牛膝為莧科牛膝屬多年生草本植物，以干燥根入藥。主產(chǎn)于我國(guó)河南溫縣、武陟等地，在漢代被收載于《神農(nóng)本草經(jīng)》。
超快速氣相色譜電子鼻已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，在實(shí)際生產(chǎn)中電子鼻可用于建立產(chǎn)品質(zhì)量控制模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的快速有效監(jiān)控，近年來(lái)逐漸應(yīng)用于中藥材的質(zhì)量評(píng)價(jià)，在中藥行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用前景。本研究通過(guò)電子鼻對(duì)不同來(lái)源牛膝種子的氣味進(jìn)行檢驗(yàn)和區(qū)分，以期通過(guò)該技術(shù)客觀描述牛膝種子揮發(fā)性化合物的差異，為其鑒別研究提供一定參考。
       材料
       樣品信息見(jiàn)表１。        結(jié)果與分析
       主成分分析（PCA）
       圖1為不同產(chǎn)地、不同類(lèi)型牛膝種子的主成分分析圖。由圖1可知,PCA區(qū)分指數(shù) 為 88，區(qū)分指數(shù)框?yàn)榫G色，表明區(qū)分有效。第一PCA（PC１）的累積貢獻(xiàn)率為69.423%，第一PCA（PC1）和第二PCA（PC2）的累積貢獻(xiàn)率之和為82.425%，表明牛膝不同炮制品氣味的差異主要由PC1決定。        表３為樣品氣味兩兩間相對(duì)距離表。樣品間的相對(duì)距離越近，則整體氣味越接近，反之亦然。由表3可知，溫縣秋子與溫 縣蔓苔子的相對(duì)距離最近（37859.68），其次是武陟秋子與武陟蔓苔子（48654.46），秋子與蔓苔子是牛膝的２種不同繁殖類(lèi)型的種子，其整體氣味較相近，符合實(shí)際生產(chǎn)規(guī)律。而河北安國(guó)與武陟秋子相對(duì)距離最遠(yuǎn)（171160.05），即其氣味與武陟秋子差異最大。       物質(zhì)定性分析
      用AroChembase數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)樣品中的揮發(fā)性化合物進(jìn)行定性分析，其可能含有的化合物如 表 ４所 示。由表４可知，不同牛膝種子樣品的揮發(fā)性氣味化合物在含量上存在差異。牛膝種子中揮發(fā)性化合 物etha-nol平均含量最高，峰面積范圍為59819～170；揮發(fā)性化合物(E)-2-hexenal平均含量最低，峰面積范圍為567～1185。武陟秋子和蔓苔子的揮發(fā)性氣味化合物在含量上較為接近，溫縣秋子和蔓苔子的揮發(fā)性氣味化合物在含量上也較為接近，說(shuō)明秋子與蔓苔子的揮發(fā)性氣味化合物較為相似。不同來(lái)源牛膝種子的氣味化合物含量差異較大，證明Heracles Ⅱ超快速氣相電子鼻能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別出不同來(lái)源牛膝種子之間的差異，牛膝種子檢測(cè)提供了新技術(shù)。       判別因子分析
      對(duì)不同產(chǎn)地、不同類(lèi)型的牛膝種子進(jìn)行判別因子分析，結(jié)果如圖２所示，６種樣品均能被較好地區(qū)分。武陟秋子與武陟蔓苔子較相近，二者區(qū)分效果較差。        判別因子分析常用于建立樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，再對(duì)未知樣品進(jìn)行定性判別，確定未知樣品的信息。鑒定未知樣品不僅能夠投影單個(gè)樣品，也能夠?qū)⒍鄠€(gè)樣品作為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行投影。判別因子分析法建立的模型可以用來(lái)鑒定樣品的品種、真?zhèn)魏彤a(chǎn)地等。選擇未進(jìn)行分析的樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行投影鑒定，鑒定結(jié)果見(jiàn)圖３、表５。        未知樣品分別為屬于河北安國(guó)樣品組的河北安國(guó)Ｘ、河北安國(guó)Ｙ及屬于河南溫縣蔓苔子樣品組的河南溫縣蔓苔子Ｘ、河南溫縣蔓苔子Ｙ。由此可知判別因子模型為有效模型，可用于不同產(chǎn)地牛膝種子的區(qū)分，使PCA結(jié)果得到進(jìn)一步驗(yàn)證。
       軟獨(dú)立建模分析（SIMCA）
       以不同牛膝種子樣品為研究對(duì)象，假設(shè)其為品質(zhì)不同的樣品，河北安國(guó)樣品為合格樣品，對(duì)６種牛膝種子樣品進(jìn)行SIMCA分析。圖４為６種牛膝種 子 樣 品 的SIMCA分析結(jié)果，將河北安國(guó)樣品為參考樣，其他樣品為未知樣，圖中藍(lán)色部分代表可接受區(qū)域。由圖4可知，其他樣品均落在藍(lán)色區(qū)域外，即不被河北安國(guó)樣品接受，說(shuō)明其他樣品不屬于河北安國(guó)樣品氣味合格范圍內(nèi)。說(shuō)明SIMCA為有效模型,可用于不同產(chǎn)地牛膝種子的區(qū)分。
圖片
       討論與結(jié)論
       HeraclesⅡ超快速氣相電子鼻技術(shù)是一種新穎的氣味分析技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)以牛膝種子為研究對(duì)象，關(guān)注種植中種子資源混雜問(wèn)題，為種子基源快速鑒定提供一個(gè)可行辦法。HeraclesⅡ 超快速氣相電子鼻根據(jù)Kovats保留指數(shù)定性，在Arochembase數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)不同產(chǎn)地牛膝種子進(jìn)行定性分析，并通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法實(shí)現(xiàn)氣味差異分析；實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同來(lái)源牛膝種子的快速鑒別，與傳統(tǒng)鑒別方法相比更加快速方便，為中藥材種子資源檢測(cè)提供了新思路。
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      參考文獻(xiàn)：王鑫源,董誠(chéng)明,李曼,楊朝帆.基于HeraclesⅡ超快速氣相電子鼻的牛膝種子快速鑒別研究[J].種子,2021,40(04):135-138.轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。
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