研究目的1.利用电子鼻技术结合顶空固相微萃取联用气相色谱-质谱技术,分别从整体气味和气味成分两个方面分析太子参中的气味物质,并讨论不同产地、不同产地加工和不同储藏时间太子参的气味差异,揭示太子参气味电子鼻响应的物质基础,初步阐明太子参特异性气味产生的原因。2.通过电子鼻技术将太子参气味信息客观化,确定电子鼻对太子参气味的最佳测量参数,确立样品-传感器-挥发性化合物三者之间的联系,建立一种客观、快速、数字化的太子参电子鼻分析的测定方法。3.为新版药典太子参质量标准的完善提供参考依据。研究内容与方法1.太子参产区和市场调研通过文献查阅和电话查询,确定太子参的主要种植产区,并实地探访药材市场,了解太子参商品药材的产区分布,商品规格等,同时前往太子参的种植产地了解太子参的种植采收信息,产销模式等情况。2.样品收集共收集47批太子参新鲜药材,其中安徽产区10批,福建产区11批,贵州产区13批,山东产区13批,并根据《药典》所载产地初加工方法,进行相应的晒干和烫后晒干处理。对干品进行揉搓,去掉须根和杂质,净制,成品储藏备用。3.电子鼻测定太子参气味方法的建立通过单因素考察,对太子参样品的进样量、粉末粒径,仪器参数中的进样量,加热时间和加热温度进行摸索和优化,最终确定适合太子参的电子鼻检测条件。4.太子参的不同分类的判别模型的建立分别对不同产地加工、不同产地、不同储藏期太子参的气味进行检测。依据获得的客观气味信息,结合主成分分析方法和判别因子分析方法对太子参进行产地加工方法、产地和储藏期的区分判别。5.顶空固相微萃取气相色谱-质谱测定太子参挥发性成分方法的建立通过单因素考察,对顶空固相微萃取测试中萃取头类型,萃取加热温度,萃取平衡时间进行摸索和优化,最终确定太子参的顶空固相微萃取气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)的检测参数。6.太子参共有峰的标定对47批太子参药材进行顶空固相微萃取气相色谱-质谱测定,通过比对色谱图,确定太子参的共有峰,并通过检索NIST 11.0谱库、文献查询确定共有峰的化合物结构。通过Alpha soft 13.4的附带的Arochems气味数据库检索共有化合物的香气特征。7.太子参电子鼻数据与顶空固相微萃取气相色谱-质谱数据的相关性分析分别对太子参的电子鼻传感器最大响应值和HS-SPME-GC-MS的峰面积百分比作正态性检验,利用斯皮尔曼(spearman)相关系数进行相关性分析,得到太子参气味的电子鼻响应的物质基础。研究结果1.大型药材市场以成都荷花池为例,当地市面上销售的太子参以贵州产区和福建产区为主,偶见安徽产区,山东产区几乎没有。商品等级有选货和统货之分,种植产区中实地走访了安徽宣城产区,了解了太子参的采收清洗加工和播种施肥的情况,以及当地的产销模式。2.确定太子参最佳的电子鼻测定条件是:称样量0.5 g,粉碎粒度过3号筛,加热温度40℃,加热时间360 s,进样量1000μL。3.太子参烫干品与晒干品的气味差异较大,不同水烫时间的烫干品之间没有差异。主成分分析法(PCA)对不同产地的太子参区分能力较弱,山东、安徽、福建等3个产地的太子参区分结果不明显。判别因子分析法(DFA)对不同产地、不同储藏期的太子参区分效果显著,通过该方法建立的模型正确判别率能达到100%。通过比较2种不同储藏期的太子参的传感器最大响应值,结果表明,最大响应值随着储藏时间的延长而增加,为太子参久贮后的气味加重进行了客观阐释。4.最终确定太子参的HS-SPME条件:样品进样量为0.5g,65 μm PDMS/DVB为萃取头,加热温度70℃,萃取平衡30 min后,解吸温度240℃,解吸时间2 min。5.47批太子参共检索到48个共有峰,其中具有香气特征的共有峰有25个。6.电子鼻最大响应值与气质共有峰的相关性分析结果表明,5号峰,16号峰,22号峰,25号峰,28号峰,44号峰,47号峰的峰面积百分比与电子鼻传感器存在相关性。具相关性的共有化合物中1-辛烯-3-醇(1-Octen-3-ol)有泥土气味,其他共有化合物中,土臭素(Geosim)和反-2-壬烯醛((E)-2-Nonenal)均具有泥土气味,且后者还带有灰尘气味,一定程度上可以解释太子参特异气味的来源。研究结论研究表明,通过运用电子鼻技术对太子参气味特征的表征,并与多元统计分析方法结合,可实现利用太子参特殊气味对太子参不同产地加工、不同产地和不同储藏期样品的鉴别,且区分效果较为理想,为药材质量鉴定提供一种技术手段。另外通过顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术,提取分离出太子参的挥发性成分,与电子鼻技术联用,从气味分子和气味轮廓两方面对太子参特异气进行了科学客观的可视化表达,定性地阐释了太子参特异气的化学组成。本研究为今后对中药的气味客观化表达及产地、加工区分提供思路和借鉴。