中药材和中药饮片快速鉴定技术研究进展.pdf

第42 卷 第 8 期2023 年8 月Vol.42 No.810261038分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO（Journal of Instrumental Analysis）中药材和中药饮片快速鉴定技术研究进展李海洋1，7，桂新景1，2，3，4，侯富国1，岳佑凇1，姚静2，3，4，施钧瀚2，3，4，李学林2，3，4，5，李振国6，7，王青晓6，7，王海波6，7*，刘瑞新2，3，4，5，7*（1河南中医药大学 药学院，河南 郑州 450046；2河南中医药大学第一附属医院，河南 郑州 450000；3河南省中药临床应用、评价与转化工程研究中心，河南 郑州 450000；4河南省中药临床药学中医药重点实验室，河南 郑州 450000；5河南中医药大学 呼吸疾病中医药防治省部共建协同创新中心，河南 郑州 450046；6河南省药品医疗器械检验院，河南 郑州 450018；7国家药品监督管理局中药材及饮片质量控制重点实验室，河南 郑州 450018）摘要：中药是中医治疗疾病的物质基础，其质量问题关乎临床用药的疗效和中医药事业的发展。中药材和中药饮片作为中药产业的重要支柱，其质量问题尤为重要。尽管国家在监管政策层面采取了多种措施应对其造假、掺伪现象，也取得了一定成效，但其整体质量现状仍不容乐观。科技水平的快速发展为保障中药质量安全提供了更多样的选择。作为科技创新发展的重要产物，快速检测技术是各领域高质量发展的重要助推剂，中药领域也不例外。因此，该文对现阶段中药材和中药饮片常用的快速鉴定技术进行了综述，探讨了现有的快速鉴定技术在实际操作中的适用性和时效性，初步总结了快速检测技术的若干共性特点及实现策略，并对其未来的发展方向提出设想，以为中药快速质量评价的深入研究提供参考。关键词：中药材；中药饮片；快速鉴定；真伪鉴定中图分类号：O657.3；R284 文献标识码：A 文章编号：1004-4957（2023）08-1026-13Research Progress on Rapid Identification Technology of Chinese Crude Drugs and Prepared Slices of Chinese Crude DrugsLI Hai-yang1，7，GUI Xin-jing1，2，3，4，HOU Fu-guo1，YUE You-song1，YAO Jing2，3，4，SHI Jun-han2，3，4，LI Xue-lin2，3，4，5，LI Zhen-guo6，7，WANG Qing-xiao6，7，WANG Hai-bo6，7*，LIU Rui-xin2，3，4，5，7*（1School of Pharmacy，Henan University of Chinese Medicine，Zhengzhou 450046，China；2The First Affi-liated Hospital of Henan University of Chinese Medicine，Zhengzhou 450000，China；3Henan Province Engineering Research Center for Clinical Application，Evaluation and Transformation of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450000，China；4Henan Key Laboratory for Clinical Pharmacy of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450000，China；5Co-construction Collaborative Innovation Center for Chinese Medicine and Respiratory Diseases by Henan&Education Ministry of P.R.China，Henan University of Chinese Medicine，Zhengzhou 450046，China；6Henan Institute for Drug and Medical Device Inspection，Zhengzhou 450018，China；7NMPA Key Laboratory for Quality Control of Traditional Chinese Medicine（Chinese Materia Medica and Prepared Slices），Zhengzhou 450018，China）Abstract：Traditional Chinese medicine is the material basis for the treatment of diseases by Chinese medicine，and its quality is crucial to the efficacy of clinical use and the development of traditional Chinese medicineThe quality of Chinese crude drugs and prepared slices of Chinese crude drugs，as an important pillar of the Chinese medicine industry，is particularly importantAlthough the state has taken various measures at the regulatory policy level to tackle the phenomenon of counterfeiting doi：10.19969/j.fxcsxb.23051006收稿日期：20230510；修回日期：20230622基金项目：国家自然科学基金项目（81773892，81774452）；河南省高层次人才特殊支持“中原千人计划”-“中原青年拔尖人才”项目（ZYQR201912158）；河南省卫生健康中青年学科带头人专项（HNSWJW2020014）；国家中医药管理局2022年青年岐黄学者培养项目（国中医药人教函 2022 256号）；国家药品监督管理局中药材及饮片质量控制重点实验室开放课题（KF202204）通讯作者：刘瑞新，博士，主任药师，研究方向：中药饮片临床应用现代化关键技术，E-mail：王海波，硕士，副主任药师，研究方向：药物质量分析，E-mail：第 8 期李海洋等：中药材和中药饮片快速鉴定技术研究进展and adulteration，and certain results have been achieved，the overall situation for their quality is still not optimisticAt the technical level，the rapid development of science and technology has provided more diverse options for ensuring the quality and safety of traditional Chinese medicineAs an important product of scientific and technological innovation and development，rapid detection technology is an important booster for high-quality development in various fields，and the field of traditional Chinese medicine is no exceptionTherefore，a review on the rapid identification techniques commonly used in Chinese crude drugs and prepared slices of Chinese crude drugs at the present stage is provided，the applicability and timeliness of existing rapid identification techniques in practice operation are discussed，some common characteristics and implementation strategies for rapid detection techniques are preliminarily summarized，and an idea for its future development direction is also put forward，in order to provide a reference for in-depth research on rapid quality evaluation on traditional Chinese medicine.Key words：Chinese crude drugs；prepared slices of Chinese crude drugs；rapid identification；authenticity identification中医药是中华民族的瑰宝，是中华优秀传统文化的重要载体，在历经传承后得到不断进步和完善。中药作为中医药的重要组成部分，其质量优劣直接决定着中医临床用药是否安全有效。随着中医药的发展提速，中药市场活跃，药物需求量增大，但中药基原混乱、掺假使伪的情况时有发生，严重影响着中医药事业的良性发展1。鉴于此，国家药监局多次对中药市场的整治工作进行专项部署，通过完善 药品管理法，加强监管和加大处罚力度，打击中药掺假售假的恶劣行为。但中药掺伪、售假问题并没有得到完全遏制，掺伪手段也越来越隐蔽化，方法越来越“科技化”。要解决中药掺伪问题，需全方位、多角度把控，除了完善宏观上的政策机制如实施“质量保障工程”等2，探索微观上的技术革新同样重要。随着检测技术的发展与完善，中药鉴定已经从经典的四大鉴定方法发展为更丰富的鉴定体系，多种先进的分析技术也被应用于中药鉴定中。然而，随着中医药的市场热度不断增加，其市场需求也在不断扩大，如何实现中药质量的简便、快速、精确评价成为亟待解决的问题。在中药质量评价方面，快速鉴定技术可能是破解现阶段中药质量问题的突破口之一，已经引起了食品和药品监管部门的高度重视，其中已有一些用于中药快检的快检车和快检设备被开发和使用，也有一些新技术被移植到中药质量评价领域，如人工智能感官技术、基于快速DNA提取的分子鉴定技术等。关于快速检测已有文献给出相关的定义3，但关于快速的具体限制条件以及如何进行定义尚未达成共识，一些文献将自行开创/使用的中药鉴定方法称作快速鉴定方法，其快速与否以及快速的程度仍需进一步探讨。本文通过梳理现阶段报道的中药材和中药饮片的快速鉴定技术，如经验鉴别、微性状鉴定、光谱鉴定、分子鉴定、人工智能感官等，探讨了其在实际操作中的适用性和时效性，并初步总结了快速检测技术的共性特点及实现策略，以期为中药快速鉴定体系的建立和发展提供参考。1 经验鉴别技术 经验鉴别技术，主要是根据药材的外观性状（形、色、气、味），利用感官即用看、摸、闻、尝等方法（必要时加水试、火试法）达到鉴定的目的4。这类技术主要根据已掌握经验辨识药材/饮片特有的形、色、气、味等信息，进而对其进行鉴别，如黄芪可嗅到明显的豆腥气；大黄咀嚼有沙砾感，粘牙，味苦而微涩。该方法简便、快捷，适合缺少大型设备的基层医疗机构或药房使用，但由于存在主观性强的不足，目前更倾向于作为一种快速筛查的手段使用。同时，由于传统技艺的经验传承不足，使得能够熟练掌握运用该技术的人才出现了青黄不接的局面，迫切需要药学工作者在创新鉴别方法的同时注重传统技艺的传承与发展。国务院关于促进中医药传承创新发展的意见中也提到5，要加强名老中医药学术经验、老药工传统技艺的传承，挖掘和传承中医药宝库中的精华精髓。为此，国家中医药管理局开展了中药特色技术传承人才培训项目6，这对于推动包括中药经验鉴别技术在内的各类传统技艺的传承与发展具有十分重要的意义。同时，人工智能感官技术的发展也为经验鉴别技术的传承和创新提供了有益补充。作为一种快速、准确、可量化的先进手段，人工智能感官技术已经在食品、医药、环保等领域崭露头角，而其正是通过检测和分析样品的气味、味道、色泽等信息进行鉴别，类似于人1027第 42 卷分析测试学报工经验鉴别方法，是传统技艺的延伸与发展，未来也可针对中药的经验鉴别特点设计专用于中药快速鉴别的智能感官设备。2 微性状鉴定 中药微性状鉴定法，是在体视显微镜等仪器的辅助下，对中药表面或断面的细微性状特征进行观察，进而对中药质量进行鉴定的方法7。该方法可观察到肉眼难以察觉的细微特征，可用于鉴别表面特征不明显、不易区分的中药，适用于大多数动植物药的鉴定，且具有快速、廉价、操作简便的特点。尹利民等8通过观察真伪蒲公英药材的果实表面凸起、喙上绒毛等微性状差异，探索了蒲公英真伪鉴定的方法；胡新华等9采用微性状鉴定法，将不同产地阳春砂及其混伪品的微性状信息（包括外果皮颜色、内果皮颜色、皮刺等）进行量化，建立了阳春砂微性状数据库，为阳春砂的快速鉴别和质量评价提供了参考。作为一种特殊的“性状鉴别”方法，微性状鉴定技术介于性状鉴别和显微鉴别之间，可以通过分析药材表面或断面的细微特征实现中药的鉴别，对经验有一定的要求，未来可以考虑借助人工智能技术进一步提高鉴别的准确度和效率，如借助深度学习技术，通过学习足够多的药材/饮片特征信息，训练可用于中药快速鉴别的模型，从而在实现快速、精准鉴别的同时，减轻人工的负担。3 光谱鉴定技术 3.1近红外光谱鉴定技术近红外光谱分析是利用有机化合物在近红外谱区的光学特性，快速测定物质化学组成和分子结构的光谱技术。该技术具有快速、便捷、环保、分析成本低、可在线实时检测等优势，已广泛应用于药品的真伪鉴定和质量控制10，在中药质量评价方面也有广泛使用，如中药真伪鉴定、掺伪鉴定、不同产地中药的鉴定等一系列定性鉴定和定量分析等。对于谱图差异显著的正伪品，在直观上可以通过对比待测物与正品中药的光谱吸收强度差异鉴别其真伪，谱图差异不明显的可借助化学计量学方法建立相应的辨识模型实现中药真伪或优劣的鉴别。如董怡青等11基于近红外光谱技术采集真伪陈皮外壁的近红外光谱信息，借助光谱预处理和主成分分析方法准确地区分出真伪陈皮，实现了陈皮的准确鉴别；李长滨等12通过采集不同产地山药的近红外光谱信息，借助聚类分析和簇类独立软模式方法建立了不同产地山药的快速鉴别模型，模型分类的正判率高达100%。然而，近红外光谱的采集过程受环境、仪器等外部因素的影响较大，可能因样品粒度、密度等物理因素的变化而出现差异13，同时存在相对灵敏度低、不适合痕量分析等不足，这也是近红外光谱技术在快速质量评价领域需要完善的方面10。3.2傅里叶变换红外光谱鉴定技术傅里叶变换红外光谱（FTIR）鉴定是一种将傅里叶变换与红外光谱相结合的分析鉴定方法，具有检测速度快、灵敏度高、精度高、分辨率高、散光低以及波段宽等特点，可借助该技术分析待测样品在一定波数范围内红外光谱的吸收情况，通过对比代表性样品的光谱吸收，结合化学计量学方法实现中药的鉴别。赵斌等14采用FTIR法采集了不同产地燕窝和猪皮等伪品的红外光谱，结合主成分分析和聚类分析方法，快速、无损地实现了燕窝的真伪鉴别。田贵芬等15采用FTIR法采集天麻及其伪品马铃薯等的红外光谱信息，通过直观对比红外光谱的细微特征，结合傅里叶自解卷积变换分析方法，发现真伪天麻在1 200 1 000 cm-1波数范围存在明显差异，可用于天麻真伪的鉴别。3.3太赫兹光谱鉴定技术太赫兹光谱技术是一种基于太赫兹脉冲相干探测技术的光谱技术，当太赫兹波照射待测物时，会产生对应的振动光谱，而不同物质的振动光谱由物质的分子空间结构以及分子间的相互作用力决定，从而可根据不同物质光谱的差异对其进行鉴别分析16。因许多生物大分子的振动与转动频率位于THz频段，所以该技术检出样品信息的丰富度较高。同时，太赫兹辐射的能量低，不会破坏物质的结构，可以实现样品的无损检测。然而，在多数情况下，化学成分复杂的中药很难直接通过太赫兹光谱提取有效信息，且当两种待测中药所含的化学成分差异较小时，其太赫兹吸收特征的差异不明显，因此常需要结合化学计量学方法进行鉴别。杨玉平等17使用太赫兹时域光谱系统采集藏红花和草红花的光谱信息，再经SG平滑预处理后，基于主成分分析方法实现了藏红花和草红花的精确区分；李瑞凯等18使用1028第 8 期李海洋等：中药材和中药饮片快速鉴定技术研究进展太赫兹时域光谱仪采集巴戟天、粉防己、猪苓及其相应伪品的光谱信息，通过对比图谱的吸收系数及折射率等参数的差异，准确地实现了3组中药材的真伪区分，同时结合主成分分析与K均值聚类算法，实现了巴戟天等3组中药材真伪的鉴别，准确率高达100%；蔡会周19基于太赫兹时域光谱系统采集三七4个不同部位的光谱信息，通过对比样品的折射率、吸收系数等参数发现4类样品的差异较显著，另外以吸收系数光谱建立的四分类模型的最高正判率也达到100%。3.4激光诱导击穿光谱技术激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是一种基于原子发射光谱和激光等离子体发射光谱的元素分析方法，可用于多元素的同时检测2021。该法无需或几乎不需要样品预处理，适用于直接、在线及远程检测，可实现真正意义上的快速评价。目前该技术在中药的产地鉴别、真伪及掺伪鉴别中已有应用，如刘晓娜等22采用LIBS技术采集了乳香、没药和松香的光谱信息，以全光谱为输入变量，采用偏最小二乘判别分析方法区分3类树脂类药材，平均总正判率达90.79%；赵懿滢等23采用LIBS技术采集不同硫熏程度浙贝母的光谱信息，分别基于全波段和特征波段建立了支持向量机等辨识模型，其中基于特征波段的最优建模准确率和预测准确率分别达100%和95.83%，为硫熏中药的鉴定和评价提供了新的思路。3.5拉曼光谱技术拉曼光谱技术是近些年较为热门的光谱分析技术之一，其基本原理是基于拉曼散射效应对与入射光频率不同的散射光谱进行分析，进而得到分子振动、转动方面的信息，并应用于分子结构研究，具有速度快、可靠性强、灵敏度高等优势24。目前已有针对大型拉曼光谱仪的激光器、探头及光谱仪等部位进行小型化设计的便携式拉曼光谱仪25，可在保证分辨率和灵敏度的同时兼具体小质轻、便于携带的优点，适用于中药的现场鉴别、成分分析及质量控制26。4 分子鉴定技术 4.1蛋白质标记技术蛋白质标记技术中用于中药快速鉴定的技术主要是免疫技术，即利用中药含有的抗原性物质，如蛋白质、多糖等，制备特异性抗体，采用免疫酶联吸附法（ELISA）、抗体酶联免疫分析法（SAEIA）或胶体金免疫检测试纸条等免疫学方法鉴定中药，实现中药的快速鉴别。Kitagawa等27通过制备半夏等5种药材提取物的抗兔血清，并采用SAEIA法对各抗血清进行特异性分析，利用抗原抗体特异性结合的特点，提出了基于SAEIA法的中药鉴别新方法；南铁贵等28制备了人参皂苷Re胶体金免疫色谱试纸条，并使用试纸在酶标板中快速检测样品提取液，通过对比试纸检测结果可在40 min内实现人参的真伪鉴定。4.2基于改进聚合酶链式反应的分子鉴定技术在2010版 中国药典 一部中，以聚合酶链式反应（PCR）技术为基础的分子鉴定方法首次作为法定鉴别方法被收录，为中药质量评价提供了新的方法和研究方向。随着研究的进一步深入，延伸出了许多新的技术，如随机扩增多态性DNA、限制片段长度多态性PCR等技术，在中药真伪和基源鉴定中已有广泛研究，且结果准确可靠。然而，经典的PCR技术因DNA提取和PCR扩增耗时较长，操作繁琐且技术难度较高29，在中药现场鉴定中的实际应用仍较少。随着研究深度和热度的提高，一些新技术的出现，如环介导等温扩增（LAMP）、快速PCR扩增、快速DNA提取等，有效缩短了DNA提取或PCR扩增的时间。4.2.1环介导等温扩增技术LAMP是一种快速的核酸扩增技术，利用特异引物及链置换DNA聚合酶在恒温条件下自循环几十分钟，即可完成核酸扩增反应，具有高特异性、高灵敏性、简便、快速、低成本等优点29，对仪器设备要求低，检测简便快捷，十分适合基层快速鉴别。与传统PCR技术相比，LAMP具有快速高效，且不需要专用仪器等优点。范馨元等30基于优选的西洋参LAMP鉴定方法，通过在反应体系中添加荧光染料的方式建立了一种快速、简便、特异、灵敏的西洋参鉴定方法，实现了西洋参的实时可视化检测，为人参和西洋参的快速鉴别提供了有力工具。苏燕燕等31通过分析蛤蚧及其混伪品的12S rRNA序列，设计引物并优化LAMP扩增条件，建立了蛤蚧的快速可视化检测方法，实现了其与混伪品的高效特异鉴别。1029第 42 卷分析测试学报4.2.2实时荧光定量PCR鉴定技术实时荧光定量PCR是一种在DNA扩增反应中，以荧光化学物质检测每次聚合酶链式反应循环后产物总量的方法。该技术融合了PCR的高灵敏性、DNA杂交的高特异性等优势，在PCR反应体系中加入荧光基团，可根据荧光信号直观、实时监测整个PCR进程32。同时，还克服了常规PCR技术的诸多难题，如不需要PCR后处理或电泳检测，完全闭管操作减少了污染，且可以准确定量33。周林等34根据人参和人参属其他物种18S rRNA基因序列的差异设计特异引物和探针，建立了人参的实时荧光PCR鉴定方法，实现了30个人参样品和28个非人参样品的快速鉴别。裴社强等35基于COI片段序列特征，设计了蕲蛇的特异性引物和TaqMan探针，基于实时荧光定量PCR技术，通过仪器采集荧光信号的方式快速鉴别蕲蛇的真伪，20 40 min即可得出检测结果。4.2.3基于快速 DNA 提取和快速 PCR 技术的鉴别除经典的 PCR 鉴别技术，还有一些基于快速DNA提取方法和快速PCR技术的中药真伪鉴定研究，如何志一等36采用碱裂解法提取基因组DNA，并通过优选2步循环的快速PCR条件，建立了一种哈蟆油及其4种常见混伪品的快速PCR鉴别方法，可在40 min内完成真伪鉴定；杨晶凡等37采用碱裂解快速提取样品DNA，并通过优选快速特异性PCR条件，在1 h内完成了山药的真伪鉴定，为实现中药分子鉴别的现场运用提供了技术支撑。4.3DNA条形码技术DNA条形码是利用基因组中一段公认标准的、相对较短的DNA片段作为物种标记而建立的一种新的生物鉴定方法，由加拿大分类学家Hebert于2003年首次提出38，DNA条形码鉴定具有3大优势：鉴定结果可重复性良好；方法通用性强；可构建统一数据库和鉴定平台，易于推广和标准化。该技术可以在生物任何生长发育时期的任何形态下使用，即使样本受损也不会影响识别结果，是传统鉴定方法无法比拟的，且该方法可以建立标准化的、统一的DNA条形码数据库，方便、快速地一次性鉴定大量样本。李振凯等39以标准银柴胡的DNA条形码核糖体DNA内转录间隔区2（ITS2）序列为鉴定依据，对银柴胡及其伪品进行ITS2序列分析，发现银柴胡与其伪品在ITS2序列的一级结构和二级结构上存在不同程度的差异。翟恩爱等40基于DNA提取、PCR扩增等环节获取样品的DNA条形码，经GenBank数据库比对，鉴定了13批市售砂仁的基源，其鉴定结果与传统经验鉴别一致，同时弥补了传统性状鉴定中主观性强、药材个体差异对鉴定结果影响大等方面的短板。随着DNA条形码鉴别技术在中药真伪鉴定中的不断深入，通过构建DNA条形码序列数据库，将DNA条形码与生物信息学技术相结合，形成每个中药专属的“二维码”，即可将中药特征、产地、生产时间等信息整合到一起，应用于研究、采购、销售等扫描终端，可使中药市场更加标准化、规范化、可溯源化。4.4高分辨率熔解曲线鉴定技术高分辨率熔解（HRM）曲线技术无需使用序列特异性探针，不受突变碱基位点和种类的局限，融合了PCR的高灵敏性、DNA杂交的高特异性和光谱技术的高精确定量等优点，可直接探测PCR过程中荧光信号的变化，获得特定区段扩增产物的定量结果，不需要PCR后处理或电泳检测，完全闭管操作。与传统 PCR 技术相比，具有特异性强、重复性好、定量准确、PCR 污染少、自动化程度高等优点4142，已有学者基于HRM技术开展了中药的真伪鉴别研究4344。5 人工智能感官技术 人工智能感官技术是模拟人体感官（眼、舌、鼻、耳和皮肤等）的一类仿生学技术，如电子眼、电子舌、电子鼻、电子耳等4546，兼具“感官”响应快速和仪器分析“定量化”的双重优势，具有分析快速、灵敏度高、可靠性强、重复性好等特点。本课题组致力于采用人工智能感官技术探索中药快速质量评价方法等的相关研究，目前基于多种智能感官技术探索了可用于白及真伪47、川贝真伪及规格48、山茱萸等级49的快速鉴别方法，并开展了基于智能感官的砂仁等级定性和指标性成分含量预测、三七粉等级辨识和掺伪品掺伪比例预测及总皂苷含量预测等相关研究，为基于智能感官技术的中药快速质量评价研究奠定了基础。5.1电子眼电子眼属于一种视觉分析仪，通过模拟人眼对样品的视觉感知，实现对饮片的鉴定，具有简单快速、无需预处理的特点50。刘瑞新等51基于电子眼采集川贝母正伪品的光学信息，采用化学计量学方1030第 8 期李海洋等：中药材和中药饮片快速鉴定技术研究进展法建立了川贝母真伪和规格的辨识模型，对川贝母真伪及规格辨识的最高正判率分别为 96.20%和97.30%，且鉴定速度较药典鉴定速度有明显提升；Cui等49基于电子眼采集了58批4种不同等级的山茱萸的光学信息，基于化学计量学方法建立了4种分类模型，模型的最高正判率达91.38%，该方法为基于药材光学信息的等级辨识提供了新的思路。5.2电子鼻电子鼻是一种气体检测仪器，通过模拟人类的嗅觉系统对待测样品进行分析、识别，是人类嗅觉的延伸52。王学勇53提出了一种基于电子鼻鉴定马鹿、驯鹿、梅花鹿鹿茸饮片的方法，通过采集不同鹿茸饮片的气味信息，借助化学计量学方法建立分类模型，总分类正判率达94.80%，实现了不同类型鹿茸的快速鉴定；冯文豪等54基于电子鼻采集川贝母正伪品的气味信息，采用化学计量学方法建立了川贝母真伪及规格的辨识模型，真伪及规格辨识的最高正判率分别为95.00%和89.33%；李涵等55采用电子鼻技术采集白及及其近似伪品的气味信息，建立了二分类和四分类模型，其最高正判率均高达98.51%；Cui等56基于电子鼻采集人参和西洋参的气味信息，两类样品的气味信息经主成分分析后显示较好的分离，说明电子鼻技术可用于人参和西洋参的快速、准确辨识。5.3电子舌电子舌是一类智能味觉仿生系统，通过模拟人的舌头对待测样品进行分析、识别和判断，并基于多元统计方法快速给出样品的整体质量信息57。李媛媛等58基于电子舌采集白及及其伪品饮片的味道信息，通过建立合适的分类模型，实现了白及及其伪品饮片的快速真伪辨识，正判率高达 100%；张慧杰等59基于电子舌采集川贝母及其伪品的味道信息，建立了用于川贝母真伪辨识的判别模型，最高正判率为92.25%。5.4智能感官信息融合技术智能感官信息融合技术，是基于多源信息融合技术将来源于多类人工智能感官的信息进行融合，实现对研究对象特定属性进行快速精准识别的技术，可实现各类感官信息的“互补”，使信息更加全面、精准6062。黎量等63将电子鼻和电子舌联用，根据采集到的气、味信息建立主成分分析和判别因子分析模型，能准确、高效地区分出不同基源的山楂。本课题组基于多源信息融合技术将电子舌、电子鼻、电子眼和近红外信息联用，建立了川贝真伪及规格辨识方法，感官信息经特征级融合后，分类正判率提升至98.75%48。智能感官技术作为一种新型快速检测手段，可通过检测中药的气味、味觉、颜色等信息建立其质量辨识方法，但不同中药的特征信息不同，应根据其特点选取最合适的智能感官技术，如气味信息显著的砂仁、当归等的真伪鉴别更适合使用电子鼻技术，颜色差异不明显的不同等级三七粉可能不适宜采用电子眼技术进行区分。多源信息融合的手段可通过采集多层次的信息，更加全面地评价中药的质量，但出于节省资源和时间成本的目的，实施过程中也需要结合数据建模时各感官数据的贡献进行资源的整合和调配，即理论上仅采集分类贡献高的传感器信息进行融合，不仅可以缩短检测时间，还能节约资源，减轻经济成本。6 其他快速鉴定技术 6.1原位电离质谱技术原位电离质谱技术64是近几年质谱分析领域的研究热点，该技术可直接在常压环境下对复杂样品直接进行电离，不需要传统质谱技术要求的真空条件，且几乎不需要样品前处理（或仅需简单的预处理）过程，具有检测快速、灵敏、绿色环保、可实时在线检测的优势。同时原位电离技术与小型便携式质谱仪的联合使用，突破了传统质谱技术操作繁琐、耗时、便携性差且无法用于现场检测的壁垒，是中药快速质量评价体系的有益补充。目前该技术在医药（临床）、食品安全、军事、环保等领域得到了广泛的推广和应用65，在中药质量评价尤其是在中药有效成分的快速检测中也有较多应用6669，也有少数用于中药基源鉴别70、掺伪品鉴别71等的研究。研究人员结合目前该技术在中药质量评价领域的应用现状，提出了基于该技术建立中药质量评价体系的理念和相关策略72。原位电离质谱检测快速、便捷的优势，使其在中药质量评价方面有广阔的发展空间和极大的发展潜力。1031第 42 卷分析测试学报6.2图解检索法图解检索法是指对市售中药饮片进行形态分类学总结，以图片文字的形式建立中药饮片的图表检索表，以达到快速鉴定中药的目的。侯飞侠等73以图片文字的形式建立了海马药材的图表检索表，可直接根据检索表记录的特征信息快速准确地鉴定市售海马的真伪。这类方法对于形状特征明显的中药具有较好的效果，可以通过不断总结经验，建立、健全相应的图片库/资源库，从而对常规方法鉴别困难的中药如动物药等建立系统、完善的鉴别方法。6.3热重差热联用分析技术热重差热联用分析技术（TGADTA），即将热重分析法和差热分析法联用。魏永恒等74从树脂“受热变软”的特性出发，通过优化TGADTA的实验条件，分析TGADTA图谱的特征峰，在对比热重数据和热焓值差异的基础上，实现了中药乳香及其掺伪品的快速鉴定，为树脂类中药的鉴别提供了思路借鉴。6.4气相离子迁移谱气相离子迁移谱（GCIMS）是近年来出现的一种新的气相分离和痕量分析技术，结合了气相色谱高分离度与离子迁移谱高灵敏度的优点，无需样品前处理，操作简便且分析快速。周倩等75 利用GCIMS技术采集甘草挥发性有机物的气味信息，通过分析挥发性有机物的气味类型及气味强度特点建立了甘草的快速质量评价方法；同时，GCIMS可用于痕量检测的优势，使其尤其适用于正伪品显微或性状鉴别困难且特征成分差异不明显的情况，根据样品挥发性有机物的差异进行区分，如严爱娟等76 使用GCIMS技术结合化学计量学方法筛选出21种差异挥发性有机物，可用于覆盆子及常见伪品山莓的区分。6.5基于机器学习的中药鉴别方法近几年，机器学习技术在各行业均取得快速发展，尤其是在计算机视觉领域。目前，也有研究人员将该技术移植于中医药领域，用于中药材/中药饮片的快速鉴定研究。使用图像采集系统采集样品信息，构建标准中药材数据库，通过对中药外在性状特征的智能分析，以深度学习为手段，建立深度卷积神经网络模型实现定位检测、品种识别等功能，可以显著提高中药快速鉴别的效率及准确率7778，如基于深度学习的川贝母、山楂饮片等的智能鉴别78，为中药的快速真伪及掺伪鉴别提供了一种新的思路借鉴，其他性状特征明显的中药饮片未来也可以考虑参考此类方法建立相应的数据库，通过不断优化和完善模型，进而作为中药快检技术进行推广。目前也有一些技术相对成熟的鉴别系统，如文献79 基于人工智能开放平台提供的EasyDL等定制化图像识别服务，以安卓手机为前端、云服器为后台设计了一种基于图像识别技术的中药材品鉴助手系统，采用微信小程序架构实现图像的采集与上传，后台云服器通过调用AI图像识别服务即可实现中药材的等级分析，准确率高达95.00%。7 各种快速鉴定技术鉴定时效性对比分析 上述快速鉴定技术的时效性汇总见表1。表1各种快速鉴定技术鉴定时效性汇总Table 1Summary of timeliness of various rapid identification techniques经验鉴别微性状鉴定光谱鉴定分子鉴定技术眼观、鼻嗅、口尝、手触水试火试近红外光谱技术傅里叶变换红外光谱技术太赫兹光谱技术激光诱导击穿光谱技术蛋白质标记技术基于改进PCR的分子鉴定技术DNA条形码高分辨率熔解曲线技术 1 min 5 min 5 min 30 min10 min10 min 10 min 1 min40 120 min#50 min350 min300 min主观性强，无法量化，且对个人经验要求高可应用对象少，局限性强尚缺少系统研究影响光谱采集的因素较多、不适合痕量分析等可应用对象少，局限性强技术难度相对较高操作程序繁多，不够快速80818284848689，871112141517182128，888930，353739404344Technological typeMethodThe time spent on identification*The main disadvantageSource of literature1032第 8 期李海洋等：中药材和中药饮片快速鉴定技术研究进展人工智能感官技术其他技术药典常用方法电子眼技术电子鼻技术电子舌技术智能感官信息融合技术原位电离质谱技术图解检索法热重差热联用技术气相离子迁移谱基于机器学习的中药鉴别方法薄层鉴定法 5 min30 min60 min70 min 1 min 10 min70 min50 min 5 min210 min检测成本相对较高、数学建模有一定的技术难度基质效应干扰较大，定量能力、灵敏度等方面有待进一步提高尚缺少系统研究局限性强检测成本高检测精度有待进一步提升操作繁琐、耗时51，90545558599169737476，927993（续表1）Technological typeMethodThe time spent on identification*The main disadvantageSource of literature*：The identification time is the approximate estimation of the time used in the whole process of identification，and it is the average value of the identification time of multiple literatures.#：Due to the excessive time difference between different immune technologies，it is listed in time intervals（*：鉴定用时为鉴定全过程所用时间的大致估计，是多个文献鉴定时间的平均值；#：由于不同免疫技术时间相差过多，以时间区间列出）参考统计的鉴定时间，相对药典常用方法薄层鉴定技术，上述快速鉴定技术的检测时间大多有不同程度的缩短，其中经验鉴别技术、光谱鉴定、原位电离质谱、图解检索法和基于机器学习的中药鉴别方法的鉴定速度相对更快。其次是人工智能感官技术，该技术不仅能兼顾饮片鉴定的快速和准确，同时可对中药质量进行量化表征，适用于目前常用的中药真伪及等级鉴别，对后期的掺伪品及其掺伪量的标定也有较大的应用