基于仿生嗅覺的中藥材指紋圖譜建立與鑒別方法的研究.pdf

1、我國(guó)中藥材資源豐富，對(duì)人類醫(yī)學(xué)發(fā)展和促進(jìn)人體健康發(fā)揮著巨大的作用。但由于藥材種類繁多，市場(chǎng)上出現(xiàn)大量的假冒偽劣產(chǎn)品，就連普通的中藥材都出現(xiàn)了大量的混淆品，嚴(yán)重影響了中醫(yī)藥的發(fā)展。因此，中藥材的品質(zhì)判定一直是人們研究的熱點(diǎn)，其中產(chǎn)地因素又是評(píng)判中藥材品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。但是長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外對(duì)于中藥材品質(zhì)的評(píng)定，普遍采用的是感官評(píng)審法，然而，感官評(píng)審法往往要受諸多因素的影響。這就對(duì)中藥材品質(zhì)的檢測(cè)和評(píng)判提出了更高的要求，要求其更加科學(xué)和規(guī)范

2、。
　　 氣味在中藥材品質(zhì)分析中占有重要地位，仿生嗅覺技術(shù)模擬了人類嗅覺的原理，通過檢測(cè)中藥材揮發(fā)性氣味的整體信息來自動(dòng)完成對(duì)氣味的辨識(shí)。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于將仿生嗅覺技術(shù)運(yùn)用于中藥材領(lǐng)域的研究報(bào)道還相對(duì)比較少，因此我們擬通過仿生嗅覺技術(shù)來檢測(cè)中藥材揮發(fā)出的綜合信息，建立一種評(píng)價(jià)中藥材的新技術(shù)。
　　 研究以姜科、傘形科和菊科三種典型科屬的中藥材作為研究對(duì)象，通過PEN3電子鼻檢測(cè)并提取其各特征值，生成高維的特征向量。然后采

3、用主成分分析法提取其相應(yīng)的主成分分量，構(gòu)成模式識(shí)別的輸入。結(jié)合聚類分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種模式識(shí)別方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同產(chǎn)地以及易混淆中藥材的判別與鑒定，最后建立適量的中藥材氣味指紋圖譜庫(kù)。
　　 聚類分析結(jié)果顯示能夠正確的對(duì)各待測(cè)樣品進(jìn)行歸類。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)不同產(chǎn)地白術(shù)訓(xùn)練集的回判正確率均為100％，誤判的待測(cè)樣本只發(fā)生在安徽白術(shù)，其判斷正確率為86.67％；對(duì)易混淆的三組藥材訓(xùn)練集的正確率均為100％，只有砂仁發(fā)生誤判，其

4、判斷正確率為93.33％。
　　 對(duì)兩種模式識(shí)別方法的優(yōu)劣進(jìn)行分析和對(duì)比，得出結(jié)論：聚類分析由于其算法簡(jiǎn)單，能夠快速的對(duì)樣品進(jìn)行分類，但如果使用復(fù)雜的距離相似度度量時(shí)，計(jì)算復(fù)雜度會(huì)提高，使其不再具備快速簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有高度的非線性，在理論上可以逼近任意曲面，但是計(jì)算量較大，計(jì)算復(fù)雜度也較高。本文實(shí)驗(yàn)最合適的方法是聚類分析。
　　 最后利用基于統(tǒng)計(jì)特征(均值、方差、峰值)的3種方法來構(gòu)建樣品的指紋圖譜庫(kù)，結(jié)果發(fā)