基于仿生技術對不同產地當歸阿魏酸含量與滋味的關聯(lián)性研究

吳鈺 饒智 陳彥坤 陳光宇 李俊明 黃雄超 于添 俞偉祖 謝夢洲 王亞敏

摘 要：目的：比較45個產地當歸的滋味及阿魏酸含量差異，探討滋味與阿魏酸含量的相關性，從而評價不同產地當歸品質的優(yōu)劣。方法：運用電子舌技術測定甘肅省45個縣市當歸樣品的9種滋味，HPLC法測定阿魏酸含量，采用95%可信區(qū)間重疊法進行統(tǒng)計分析與比較味覺及阿魏酸差異，并將9種滋味與阿魏酸含量進行相關性研究，為當歸藥材的品質評價提供參考。結果：GS19（西寧縣）阿魏酸含量最高（0.29%），GS37（西當縣）甜味值最高，GS38（高臺縣）苦味值最高，GS14（合水縣）鮮味值最高。當歸滋味與其品質相關，阿魏酸與鮮味值呈顯著正相關（R=0.508，P=0.000，n=45），與苦味、澀味、甜味、咸味、苦味回味、鮮味回味值無顯著相關性。結論：不同產地當歸的鮮味值差異反映阿魏酸含量的高低，故可用電子舌技術評價及快速鑒別藥材的品質。

關鍵詞：當歸;電子舌;HPLC;阿魏酸;95%可信區(qū)間重疊法;Pearson 相關性分析

當歸性味溫、甘、辛，具有活血補血、調經止痛、潤腸通便等功效。當歸主產于甘肅，約占全國產量的85%?？甲C歷代本草古籍，岷縣及其周邊地區(qū)均為當歸道地產區(qū)，即今甘肅岷縣、宕昌、渭源、漳縣一帶[1-2]。產地是影響中藥質量的重要因素之一，隨著地理區(qū)域的改變，光照、環(huán)境溫度、降水量、土壤條件等生態(tài)因子會影響藥材質量[3]。傳統(tǒng)中藥性狀鑒別主觀性和經驗性較強，探尋準確而快速評價當歸質量的新方法十分必要。任偉光等[4]研究當歸顏色與道地性的相關性，比較了4個產地的當歸顏色及5種有效成分含量，結果表明，當歸顏色與其品質相關，然而關于當歸藥材質量與滋味相關性的研究鮮有報道。本試驗以甘肅省45個不同縣市所產的當歸藥材為研究對象，通過電子舌技術測定味覺響應值，高效液相色譜法測定阿魏酸含量，尋找當歸滋味與質量的相關性，旨在為當歸藥材質量的綜合評價和全面控制當歸質量，評價當歸產地與品質的相關性，提高當歸藥材質量提供科學依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器與設備

ZWL-PAI-10型超純水機，湖南中沃水務環(huán)?？萍?ATX124型電子天平，東京島津儀器有限公司;2500Y型多功能粉碎機，永康市博歐五金制品;KM5200DE型超聲波清洗器，昆山美美超聲儀器;SHH.W21型電熱三用水箱，北京中興偉業(yè)儀器;HY-4型調速多用振蕩器，常州榮華儀器制造有限公司;TGL18W型高速冷凍離心機，長沙英泰儀器有限公司;SFY-20BL型水分測定儀，深圳市冠亞水分儀科技;101-1AB型電熱鼓風干燥箱，北京中興偉業(yè)儀器;U3000型液相色譜儀，德國賽默飛;BCD-610W型西門子冰箱，博西華家用電器有限公司;SA-402B 型電子舌，日本 Insent 公司，實驗中使用 AE1 傳感器、AAE 傳感器、CTO 傳感器、 COO 傳感器、CAO 傳感器、GL1 傳感器;ME204E 型電子分析天平，上海梅特勒-托利多儀器有限公司;TCS-100 型電子臺秤，上海乾峰電子儀器有限公司;DD5 型離心沉淀機，長沙英泰儀器有限公司。

1.2 材料與試劑

甲醇（色譜純HPLC，Tedia Company）、乙腈（色譜純HPLC，Tedia Company）、甲醇（質譜純LC-MS，OCEANPAK）、乙腈（質譜純LC-MS，OCEANPAK）、阿魏酸（批號：110773-201614，中國食品藥品檢定研究院），質量分數(shù)均≥99.9%。實驗室用水為純化水、HPLC用水為超純水，實驗用當歸藥材于 2020年10—12月采自甘肅省45個縣市（亳州市錦博藥業(yè)有限公司提供），經湖南中醫(yī)藥大學王智老師鑒定為傘形科植物Angelica sinensis的干燥根。樣品信息見表1。

2 方法與結果

2.1 阿魏酸含量測定

2.1.1 空白對照溶液的制備 取甲醇溶液，用0.22 μm有機微孔濾膜濾過，即得。

2.1.2 對照品溶液的制備 取阿魏酸對照品適量，精密稱定，加甲醇制成含阿魏酸濃度為20.097 0 μg/mL的對照品溶液，即得，或稱為阿魏酸對照液。

2.1.3 供試品溶液的制備 取本品粉末（過三號篩）約0.2 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入70%甲醇20 mL，密塞，稱定重量，加熱回流30 min，放冷，再稱定重量，用70%甲醇補足減失的重量，搖勻，靜置，取上清液用0.22 μm有機微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液，即得。

2.1.4 色譜條件 以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑（月旭科技上海股份有限公司，Ultimate XB-C18型色譜柱，5 μm，4.6 mm*250 mm），以甲醇為流動相A（30%），以0.1%磷酸水溶液為流動相B（70%）;柱溫30 ℃;流速為1.0 mL/min;檢測波長為316 nm。

2.1.5 測定法 分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10 μL，注入高效液相色譜儀，測定，即得?？瞻讓φ找?、阿魏酸、當歸供試液色譜圖等見圖1～3。

2.1.6 高效液相色譜法測定當歸中阿魏酸含量 由表2及圖4結果可知，阿魏酸含量由高到低排序為：最高的產地是西寧縣，遠遠高于其他產地（95%可信區(qū)間未重疊差別具有統(tǒng)計意義）;第二位是漳縣、渭源縣、岷縣、鎮(zhèn)原縣、臨洮縣、永登縣、合水縣、隴西縣、廣河縣、寧縣、文縣（第二位產地之間95%可信區(qū)間重疊差別無統(tǒng)計意義）;第三位是環(huán)縣、舟曲縣、瑪曲縣、崇信縣、民樂縣、徽縣、秦安縣、莊浪縣、古浪縣、康樂縣、康縣、西和縣、禮縣、靈臺縣、靜寧縣、高臺縣、肅北縣、華池縣、山丹縣、華亭市、臨澤縣、榆中縣（第三位產地之間95%可信區(qū)間重疊差別無統(tǒng)計意義）;阿魏酸含量最低的產地是武山縣、涇川縣、臨潭縣、皋蘭縣、民勤縣、成縣、和政縣、甘谷縣、清水縣、西當縣、永昌縣（第四位產地之間95%可信區(qū)間重疊差別無統(tǒng)計意義）。45個產地當歸中阿魏酸的含量均高于 0.050%，符合 2015年版中國藥典規(guī)定。

3 電子舌仿生技術測定不同產地當歸的味覺

3.1 儀器與材料

3.1.1 儀器 SA-402B型電子舌，日本Insent公司，實驗中使用AE1傳感器、AAE傳感器、CTO傳感器、COO傳感器、CAO傳感器、GL1傳感器;ME204E型電子分析天平，上海梅特勒-托利多儀器有限公司;TCS-100型電子臺秤，上海乾峰電子儀器有限公司;DD5型離心沉淀機，長沙英泰儀器有限公司。

3.1.2 藥材與試劑 實驗室用水為純化水，樣品信息見表1。

3.2 電子舌測定

3.2.1 正極清洗液配制 準確稱量7.46 g氯化鉀，用500 mL蒸餾水攪拌溶解，然后準確加入300 mL無水乙醇溶液，邊攪拌邊加入準確稱量的0.56 g氫氧化鉀，溶解完畢后，轉移到1 000 mL的容量瓶，定容。

3.2.2 負極清洗液配制 準確量取300 mL無水乙醇，與500 mL蒸餾水震蕩混合，然后加入 8.3 mL的濃鹽酸，攪拌混合后轉移到1 000 mL的容量瓶，定容。

3.2.3 參比液配制 精密稱定2.24 g氯化鉀和0.045 g酒石酸，用500 mL蒸餾水溶解，轉移到1 000 mL的容量瓶，定容。

3.2.4 電子舌測試方法 首先在清洗液中清洗90 s，然后用參比液清洗2次，傳感器在平衡位置歸零30 s達到平衡條件后開始測試，測試時間為30 s;在兩組參比液中分別短暫清洗3 s，傳感器插入新的參比液中測試回味30 s循環(huán)測試4次，去掉第一循環(huán)，取后3次平均數(shù)據(jù)作為測試結果。每次清洗、平衡和測試回味的液體均分布在不同樣品杯中。

3.3 方法學考察[5]

3.3.1 精密度試驗 按 “2.3.1”方法制備原藥液并稀釋8倍，按“2.2.4”方法連續(xù)測定6次，記錄傳感器AE1、AAE、CTO、COO、CAO、GL1的響應值，計算RSD分別為2.25%、2.24%、1.33%、1.31%、0.58%、0.45%、0.82%，表明儀器精密度良好。

3.3.2 重復性試驗 按 “2.3.1”方法制備原藥液并稀釋8倍，平行制備樣品溶液6份，分別測定，記錄傳感器AE1、AAE、CTO、COO、CAO、GL1的響應值，計算RSD分別為2.50%、2.65%、2.96%、2.72%、2.83%、2.58%、2.61%，表明該方法重復性良好。

3.3.3 穩(wěn)定性試驗 按 “2.3.1”方法制備原藥液并稀釋8倍，分別于制備后 0、4、8、12、16、20、24 h 測定，記錄傳感器AE1、AAE、CTO、COO、CAO、GL1的響應值，計算RSD分別為2.56%、2.60%、2.03%、2.15%、1.05%、1.12%、1.08%，表明樣品溶液在24 h內穩(wěn)定。

3.4 電子舌分析

3.4.1 供試品溶液制備 精密稱取當歸粉1 g（準確到0.01 g，加入100 mL超純水，加熱回流提取1 h，趁熱抽濾，取濾液。藥渣再加80 mL超純水，按上述條件重復提取1次，趁熱抽濾，取濾液。合并2次濾液，轉速4 000 r/min離心10 min，取上清液定，即得樣品溶液。

3.4.2 電子舌分析結果 將每個樣品液倒入電子舌測試專用塑料小杯中，每杯25 mL，每個樣品倒2杯，按“2.2.4”方法進行測試，對味覺信息測定值進行計算，求出均值、標準差、95%可信區(qū)間，酸味、苦味回味、澀味、澀味回味、咸味響應值均為負值，故刪除。由表3及圖5可知，不同產地當歸的味覺差異主要體現(xiàn)在甜味、苦味、鮮味、鮮味回味，其中成縣的當歸甜味值最高（與其他產地95%可信區(qū)間未重疊，差別有統(tǒng)計意義），45個縣的當歸苦味值相當（95%可信區(qū)間重疊，差別無統(tǒng)計意義），合水縣鮮味值最高（與其他產地95%可信區(qū)間未重疊，差別有統(tǒng)計意義），45個縣的當歸鮮味回味值相當（95%可信區(qū)間重疊，差別無統(tǒng)計意義），由于鮮味回味響應值數(shù)值太小，導致操作誤差太大，結果無統(tǒng)計學意義。

3.5 當歸的滋味與主要化學成分的相關性研究

采用 SPSS 21.0 統(tǒng)計軟件對當歸的滋味與阿魏酸含量進行 Pearson 相關性分析。表4可知，不同產地當歸的鮮味值與阿魏酸含量呈極顯著正相關，表明鮮味值越高，阿魏酸含量越高，表明滋味可在一定程度上反映藥材的有效成分含量。

4 討論

中藥材傳統(tǒng)性狀評價以定性描述為主，缺乏定量檢測的技術及方法，故本試驗應用電子舌智能感官評定技術測定樣品滋味，以期對滋味進行客觀量化，并將滋味信息與有效成分含量進行相關性研究，發(fā)現(xiàn)滋味可在一定程度上反映藥材或飲片中有效成分含量高低，所呈現(xiàn)的規(guī)律性可用于快速鑒別藥材或飲片的質量。本研究結果顯示，不同產地當歸中阿魏酸含量明顯不同，其中甘肅西寧縣當歸最優(yōu)，阿魏酸含量最高（0.29%），遠遠高于其他產地（95%可信區(qū)間未重疊差別具有統(tǒng)計意義）阿魏酸含量與鮮味呈顯著正相關（R=0.508，P=0.000，n=45），說明當歸的鮮味越重，阿魏酸的含量越高。

電子舌技術是一種智能識別味覺的電子系統(tǒng)，主要由交互敏感傳感器陣列、信號采集電路和基于模式識別的數(shù)據(jù)處理方法組成的現(xiàn)代化智能感官定性定量分析檢測儀器，能夠利用具有獨特選擇性和廣域選擇性的人工雙層脂質膜，直接輸出樣品液的酸味、甜味、苦味、澀味、鮮味、酸味、咸味、苦味回味、澀味回味、豐富度（鮮味回味）等味覺數(shù)值，根據(jù)響應值的高低量化味道，故將人類的味覺系統(tǒng)定性與量化，極大地提高了滋味鑒別的水平，具有客觀性強、重復性好、檢測響應快、標準化控制、對人健康危害小等優(yōu)點[6]，已被廣泛應用于食品、調味品、中藥及中成藥等領域[7-9]。

參考文獻

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[8]佘義勇，何群，陳光宇，等.基于電子舌電子鼻分析紅糖風味的差異性[J].中國食物與營養(yǎng)，2021，27（3）：33-38.

[9]修慧迪，程磊，王文全，等.基于仿生技術對不同產地茯苓品質的鑒別展望[J].廣州化工，2021，49（6）：14-17.

Correlation Between Ferulic Acid Content and Taste of Angelica from Different Origins Based on Biomimetic Technology

WU Yu1，2，3，4，RAO Zhi1，2，3，4，CHEN Yan-kun1，2，3，4，CHEN Guang-yu1，2，3，4，LI Jun-ming1，2，3，4，HUANG Xiong-chao5，YU Tian5，YU Wei-zu5，XIE Meng-zhou1，2，3，4，WANG Ya-min1，2，3，4

（1 Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410208，China;2 Hunan Provincial Medicine & Food Homologous Functional Food Engineering and Technology Research Center，Changsha 410208，China;3Provincial Key Laboratory of TCM Diagnostics，Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410208，China;4The Key Laboratory of Cardiopulmonary Disease Syndrome Differentiation and Medicinal Diet Therapy in Chinese Medicine，Changsha 410208，China;5 Liangpin Puzi Nutrition Food Co.，Ltd.，Wuhan 430000，China）

Abstract：Objective To compare the taste and ferulic acid content of angelica from 45 producing areas，and to explore the correlation between taste and ferulic acid content，so as to evaluate the quality of angelica from different producing areas.Method The electronic tongue technology was used to determine the 9 flavors of Angelica sinensis samples from 45 counties and cities in Gansu province.The content of ferulic acid was determined by HPLC.The 95% Confidence Interval Overlap Method was used for statistical analysis and comparison of taste and ferulic acid differences.The correlation between 9 flavors and ferulic acid content was studied to provide reference for the quality evaluation of Angelica sinensis.Result GS19（Xining county）had the highest ferulic acid content（0.29%），GS37（Xidang county）had the highest sweetness value，GS38（Gaotai county）had the highest bitterness value，GS14（Heshui county）had the highest umami value.The taste of angelica is related to its quality.Ferulic acid is significantly positively correlated with umami and aftertaste values（R=0.508，P=0.000，n=45），and is related to bitterness，astringency，sweetness，salty，and bitter aftertaste.There is no significant correlation between the values.Conclusion The difference in the umami value and umami aftertaste value of Angelica sinensis from different origins reflects the level of ferulic acid content，so electronic tongue technology can be used to evaluate and quickly identify the quality of medicinal materials.

Keywords：angelica;electronic tongue;HPLC;ferulic acid;95% Confidence Interval Overlap Method;Pearson Correlation Analysis

基金項目：湖南中醫(yī)藥大學藥食同源工程中心開放基金資助（項目編號：2018YSTY010）。

作者簡介：吳鈺（1995— ），女，在讀碩士研究生，研究方向：中醫(yī)藥膳學。

*共同通信作者：謝夢洲（1964— ），女，博士，教授，研究方向：中醫(yī)藥膳學;王亞敏（1990— ），女，碩士，研究方向：中醫(yī)藥膳學。

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