枳殼為蕓香科柑橘屬植物酸橙CitrusaurantiumL.及其栽培變種的干燥未成熟果實，生用辛燥作用較強，偏于行氣寬中除脹；經(jīng)麩炒后可緩和其峻烈之性，偏于理氣健胃消食。本研究基于Heracles NEO超快速氣相電子鼻技術(shù)結(jié)合Arochembase數(shù)據(jù)庫比對分析，采用氣味指紋圖譜、多變量統(tǒng)計分析方法對枳殼麩炒前后氣味差異標志物進行快速識別。
通過單因素實驗的考察，確定生、麩炒枳殼的Heracles NEO檢測條件為：樣品瓶20mL；稱樣量1.0g；孵化溫度75℃，孵化時間10min，孵化爐轉(zhuǎn)速500r/min，捕集阱初始溫度40℃，捕集阱最終溫度250℃，捕集阱分流速率10mL/min，捕集持續(xù)時間26s，進樣口溫度200℃，檢測器溫度260℃；進樣量4000μL，進樣體積流量125μL/s，進樣持續(xù)時間21s，柱溫的初始溫度50℃，柱溫程序升溫方式4.0℃/s至90℃、1.0℃/s至160℃、0.2℃/s至165℃，保持5s、2.0℃/s至225℃、4.0℃/s至250℃，保持30s；采集時間150s；FID增益12。 按檢測條件對生、麩炒枳殼飲片各批次樣品進行分析，建立氣味指紋圖譜。將校正混合物正構(gòu)烷烴nC6～nC16及對照品置頂空瓶中，以與樣品相同的孵育和分析條件進行分析，將生、麩炒枳殼飲片色譜峰的保留時間轉(zhuǎn)化為Kovats保留指數(shù)，參照AroChembase數(shù)據(jù)庫對樣品中的揮發(fā)性成分進行定性分析，比較生、麩炒枳殼飲片氣味成分變化。以AlphaSoft17.0軟件對各樣品氣味指紋圖譜進行多元統(tǒng)計分析，比較各樣品差異，尋找差異性氣味標志化合物。 基于Heracles NEO超快速氣相電子鼻檢測分析結(jié)果，以MXT-5色譜柱采集的信號建立生、麩炒枳殼飲片樣品氣味指紋圖譜，結(jié)果如圖1、2所示。
將生枳殼飲片和麩炒枳殼飲片氣味指紋圖譜共有模式（由于色譜峰主要集中在前90s內(nèi)，故選擇前90s的色譜圖）作鏡像圖，比較兩者色譜峰的數(shù)目及峰面積變化規(guī)律，尋找專屬性差異，可直觀觀察炮制前后的氣味量比關(guān)系變化情況，結(jié)果見圖3。由圖譜可知，在前10～30s內(nèi)，麩炒枳殼相比于生枳殼，色譜峰數(shù)目有增加，例如4、6號峰；在50～70s內(nèi)，麩炒枳殼相比于生枳殼，色譜峰數(shù)目幾乎無變化，但色譜峰的峰高下降明顯，例如8～10號峰；經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)，12批麩炒枳殼飲片中8號峰（β-月桂烯）峰高平均下降54.5%、9號峰（D-檸檬烯）平均下降42.4%，10號峰（γ-松油烯）平均下降46.1%，表明枳殼經(jīng)麩炒后揮發(fā)性成分含量下降明顯。
圖3 枳殼麩炒前后氣味指紋圖譜共有模式的鏡像對比圖(前90s)
主成分分析（principalcomponentanalysis，PCA） 將超快速氣相電子鼻所分離色譜峰作為影響因子，進行PCA，結(jié)果見圖4。在PCA模型中，第1主成分（PC1）貢獻率為99.504%，第2主成分（PC2）貢獻率為0.196%，第3主成分（PC3）貢獻率為0.1857%，主成分累積貢獻率之和達99.8857%，能較好地對生、麩炒枳殼飲片進行區(qū)分。
判別因子分析（discriminantfactoranalysis，DFA） DFA是在主成分分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)某些準則建立判別函數(shù)，將不同組別樣本的差異擴大，使同類樣本間差異縮小的一種具有判別分類功能的數(shù)據(jù)模型，可以用來識別和分類未知樣本。對生、麩炒枳殼樣品的超快速氣相電子鼻數(shù)據(jù)進行判別因子分析，結(jié)果如圖5所示，橫、縱坐標分別表示DFA轉(zhuǎn)換得到的第1區(qū)分指數(shù)（DF1）和第2區(qū)分指數(shù)（DF2）。圖中DF1的區(qū)分指數(shù)為100%，說明DFA分析法能夠更好地從氣味角度區(qū)分生、麩炒枳殼樣品，且二者距離較遠，氣味明顯改變，差異較大，這也符合實際感官描述。表明氣相電子鼻可以快速鑒別生、麩炒枳殼飲片，進一步驗證了PCA的分析結(jié)果。
將生、麩炒枳殼飲片在超快速氣相電子鼻色譜柱上采集到的色譜峰與Arochembase數(shù)據(jù)庫進行匹配分析，結(jié)果共鑒定出11個主要氣味化學成分，其中生枳殼飲片中有9個氣味化學成分，與麩炒枳殼相比，缺少甲基叔丁基醚、異戊醇2個成分。生、麩炒枳殼中可能存在的化合物及感官描述信息見表3。進一步分析已鑒定出的可能化合物氣味信息發(fā)現(xiàn)，β-月桂烯、D-檸檬烯、γ-松油烯、4-異丙烯基甲苯、2-壬基醇具有“桔子、橙、檸檬”的味道，而桔子、橙、檸檬均為蕓香科柑橘屬植物，果皮均含有豐富的揮發(fā)油，β-月桂烯、D-檸檬烯和γ-松油烯為單萜類化合物，是揮發(fā)油的組成成分，具有特殊香氣。
表3 生、麩炒枳殼飲片中可能存在的化合物及感官描述信息
在得到生、麩炒枳殼飲片氣味成分信息的基礎(chǔ)上，為進一步分析得出氣味差異標志物，以11個氣味成分所對應的色譜峰峰面積為變量，采用SIMCA14.1軟件建立生、麩炒枳殼OPLS-DA模型，分析得到11個成分的VIP值，結(jié)果見圖6。VIP值越大，表明該成分對區(qū)分生、麩炒枳殼飲片的貢獻越大。由圖6可知，對區(qū)分生、麩炒枳殼飲片貢獻較大的前3個成分是D-檸檬烯、β-月桂烯和γ-松油烯，且這3個成分也是多數(shù)學者研究有報道的枳殼揮發(fā)油組成成分，結(jié)合枳殼麩炒前后揮發(fā)性成分含量變化情況，初步推測這3個成分為區(qū)分生、麩炒枳殼飲片的氣味差異標志物。
圖6 生、麩炒枳殼OPLS-DA模型中11個氣味成分色譜峰的VIP值
中藥飲片經(jīng)炮制后，其色、氣、味多會發(fā)生改變，真?zhèn)蝺?yōu)劣的判斷多依靠老藥工的經(jīng)驗來判斷，具有主觀性強、傳承難度大的缺點。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，目前電子眼、電子鼻、電子舌等新型仿生感官技術(shù)已逐步應用于中藥飲片質(zhì)量控制方面，將傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒別進行了客觀化表達。 本研究基于Heracles NEO超快速氣相電子鼻建立了生、麩炒枳殼飲片氣味快速檢測方法，測定了生、麩炒枳殼飲片氣味指紋圖譜，指認了11個氣味化學成分，其中甲基叔丁基醚和異戊醇為麩炒枳殼飲片中新增加成分；結(jié)合OPLS-DA模型中的VIP值及成分變化情況，推測D-檸檬烯、β-月桂烯和γ-松油烯為生、麩炒枳殼氣味差異標志物。
參考文獻：梅茜,許金國,蘇聯(lián)麟等.基于Heracles NEO超快速氣相電子鼻對枳殼麩炒前后氣味差異標志物的快速識別研究[J].中草藥,2023,54(16):5165-5171.
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