基于人工智能嗅觉技术和化学计量学的白及饮片真伪鉴别

作者:桂新景; 李涵; 王艳丽; 范雪花; 李海洋; 侯富国; 姚静; 张璐; 施钧瀚; 刘瑞新*; 李学林*
来源:医药导报, 2023, 1-24.

摘要

目的采用人工智能嗅觉技术结合化学计量学方法,探讨建立适合鉴别白及饮片真伪的新方法。方法收集白及及其易掺伪饮片(天麻、玉竹、黄花白及)134批,以α-FOX4000电子鼻嗅觉感官数据为自变量(X),依据2020年版《中华人民共和国药典》和地方标准鉴别,参考传统经验辨识结果作为标杆辨识信息(Y),采用主成分分析-判别分析(PCA-DA)、偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)、支持向量机(SVM)、最小二乘-支持向量机(LS-SVM)以及反向传播神经网络(BP-NN)5种化学计量学方法建立白及与非白及的二分类辨识模型和4种饮片的四分类辨识模型Y=F(X);以鉴别准确率为指标,优选最优分类辨识模型。结果经留一法交互验证,在二分类辨识模型中PCA-DA、PLS-DA、SVM和BP-NN正确率分别为95.52%,97.01%,91.79%和84.33%,以PLS-DA最优;在四分类辨识模型中,PCA-DA、PLS-DA、LS-SVM和BP-NN正确率分别为91.04%,87.31%,90.91%和82.24%,以PCA-DA最优。结论运用电子鼻技术对白及及其近似饮片进行气味特征的表征,并与多元统计分析方法结合,可准确、快速地鉴别白及饮片,为中药饮片气味客观化表达及真伪鉴别提供了新的思路和方法。