沒藥分為天然沒藥和膠質(zhì)沒藥，不同種沒藥樹的樹脂外觀差異不大，肉眼難以鑒別，但其臨床傳統(tǒng)應(yīng)用和藥理活性不同。與傳統(tǒng)鑒別方法比較，Heracles NEO電子鼻具有需要的樣品量少、預(yù)處理簡(jiǎn)單、快速無損的優(yōu)點(diǎn)。本研究基于Heracles NEO超快速氣相電子鼻技術(shù)，結(jié)合Kovats RI法和儀器內(nèi)置的AroChembase數(shù)據(jù)庫(kù)，采用GC、多變量統(tǒng)計(jì)分析區(qū)分樣品，對(duì)多種沒藥氣味差異標(biāo)志物進(jìn)行快速識(shí)別，以期從氣味角度快速鑒別不同種沒藥。

1.樣品
組1（JZ1∼JZ6）為膠質(zhì)沒藥，組2（M1∼M3、M5）、組3（W6、W7）為沒藥屬其他種沒藥樹的樹脂；組4（K1∼K14、J1、W1、W2、W4、W5、JZ5）為天然沒藥。

2.主成分分析
如圖1所示，第一主成分（PC1）與第二主成分（PC2）的累積方差貢獻(xiàn)率高達(dá)99.102%，表明這2個(gè)主成分能夠非常準(zhǔn)確地反映出樣品的實(shí)際情況和主要特征。此外，樣品在電子鼻PCA圖上的區(qū)分指數(shù)高達(dá)100，說明基于氣味特性差異能夠有效區(qū)分32個(gè)沒藥樣品。
 

圖1 全部沒藥樣品PCA圖

3.GC疊加圖譜的建立

 

將GC數(shù)據(jù)進(jìn)行同組疊加處理可以更清晰地觀察組內(nèi)共有特征和細(xì)微差異，有助于識(shí)別同組樣本中普遍存在的化合物及其相對(duì)含量。圖2~圖9為各組（組1~組4）沒藥樣品原始GC疊加圖和雷達(dá)圖疊加圖，GC疊加圖分別展示MXT-5非極性毛細(xì)管柱與MXT-1701中極性毛細(xì)管柱結(jié)果，雷達(dá)圖也可以看出組間和組內(nèi)沒藥峰面積和保留時(shí)間的差異。組1（JZ1∼JZ4、JZ6）、組2、組3、組4（K1、M5、J1、W1、JZ5）在各自的GC疊加圖和雷達(dá)圖疊加圖中均呈現(xiàn)出相似特征：出峰時(shí)間差異不大、峰面積差異較大。

圖2 組1樣品的GC疊加圖

圖3 組1樣品的雷達(dá)圖疊加圖

圖4 組2樣品的GC疊加圖

圖5 組2樣品的雷達(dá)圖疊加圖

圖6 組3樣品的GC疊加圖

圖7 組3樣品的雷達(dá)圖疊加圖

圖8 組4樣品的GC疊加圖

圖9 組4樣品的雷達(dá)圖疊加圖
 

4.不同種沒藥氣味差異標(biāo)志物分析

在分析不同種沒藥氣味差異標(biāo)志物時(shí)，比對(duì)放大色譜圖以尋找樣品組間的差異往往繁瑣且復(fù)雜，這種方法雖然直觀，但效率低下、易出錯(cuò)。為了簡(jiǎn)化這一過程并提高分析的準(zhǔn)確性，本研究采用了一種“先統(tǒng)計(jì)后化學(xué)”的方法。首先，運(yùn)用PCA對(duì)樣品組間的氣味數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘。PCA能夠迅速定位到樣品間氣味的主要差異所在，通過降維處理，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)集簡(jiǎn)化為幾個(gè)主要的成分，從而更容易識(shí)別出差異性色譜峰，在對(duì)色譜峰進(jìn)行了篩選時(shí)，要選取那些區(qū)分度顯著、峰面積較大且分離效果良好的色譜峰。經(jīng)過篩選，樣品整體的氣味分布趨勢(shì)與未經(jīng)篩選前保持一致，可以充分證明所選的色譜峰能夠準(zhǔn)確地代表樣品整體的氣味特征。接著，借助AroChembase數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)具有顯著差異的色譜峰進(jìn)行了詳細(xì)的定性分析，識(shí)別這些色譜峰中可能包含的化合物。

AroChembase數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)針對(duì)Kovats RI的定性數(shù)據(jù)庫(kù)，通過比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，能夠準(zhǔn)確識(shí)別出那些導(dǎo)致樣品組間氣味差異的揮發(fā)性物質(zhì)。這種方法不僅提高了分析效率，而且增強(qiáng)了結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

各組沒藥中可能含有的化合物信息及其氣味描述見表2。該表還提供了這些化合物在不同介質(zhì)中的氣味閾值數(shù)據(jù)。

表2 各組沒藥可能含有的化合物信息及其氣味描述
 

5.討論
本研究采用Heracles NEO超快速氣相電子鼻分析不同種沒藥的揮發(fā)性成分。結(jié)果表明，可以通過氣味雷達(dá)指紋圖譜直觀區(qū)分不同種沒藥，從AroChembase數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得了4組沒藥中可能的揮發(fā)性化合物及其感官信息。

研究發(fā)現(xiàn)，4組沒藥均含有揮發(fā)性成分α-雪松烯。膠質(zhì)沒藥和天然沒藥中還有一些共有成分，如α-蒎烯、檸檬烯、γ-萜品烯等。膠質(zhì)沒藥和天然沒藥之間有明顯的差異，膠質(zhì)沒藥含有一些特有的化學(xué)成分，如2,3-丁二酮、異丁醇、異丁酸乙酯、芳樟醇、樟腦、4-松油烯醇等，而天然沒藥則含有異丁醛、丙酸甲酯、β-蒎烯、桉葉油醇、萜品油烯、肉桂醛、己酸葉醇酯等特有成分。通過對(duì)比以上差異物質(zhì)的感官信息氣味描述，膠質(zhì)沒藥和天然沒藥在氣味上存在顯著的差異：雖然兩者都帶有辛辣、甜味和芳香味，但膠質(zhì)沒藥中還夾雜著苦、霉味以及其他令人不快的味道；相比之下，天然沒藥則保留了更為純凈的辣、甜味和芳香味。

對(duì)于組2和組3的這兩種沒藥屬樹脂，確實(shí)與天然沒藥和膠質(zhì)沒藥在成分上有很多相似之處，但同時(shí)也存在一些獨(dú)特的成分，這些特有成分正是導(dǎo)致其氣味差異的關(guān)鍵因素。組2的特有成分為2-丁酮、乙酸和間二甲苯，組3的特有成分為辛烷，從感官信息氣味描述看，組2的差異性氣味為酸味和塑料味，組3的差異性氣味為汽油味。組2和組3共同含有2-十五烷酮，這種成分具有特異的芹菜香，也屬于不同于膠質(zhì)沒藥和天然沒藥的差異性氣味。

來源：感官科學(xué)與評(píng)定，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源。文章封面圖片來源于創(chuàng)客貼會(huì)員。

參考文獻(xiàn)：許瑋儀,金紅宇,劉晶晶,等.基于Heracles NEO超快速氣相電子鼻的多種沒藥氣味差異成分快速識(shí)別[J/OL].中國(guó)現(xiàn)代中藥,1-15[2025-02-28].

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