紅芪是豆科植物多序巖黃芪的干燥根，味甘、微溫，具有補氣升陽、固表止汗、利水消腫、生津養血等功效，常用于治療氣虛乏力、食少便溏、中氣下陷等。
研究表明，中藥材的化學成分含量、質量及遺傳多樣性均受生長環境和生產方式的影響，即野生品與栽培品存在質量差異，導致臨床療效參差不齊，因此，鑒
別野生和栽培中藥材商品具有重要意義。
色度儀和電子鼻采用電子智能感官技術，通過模擬人的感覺器官將顏色和氣味特征客觀化、數據化和可視化，高靈敏度、可靠性和重復性，精確揭示中藥材性狀特征的變化和主要質控指標或整體化學成分之間的聯系，可用于藥材的質量評價。本研究在多源信息融合的基礎上利用化學計量方法建模分析，實現野生和栽培紅芪的快速鑒別，進一步完善紅芪的質量評價體系。
01 材料與方法
1.1儀器與試藥
NH310色度儀，KX-500A多功能粉碎機，XSE205DU電子天平，BioTek-Gen5酶標儀，Waters-e2695高效液相色譜儀，PEN3電子鼻，傳感器性能見表1。
02 基于色度儀的色度值鑒別
2.1供試品制備
紅芪樣品粉碎后過4號篩，密封保存。
2.2 檢測方法
將樣品粉末置于培養皿中，校正儀器后測定。光源D65，為避免系統誤差和人為誤差，每個樣品重復測定3次，每次3個平行。利用CQCS3軟件記錄L、a、b值，并計算色差（ΔE）。其中，L代表顏色明度，即顏色的亮度，L=0為黑色，L=100為白色；a代表紅綠色軸，負值為綠色，正值為紅色；b代表黃藍色軸，負值為藍色，正值為黃色。
2.3多元統計分析
采用Origin軟件對野生和栽培紅芪樣品的L、a、b及ΔE進行聚類分析，結果見圖1。野生和栽培紅芪無法直觀地進行顏色區分，但選貨和統貨的聚類較為集中，野生和栽培統貨聚類明顯，其中12批統貨聚類，4批和5批選貨分別聚類。根據主成分分析（PCA）結果，紅芪野生品和栽培品的第二主成分占比均大于第一主成分，且兩者選貨第二主成分占比均小于統貨，見圖2。
03 基于電子鼻技術的成分鑒別
3.1 數據采集方法
采用直接頂空吸氣法。儀器運行穩定后，稱取適量樣品置于樣品瓶中，密封放置固定時間，在室溫條件下直接將進樣針頭插入裝有紅芪粉末的15mL頂空進樣瓶中采集氣味數據，每個樣品重復3次。由于紅芪無揮發油，為使樣品具有良好的分析效果，得到較好的色譜信息，本研究在固定粉碎粒度過4號篩（65目）條件下，分別對樣品的取樣量、孵化溫度及孵化時間進行單因素考察。
3.2 電子鼻響應值及影響因素考察
采用電子鼻對紅芪樣品的氣味進行采集，得到10個傳感器的響應圖（見圖3）。可以看出，G/G0先快速增加，然后有所降低，最后趨于穩定，表明電子鼻對紅芪氣味識別靈敏、穩定，紅芪氣味中所含的化學成分相對穩定，揮發性較好，可采用電子鼻進行測定。
樣品電子鼻傳感器數據雷達圖（見圖5A）顯示，野生和栽培紅芪的信號差異不大，僅在5個傳感器上有較大差異，栽培紅芪對傳感器W1S（對甲烷等短鏈烷烴類靈敏）、W1W（對硫化物靈敏）、W2S（對醇、醚、醛、酮類靈敏）、W2W（對芳香成分和有機硫化物靈敏）的響應值均高于野生紅芪。進一步采用PCA對野生和栽培紅芪樣品進行區分。圖5B顯示，樣品差異較明顯，其中第一主成分貢獻率為42.1%，第二主成分貢獻率為25.6%。
3.4 野生和栽培紅芪快速辨識模型建立
將色差儀和電子鼻采集的29批紅芪樣品的感官信息輸入SIMCA14.1軟件，正交偏最小二乘-判別分析（OPLS-DA）辨識模型及結果見圖6A，野生品和栽培品各自聚成一類。經200次置換驗證（見圖6B），R2=0.165，Q2=-0.557，且左側隨機排列值均小于右側原始值，說明模型可靠，未出現過擬合現象。
04 紅芪理化測定
4.1 多糖測定
野生品的紅芪多糖含量為0.75%～9.84%，其中定西市漳縣和隴南市武都區安化鎮的一批選貨含量較低，隴南市武都區安化鎮的一批統貨紅芪多糖含量也較低，而隴南市宕昌縣、定西市漳縣和岷縣的統貨均紅芪多糖含量較高；栽培品紅芪多糖含量為0.82%～9.64%，其中安化鎮的一批選貨紅芪多糖含量較低，岷縣的紅芪統貨紅芪多糖含量較高。對野生和栽培紅芪多糖含量的均值進行對比發現，野生品為3.60%，栽培品為3.707%，二者無顯著差異。
4.2 黃酮類成分測定
芒柄花素、芒柄花苷、毛蕊異黃酮及毛蕊異黃酮苷的RSD分別為0.65%、1.93%、0.63%、1.96%，其中芒柄花苷含量為0.00743%～0.694%，芒柄花素含量為0.0044%～0.0486%，毛蕊異黃酮含量為0.000126%～0.0046%，毛蕊異黃酮苷含量為0.0000252%～0.000858%。
05 智能感官指標與有效成分含量的相關性
將野生和栽培紅芪的紅芪多糖含量與其色差值用SPSS26進行Pearson相關性分析，結果見圖7。紅芪多糖含量與亮度值L和軸b值呈正相關，其中與L呈顯著正相關，表明在一定程度上顏色越亮且偏向黃色，紅芪多糖含量越高；紅芪多糖含量與紅綠色軸a值呈負相關，表明在一定程度上，顏色越綠，紅芪多糖含量越高。Pearson分析結果證明，紅芪顏色與紅芪多糖含量存在相互關系，外觀顏色在一定程度上可用以判斷紅芪多糖含量。而與電子鼻相關性最高的是芒柄花苷。
參考資料：劉娟娟,龔華乾,李思霓,等.基于智能感官與多元統計分析的紅芪藥材快速辨識方法研究[J].中國中醫藥信息雜志,2024,31(10):129-134.
