一種利用電子鼻、電子舌傳感器技術(shù)檢測量化中藥氣味及其對應(yīng)證的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于中藥檢測領(lǐng)域，具體設(shè)及一種利用電子鼻、電子舌傳感器技術(shù)檢測量 化中藥氣味及其對應(yīng)證的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 五行是中醫(yī)藥的理論基礎(chǔ)，因此中藥氣味是指四氣：寒、涼、溫、熱（平），五味：酸 (澀）、苦、甘（淡）、辛、咸。四氣五味是中藥藥性的核屯、，但至今沒有現(xiàn)代儀器檢測量化。 最明顯的是沒有檢測量化四氣的發(fā)明。檢測五味的有根據(jù)西方五味：酸、苦、甜、咸、鮮的發(fā) 明，有用電子舌檢測食品四種基本味酸、苦、甜、咸及用電子鼻檢測辛味的發(fā)明，但沒有將五 味合在一起檢測的發(fā)明；更沒有將四氣五味合在一起的發(fā)明。古代醫(yī)家早就提出，中藥有多 味多氣（性），李時珍《本草綱目序第一卷，氣味陰陽目》好古曰：有一物一味者，有一物= 味者，有一物一氣者，有一物二氣者。"并且特別指出，中藥之氣："或溫多而成熱，或涼多而 成寒，或寒熱各半而成溫?；驘嵴叨?，寒者少，寒不為之寒；或寒者多，熱者少，熱不為之熱， 不可一途而取也?；蚝疅岣靼?。"本發(fā)明旨在能同時檢測量化中藥四氣五味，運將是中醫(yī)藥 現(xiàn)代化的重要舉措。
[0003] 中醫(yī)治病養(yǎng)生是按中藥氣味配伍組方對證治療的，中藥根據(jù)氣味按證分類為解表 藥、清熱藥等有無科學(xué)依據(jù)，即有無共同的物質(zhì)基礎(chǔ)，運一直是中醫(yī)藥現(xiàn)代化探討的難題， 中藥氣味與功效關(guān)系有氣、味相同，功效相近；有氣、味相同，功效相異；有氣同而味異功效 相近相異；有味同而氣異功效相近相異等。W上復(fù)雜情況如果僅能檢測量化氣味而不能按 證分類，就不能得到治病養(yǎng)生的目的，因此二者不可分割，檢測量化氣味與其對應(yīng)證要同時 進(jìn)行，而現(xiàn)有的發(fā)明無一能夠做到。
[0004] 沒有中西藥會通，就不可能有中醫(yī)藥現(xiàn)代化，西藥中化是長久爭論的難題，本發(fā)明 通過電子鼻、電子舌檢測量化，證明西藥也具有中藥氣味及其對應(yīng)證的藥性，化解中西藥會 通難題，加速西藥中化。將電子鼻、電子舌運用于中醫(yī)藥研究，可W完成中西醫(yī)藥會通運一 歷史重任。本發(fā)明不僅適用西藥中化檢測量化，也適用于食品、保健品、商業(yè)流通等一切可 用中藥四氣五味檢測量化之范圍。
[0005] 模擬鼻、舌而成的電子鼻、電子舌傳感器系統(tǒng)，巳被廣泛運用于很多行業(yè)二十余 年，技術(shù)十分成熟。電子鼻已在香水、煙草、食品、化工、石油、礦山、航空、航天、交通、環(huán)境監(jiān) 巧。、公安、邊防、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域運用。電子舌已被廣泛運用于食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、地雷探測、農(nóng) 作物疫病等，在醫(yī)療行業(yè)中，可測量分析各種生物、非生物化學(xué)成分，包括毒素、藥品、代謝 物、細(xì)菌等。由于電子鼻、電子舌是在智能傳感器矩陣系統(tǒng)中配有不同類型的傳感器，能充 分模擬復(fù)雜的鼻舌功能，因而能檢測鑒別氣味和味道。中藥有四氣五味，因此電子鼻、電子 舌可W檢測量化中藥氣味。電子鼻舌檢測具有檢測時間短，樣品處理簡單，檢測結(jié)果可靠等 特點。
[0006] 目前中醫(yī)藥界有不少將電子鼻、電子舌運用于中藥鑒定、產(chǎn)地溯源等，也有提出檢 測中藥氣味，但本明與其方法不同。本發(fā)明中藥包括單味中藥和復(fù)方成藥，西藥包括單體和 復(fù)方。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 1.發(fā)明目的
[0008] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目在于提供一種利用電子鼻、電子舌傳感器技術(shù) 快速檢測量化中藥氣味及其對應(yīng)證的方法。
[000引 2.方法步驟
[0010] 本發(fā)明的目的是運樣實現(xiàn)的：
[0011] 一種利用電子鼻、電子舌傳感器技術(shù)檢測量化中藥氣味及其對應(yīng)證的方法，包括 如下步驟：
[0012] (1)建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的中藥氣味及其對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜庫；
[0013] (2)采集待檢物的中藥氣味及其對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜；
[0014] (3)將待檢物的中藥氣味及其對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜，與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的中藥氣 味及其對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜庫進(jìn)行對比，判定待檢物的中藥氣味及其對應(yīng)證。
[001引 3.具體過程
[0016] 3. 1.步驟（1)所述本方法，其特征在于上述步驟（1)建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的中藥氣味及 其對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜包括如下過程：
[0017] (1)選取不同產(chǎn)地的中藥材與購自中國藥品生物制品檢定所的對照藥材進(jìn)行對 照，并與其構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)品，每種樣品至少5個樣本；
[0018] (2)用電子鼻、電子舌傳感器系統(tǒng)對樣品進(jìn)行檢測量化，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存；
[0019] (3)對原始據(jù)進(jìn)行特征提取，并進(jìn)行預(yù)處理；
[0020] (4)將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)輸入支持向量機模塊，尋找最佳參數(shù)組合，然后將其帶入支 持向量機分析模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其結(jié)果即形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的中藥氣味及其對應(yīng)證的檢測 量化指紋圖譜庫。
[0021] 3. 2.步驟（2)所述本方法，其特征在于上述步驟（2)中，采集待檢物的中藥氣味及 其對應(yīng)證的檢測量化數(shù)據(jù)，其形成待檢物的中藥氣味及其對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜的過 程如下：
[002引 （1)根據(jù)所使用的不同電子鼻、電子舌傳感器系統(tǒng)的不同要求，一旦選定某種電子 鼻、電子舌進(jìn)行檢測，檢測參數(shù)除可自行設(shè)計外，按其不同系統(tǒng)實施方法參數(shù)要求進(jìn)行，但 在量化方法上采用：主成分分析PCA、差異指數(shù)、行間距離、PCA優(yōu)化圖LDA分析、類別等級 DFA判別分析等，對中藥氣味與其對應(yīng)證的檢測量化方法必須結(jié)合同時進(jìn)行。具體量化方 法：
[0023] 1)主成分分析.（PCA):是一種包含了向量分析和相關(guān)矩陣的分類技術(shù)，通過旋轉(zhuǎn) 數(shù)軸使數(shù)據(jù)間的最大差異性得W顯現(xiàn).通過計算得到一組新的數(shù)軸來捕捉整個數(shù)據(jù)集間 的最大差異.用于挖掘有用的信息，給出具有不同氣味區(qū)域和簇的描述性圖表.該算法不 丟失任何樣品信息，僅僅通過改變坐標(biāo)軸來達(dá)到區(qū)分樣品的目的。PCA是從多個數(shù)值變量 (指標(biāo)）之間的相互關(guān)系入手，利用降維思想，將多個變量（指標(biāo)）化為少數(shù)幾個互不相關(guān) 的綜合變量（指標(biāo)）的統(tǒng)計方法，其基本思想方法與中藥的四氣五味相類似，中藥藥性從中 西醫(yī)藥結(jié)合觀點看，就是將復(fù)雜的中藥化學(xué)成分，通過降維為四氣五味。
[0024] 2)差異指數(shù)分析：差異指數(shù)是一無量綱的值，用于表示樣品間的差異，差異指數(shù) 越小，表示相似性越大，反之，越大。
[0025] 3)行間距離分析：是電子舌常用的一種量化方法，可W表示其數(shù)值越大，相似性 越大，反之，越小。
[0026] 3)判別函數(shù)分析（LDA):是一種線性判別式分析方法，是模式識別的一種經(jīng)典方 法，是一種有效的特征抽取方法。線性鑒別分析的基本思想是將高維的模式樣本投影到最 佳鑒別矢量空間，W達(dá)到抽取分類信息和壓縮特征空間維數(shù)的效果，運種方法能夠使模式 樣本的類間散布矩陣最大，并且同時類內(nèi)散布矩陣最小。
[0027] 4)類別等級判別分析值FA) :DFA是一種通過重新組合傳感器數(shù)據(jù)來優(yōu)化區(qū)分性 的分類技術(shù)，它的目的是使組間距離最大的同時保證組內(nèi)差異最小，可W區(qū)分不同的等級、 產(chǎn)地、強度、類別等，是將已知類別、等級的樣品作為標(biāo)準(zhǔn)品建立DFA模型，通過DFA模型來 預(yù)測未知樣品屬于什么等級、類別等。它既可W用于預(yù)測未知樣品屬于哪種物質(zhì)也可W預(yù) 巧巧知樣品屬于哪個類別等，因此可W用于中藥四氣五味分析。
[002引 W上量化方法已在電子鼻、電子舌傳感器系統(tǒng)各行業(yè)中廣泛運用，但將運些方法 運用于中藥氣味及其對應(yīng)證，是本發(fā)明首創(chuàng)。電子鼻、電子舌傳感器系統(tǒng)種類很多，凡是用 運些方法運用于中藥氣味及其對應(yīng)證，都屬本發(fā)保護(hù)范圍。
[0029] 似用電子鼻、電子舌儀器系統(tǒng)對待檢物的中藥氣味及其對應(yīng)證進(jìn)行檢測，對檢測 數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，并進(jìn)行預(yù)處理；
[0030] (3)用支持向量機分析模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成待檢物的中藥氣味及其對應(yīng)證 的檢測量化指紋圖譜。
[0031] 3. 3.步驟（3)所述本方法，其特征在于上述步驟（3)中，將待檢物的中藥氣味及其 對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜，與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的中藥氣味及其對應(yīng)證的檢測量化指紋圖譜庫進(jìn) 行對比，判定待檢物的中藥氣味及其對應(yīng)證。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明實施例1，提供用電子舌傳感器技術(shù)檢測量化中藥氣味及其對應(yīng)證 的方法：清化熱疲藥PCA示意圖。
[0033] 圖2是本發(fā)明實施例1，提供用電子舌傳感器技術(shù)檢測量化中藥氣味及其對應(yīng)證 的方法：清化熱疲藥LDA不意圖。