大區(qū)別的維度貢獻(xiàn)率。用這種方法，能夠?qū)⑼粩?shù)據(jù)集下具有不同性質(zhì)意義 的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效區(qū)分。目前，這種技術(shù)被廣泛用于復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明旨在提供一種冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)蝺?yōu)劣快速鑒別方法，該方法采用電子鼻和電子 舌進(jìn)行檢測(cè)，識(shí)別率高，鑒別速度快。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 本發(fā)明公開(kāi)的冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)蝺?yōu)劣快速鑒別方法，包括以下步驟：
[0011] Sl，樣品制作，將原料粉碎成粉末待用。
[0012] S2,采用電子鼻檢測(cè)樣品，按預(yù)定質(zhì)量稱取樣品，測(cè)試過(guò)程中按預(yù)定值分別設(shè)定空 氣流速、進(jìn)樣體積、注射器注射速度、振蕩器溫度、震蕩時(shí)間、樣品進(jìn)樣間隔時(shí)間和電子鼻檢 測(cè)時(shí)間。
[0013] S3,采用電子舌檢測(cè)樣品，按預(yù)定值稱取樣品量，加水稀釋，回流提取，放冷，過(guò)濾， 取濾液再次稀釋后按照預(yù)定的電子舌檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行電子舌檢測(cè)。
[0014] S4,對(duì)電子鼻、電子舌的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行PCA分析（主成分分析），分別以電子鼻和電 子舌獲得的傳感器響應(yīng)值作為PCA分析的輸入，根據(jù)電子鼻的PCA分析結(jié)果，采用前3個(gè)貢 獻(xiàn)最大的主成分構(gòu)成第一三維得分圖，再根據(jù)第一三維得分圖與各種冬蟲(chóng)夏草粉末樣品的 重合度確定冬蟲(chóng)夏草粉的真?zhèn)蝺?yōu)劣；根據(jù)電子鼻的PCA分析結(jié)果，采用前3個(gè)貢獻(xiàn)最大的主 成分構(gòu)成第二三維得分圖，再根據(jù)第二三維得分圖與各種冬蟲(chóng)夏草粉末樣品的標(biāo)準(zhǔn)三維得 分圖的重合度來(lái)確定該樣品的真?zhèn)蝺?yōu)劣，或者根據(jù)第二三維得分圖與冬蟲(chóng)夏草粉的標(biāo)準(zhǔn)三 維得分圖的重合度來(lái)判定該樣品是否摻偽。
[0015] S5,對(duì)電子鼻、電子舌的檢測(cè)結(jié)果分別進(jìn)行DFA分析，分別以電子鼻和電子舌獲得 的傳感器響應(yīng)值作為DFA模型的輸入；根據(jù)電子鼻的DFA分析結(jié)果，得到第一二維得分圖， 再根據(jù)第一二維得分圖與各種冬蟲(chóng)夏草粉末樣品的重合度確定冬蟲(chóng)夏草粉的真?zhèn)蝺?yōu)劣；根 據(jù)電子鼻的PCA分析結(jié)果，采用前3個(gè)貢獻(xiàn)最大的主成分構(gòu)成第二二維得分圖，再根據(jù)第 二二維得分圖與各種冬蟲(chóng)夏草粉末樣品的標(biāo)準(zhǔn)二維得分圖的重合度來(lái)確定該樣品的真?zhèn)?優(yōu)劣，或者根據(jù)第二二維得分圖與冬蟲(chóng)夏草粉的標(biāo)準(zhǔn)二維得分圖的重合度來(lái)判定該樣品是 否摻偽。
[0016] 優(yōu)選的，所述電子鼻為Alpha Mos公司的F0X-4000型電子鼻，所述電子舌為Alpha Mos公司的a Astree II型電子舌。
[0017] 進(jìn)一步的，在步驟Sl中，將所述粉末通過(guò)100目的篩網(wǎng)過(guò)濾。
[0018] 優(yōu)選的，在步驟S2中，所述電子鼻使用17根傳感器，分別為Τ30/1、Τ40/2、Τ40/1、 ΤΑ/2、Τ70/2、Ρ10/1、Ρ10/2、Ρ40/1、ΡΑ/2、Ρ30/1、Ρ40/2, Ρ30/2、LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/ GH、LY2/gCTL、LY2/gCT ;所述電子舌使用 7 根傳感器，分別為 ZZ、AB、GA、BB、CA、DA、JE。
[0019] 進(jìn)一步的，在步驟S3中，每次測(cè)量之前對(duì)傳感器進(jìn)行活化，校準(zhǔn)和診斷，以保證數(shù) 據(jù)穩(wěn)定可靠，在活化和校準(zhǔn)階段，使用〇. Olmol/L的鹽酸對(duì)傳感器響應(yīng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試， 在診斷階段，分別使用〇. Olmol/L的鹽酸，0.0 lmol/L氯化鈉和0.0 lmol/L的L-谷氨酸鈉對(duì) 傳感器進(jìn)行測(cè)試。
[0020] 進(jìn)一步的，在步驟S2中，對(duì)樣品重復(fù)測(cè)量3次。
[0021] 進(jìn)一步的，在步驟S3中，在檢測(cè)樣品前采用離子水漂洗電子舌，樣品檢測(cè)序列設(shè) 置為重復(fù)測(cè)定10圈，取最后3次的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
[0022] 優(yōu)選的，在步驟S2中，所述預(yù)定質(zhì)量為1. 0克、空氣流速為150mL/min、進(jìn)樣體積為 2000 μ L、注射器注射速度為2000 μ L/s、振蕩器溫度60°C、振蕩時(shí)間為600s、樣品進(jìn)樣間隔 時(shí)間為600s、電子鼻檢測(cè)時(shí)間為120s。
[0023] 優(yōu)選的，在步驟S3中，所述樣品量為0. 5g，加水80毫升稀釋，回流提取時(shí)間1小 時(shí)，放冷，過(guò)濾，取過(guò)濾液20mL再次稀釋至100mL，量取SOmL進(jìn)行電子舌檢測(cè)，所述電子舌檢 測(cè)時(shí)間為120s，取100s和120s間的傳感器響應(yīng)平均值為輸出值。
[0024] 本發(fā)明公開(kāi)的冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)蝺?yōu)劣快速鑒別方法，采用電子鼻和電子舌進(jìn)行檢測(cè)， 識(shí)別率高，鑒別速度快。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為采用F0X-4000型電子鼻進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)舞b定的PCA分析的三維得分圖；
[0026] 圖2為采用a Astree型電子舌進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)舞b定的PCA分析的三維得分圖；
[0027] 圖3為采用F0X-4000型電子鼻進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)舞b定的DFA分析的二維得分圖；
[0028] 圖4為采用a Astree型電子舌進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)舞b定的DFA分析的二維得分圖；
[0029] 圖5為采用F0X-4000型電子鼻進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草與其摻偽品鑒定的PCA分析的三維 得分圖；
[0030] 圖6為采用a Astree型電子舌進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草與其摻偽品鑒定的PCA分析的三維 得分圖；
[0031] 圖7為采用F0X-4000型電子鼻進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草與其摻偽品鑒定的DFA分析的二維 得分圖；
[0032] 圖8為采用F0X-4000型電子鼻進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草與其摻偽品類別鑒定的DFA分析的 二維得分圖；
[0033] 圖9為采用a Astree型電子舌進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草與其摻偽品鑒定的DFA分析的二維 得分圖；
[0034] 圖10為采用a Astree型電子舌進(jìn)行冬蟲(chóng)夏草與其摻偽品類別鑒定的DFA分析的 二維得分圖；
【具體實(shí)施方式】
[0035] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0036] 取真品及偽品樣品，包括冬蟲(chóng)夏草（編號(hào)1-3、U1-3)、極草5Χ冬蟲(chóng)夏草純粉片 (編號(hào)4)、亞香棒蟲(chóng)草（編號(hào)5)、涼山蟲(chóng)草（編號(hào)6)、蛹草（編號(hào)7)、香棒蟲(chóng)草（編號(hào)8)及 珊瑚蟲(chóng)草（編號(hào)9)，上述樣品信息見(jiàn)表1 ;所有樣品粉碎，過(guò)100目篩，備用。
[0037] 表1冬蟲(chóng)夏草及其偽品樣品?目息
[0038]
[0039] 人工摻假冬蟲(chóng)夏草粉末，通過(guò)在冬蟲(chóng)夏草（NO. 1)粉末中以不同比例混合其他偽 品。所有原料樣品粉碎并過(guò)100目篩后進(jìn)行摻假混合。人工摻假信息見(jiàn)表2。
[0040] 表2人工摻假冬蟲(chóng)夏草粉末樣品 [0041 ]
[0042] 冬蟲(chóng)夏草真?zhèn)舞b定
[0043] 電子鼻采用F0X-4000電子鼻系統(tǒng)（Alpha Mos)，由傳感器陣列，空氣發(fā)生器， HS-100自動(dòng)進(jìn)樣器和模式識(shí)別軟件（Alpha M. 0· S.，Version 2012. 45)組成。18根金屬 氧化物半導(dǎo)體化學(xué)傳感器包含三種類型：T(T30/1，T40/2, T40/1，TA/2, T70/2)，P(P10/1， P10/2, P40/1，PA/2, P30/1，P40/2, P30/2)和 LY(LY2/LG，LY2/G，LY2/AA，LY2/GH，LY2/gCTL， LY2/gCT)。
[0044] 稱取樣品1.0 g于20mL頂空瓶，密封，放置于自動(dòng)進(jìn)樣盤(pán)。測(cè)試過(guò)程中系統(tǒng)空氣流 速設(shè)置為150mL/min ;進(jìn)樣體積2000 μ L，注射器注射速度2000 μ L/s ;振蕩器溫度60°C，震 蕩時(shí)間600s ;樣品進(jìn)樣間隔時(shí)間設(shè)置為600s ;檢測(cè)時(shí)間120s。以每根傳感器的最大響應(yīng)值 作為輸出值。所有樣品分別重復(fù)測(cè)定3次。
[0045] 電子舌采用Alpha MOS的a Astree型電子舌，包含ZZ，AB，GA，BB，CA，DA和 JE 7根交叉敏感電位傳感器陣列；Ag/AgCl參比電極（Metrohm, Ltd.);機(jī)械攪拌器 (Metrohm, Ltd.) ;16位自動(dòng)進(jìn)樣器；信號(hào)處理系統(tǒng)（Alpha M0S)以及模式識(shí)別軟件（Alpha Μ. 0. S. ,Version 2012. 45) 〇
[0046] 每次測(cè)量之前對(duì)傳感器進(jìn)行活化，校準(zhǔn)和診斷，以保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。在活化和校 準(zhǔn)階段，使用〇. Olmol/L的鹽酸對(duì)傳感器響應(yīng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試。在診斷階段，分別使用 0· 01mol/L的鹽酸，0· 01mol/L氯化鈉和0· 01mol/L的L-谷氨酸鈉對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)試。
[0047] 稱取樣品0. 5g于塞錐形瓶，加水80毫升，回流提取最后1小時(shí)，放冷，過(guò)濾，取續(xù) 濾液20mL稀釋至100mL。量取SO