一种利用电子鼻、电子舌传感器技术检测量化中药气味及其对应证的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于中药检测领域，具体设及一种利用电子鼻、电子舌传感器技术检测量 化中药气味及其对应证的方法。
【背景技术】
[0002] 五行是中医药的理论基础，因此中药气味是指四气：寒、凉、溫、热（平），五味：酸 (涩）、苦、甘（淡）、辛、咸。四气五味是中药药性的核屯、，但至今没有现代仪器检测量化。 最明显的是没有检测量化四气的发明。检测五味的有根据西方五味：酸、苦、甜、咸、鲜的发 明，有用电子舌检测食品四种基本味酸、苦、甜、咸及用电子鼻检测辛味的发明，但没有将五 味合在一起检测的发明；更没有将四气五味合在一起的发明。古代医家早就提出，中药有多 味多气（性），李时珍《本草纲目序第一卷，气味阴阳目》好古曰：有一物一味者，有一物= 味者，有一物一气者，有一物二气者。"并且特别指出，中药之气："或溫多而成热，或凉多而 成寒，或寒热各半而成溫。或热者多，寒者少，寒不为之寒；或寒者多，热者少，热不为之热， 不可一途而取也。或寒热各半。"本发明旨在能同时检测量化中药四气五味，运将是中医药 现代化的重要举措。
[0003] 中医治病养生是按中药气味配伍组方对证治疗的，中药根据气味按证分类为解表 药、清热药等有无科学依据，即有无共同的物质基础，运一直是中医药现代化探讨的难题， 中药气味与功效关系有气、味相同，功效相近；有气、味相同，功效相异；有气同而味异功效 相近相异；有味同而气异功效相近相异等。W上复杂情况如果仅能检测量化气味而不能按 证分类，就不能得到治病养生的目的，因此二者不可分割，检测量化气味与其对应证要同时 进行，而现有的发明无一能够做到。
[0004] 没有中西药会通，就不可能有中医药现代化，西药中化是长久争论的难题，本发明 通过电子鼻、电子舌检测量化，证明西药也具有中药气味及其对应证的药性，化解中西药会 通难题，加速西药中化。将电子鼻、电子舌运用于中医药研究，可W完成中西医药会通运一 历史重任。本发明不仅适用西药中化检测量化，也适用于食品、保健品、商业流通等一切可 用中药四气五味检测量化之范围。
[0005] 模拟鼻、舌而成的电子鼻、电子舌传感器系统，巳被广泛运用于很多行业二十余 年，技术十分成熟。电子鼻已在香水、烟草、食品、化工、石油、矿山、航空、航天、交通、环境监 巧。、公安、边防、医学等领域运用。电子舌已被广泛运用于食品检测、环境监测、地雷探测、农 作物疫病等，在医疗行业中，可测量分析各种生物、非生物化学成分，包括毒素、药品、代谢 物、细菌等。由于电子鼻、电子舌是在智能传感器矩阵系统中配有不同类型的传感器，能充 分模拟复杂的鼻舌功能，因而能检测鉴别气味和味道。中药有四气五味，因此电子鼻、电子 舌可W检测量化中药气味。电子鼻舌检测具有检测时间短，样品处理简单，检测结果可靠等 特点。
[0006] 目前中医药界有不少将电子鼻、电子舌运用于中药鉴定、产地溯源等，也有提出检 测中药气味，但本明与其方法不同。本发明中药包括单味中药和复方成药，西药包括单体和 复方。
【发明内容】
[0007] 1.发明目的
[0008] 鉴于现有技术的不足，本发明的目在于提供一种利用电子鼻、电子舌传感器技术 快速检测量化中药气味及其对应证的方法。
[000引 2.方法步骤
[0010] 本发明的目的是运样实现的：
[0011] 一种利用电子鼻、电子舌传感器技术检测量化中药气味及其对应证的方法，包括 如下步骤：
[0012] (1)建立标准统一的中药气味及其对应证的检测量化指纹图谱库；
[0013] (2)采集待检物的中药气味及其对应证的检测量化指纹图谱；
[0014] (3)将待检物的中药气味及其对应证的检测量化指纹图谱，与标准统一的中药气 味及其对应证的检测量化指纹图谱库进行对比，判定待检物的中药气味及其对应证。
[001引 3.具体过程
[0016] 3. 1.步骤（1)所述本方法，其特征在于上述步骤（1)建立标准统一的中药气味及 其对应证的检测量化指纹图谱包括如下过程：
[0017] (1)选取不同产地的中药材与购自中国药品生物制品检定所的对照药材进行对 照，并与其构成标准品，每种样品至少5个样本；
[0018] (2)用电子鼻、电子舌传感器系统对样品进行检测量化，对其数据进行储存；
[0019] (3)对原始据进行特征提取，并进行预处理；
[0020] (4)将预处理后的数据输入支持向量机模块，寻找最佳参数组合，然后将其带入支 持向量机分析模块对数据进行分析，其结果即形成标准统一的中药气味及其对应证的检测 量化指纹图谱库。
[0021] 3. 2.步骤（2)所述本方法，其特征在于上述步骤（2)中，采集待检物的中药气味及 其对应证的检测量化数据，其形成待检物的中药气味及其对应证的检测量化指纹图谱的过 程如下：
[002引 （1)根据所使用的不同电子鼻、电子舌传感器系统的不同要求，一旦选定某种电子 鼻、电子舌进行检测，检测参数除可自行设计外，按其不同系统实施方法参数要求进行，但 在量化方法上采用：主成分分析PCA、差异指数、行间距离、PCA优化图LDA分析、类别等级 DFA判别分析等，对中药气味与其对应证的检测量化方法必须结合同时进行。具体量化方 法：
[0023] 1)主成分分析.（PCA):是一种包含了向量分析和相关矩阵的分类技术，通过旋转 数轴使数据间的最大差异性得W显现.通过计算得到一组新的数轴来捕捉整个数据集间 的最大差异.用于挖掘有用的信息，给出具有不同气味区域和簇的描述性图表.该算法不 丢失任何样品信息，仅仅通过改变坐标轴来达到区分样品的目的。PCA是从多个数值变量 (指标）之间的相互关系入手，利用降维思想，将多个变量（指标）化为少数几个互不相关 的综合变量（指标）的统计方法，其基本思想方法与中药的四气五味相类似，中药药性从中 西医药结合观点看，就是将复杂的中药化学成分，通过降维为四气五味。
[0024] 2)差异指数分析：差异指数是一无量纲的值，用于表示样品间的差异，差异指数 越小，表示相似性越大，反之，越大。
[0025] 3)行间距离分析：是电子舌常用的一种量化方法，可W表示其数值越大，相似性 越大，反之，越小。
[0026] 3)判别函数分析（LDA):是一种线性判别式分析方法，是模式识别的一种经典方 法，是一种有效的特征抽取方法。线性鉴别分析的基本思想是将高维的模式样本投影到最 佳鉴别矢量空间，W达到抽取分类信息和压缩特征空间维数的效果，运种方法能够使模式 样本的类间散布矩阵最大，并且同时类内散布矩阵最小。
[0027] 4)类别等级判别分析值FA) :DFA是一种通过重新组合传感器数据来优化区分性 的分类技术，它的目的是使组间距离最大的同时保证组内差异最小，可W区分不同的等级、 产地、强度、类别等，是将已知类别、等级的样品作为标准品建立DFA模型，通过DFA模型来 预测未知样品属于什么等级、类别等。它既可W用于预测未知样品属于哪种物质也可W预 巧巧知样品属于哪个类别等，因此可W用于中药四气五味分析。
[002引 W上量化方法已在电子鼻、电子舌传感器系统各行业中广泛运用，但将运些方法 运用于中药气味及其对应证，是本发明首创。电子鼻、电子舌传感器系统种类很多，凡是用 运些方法运用于中药气味及其对应证，都属本发保护范围。
[0029] 似用电子鼻、电子舌仪器系统对待检物的中药气味及其对应证进行检测，对检测 数据进行特征提取，并进行预处理；
[0030] (3)用支持向量机分析模块对数据进行分析，生成待检物的中药气味及其对应证 的检测量化指纹图谱。
[0031] 3. 3.步骤（3)所述本方法，其特征在于上述步骤（3)中，将待检物的中药气味及其 对应证的检测量化指纹图谱，与标准统一的中药气味及其对应证的检测量化指纹图谱库进 行对比，判定待检物的中药气味及其对应证。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明实施例1，提供用电子舌传感器技术检测量化中药气味及其对应证 的方法：清化热疲药PCA示意图。
[0033] 图2是本发明实施例1，提供用电子舌传感器技术检测量化中药气味及其对应证 的方法：清化热疲药LDA不意图。