張?zhí)煲?，郭成杰，?寧，王 琪，鄭 曉，吳 飛, ，馮 怡

藥效相關(guān)的中藥感官指標(biāo)測(cè)定方法的研究進(jìn)展

張?zhí)煲?，郭成杰1，郭 寧2，王 琪2，鄭 曉2，吳 飛1, 2*，馮 怡1*

1. 上海中醫(yī)藥大學(xué) 中藥現(xiàn)代制劑技術(shù)教育部工程研究中心，上海 201203 2. 上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，上海 201203

傳統(tǒng)的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)和控制手段主要依靠感官評(píng)價(jià)，隨著中藥現(xiàn)代化的發(fā)展，中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)理念和技術(shù)水平均在提升，感官評(píng)價(jià)作為一種中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要方式被重新重視，針對(duì)中藥藥效相關(guān)感官指標(biāo)，主要介紹目前常用的測(cè)定方法和數(shù)據(jù)處理方法。測(cè)定方法包括化學(xué)定量測(cè)定、顏色評(píng)價(jià)、人工感官評(píng)價(jià)、動(dòng)物偏好及動(dòng)物評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)、電子仿生設(shè)備評(píng)價(jià)等；感官信息的數(shù)據(jù)處理方法包括化學(xué)計(jì)量學(xué)分析、模糊數(shù)學(xué)處理、雷達(dá)圖、風(fēng)味輪和感官分級(jí)系統(tǒng)。

中藥；感官指標(biāo)；藥效；測(cè)定方法；數(shù)據(jù)處理方法

隨著中醫(yī)藥的現(xiàn)代化和國(guó)際化研究，中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)先后經(jīng)過了外觀形態(tài)鑒別、內(nèi)在成分監(jiān)測(cè)、整體質(zhì)量評(píng)價(jià)階段[1]，隨著一些中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和體內(nèi)代謝過程被揭示和闡明，中藥的科學(xué)性被證實(shí)。與此同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和中醫(yī)藥生產(chǎn)加工和使用規(guī)模的擴(kuò)大，中藥材質(zhì)量問題逐漸凸顯。幾千年來(lái)，傳統(tǒng)的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)和控制手段主要依靠感官評(píng)價(jià)，單獨(dú)用化學(xué)評(píng)價(jià)手段往往很難全面快速檢測(cè)中藥材的整體信息，因此不能對(duì)層出不窮的中藥材質(zhì)量問題進(jìn)行有效控制，而感官評(píng)價(jià)更具有整體性和綜合性，對(duì)藥效成分不明確的中藥材也適用，且經(jīng)典的感官評(píng)價(jià)方法大多能夠得到現(xiàn)代科學(xué)理論的支持且在科研和生產(chǎn)中行之有效[2]，所以感官評(píng)價(jià)在當(dāng)前中藥材質(zhì)量控制中的作用被重新重視，本文主要介紹目前中藥常用藥效相關(guān)的感官指標(biāo)的測(cè)定方法，為同行研究者提供參考。

1 中藥感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的類別區(qū)分

感官性質(zhì)指由人體的感覺器官所感受到的物體的性質(zhì)，如外觀（形狀、顏色等）、氣味、味道、質(zhì)構(gòu)特性（硬度、黏性、彈性、顆粒感等）等。但并不是所有的感官指標(biāo)都與中藥的藥效相關(guān)，其中一些指標(biāo)僅用來(lái)區(qū)分中藥的商品規(guī)格，目前在中藥感官評(píng)價(jià)指標(biāo)及其研究方法相關(guān)領(lǐng)域中，業(yè)內(nèi)學(xué)者的主要切入點(diǎn)為研究與中藥藥效密切相關(guān)的感官指標(biāo)。

1.1 與中藥材商品規(guī)格相關(guān)的感官指標(biāo)

與中藥材商品規(guī)格相關(guān)的感官指標(biāo)包括大小、形狀、顏色和硬度等，這些指標(biāo)的主要作用是在市場(chǎng)流通中劃分中藥的商品規(guī)格，以長(zhǎng)寬比、圓球度等參數(shù)來(lái)對(duì)藥材外形做定量表述，以比色法對(duì)藥材顏色進(jìn)行定量表述和分析，通過木材硬度測(cè)定儀、密度測(cè)定儀、孔隙度測(cè)定儀等對(duì)藥材的硬度和孔隙度進(jìn)行藥材質(zhì)地相關(guān)的物理指標(biāo)測(cè)定[3]。

1.2 與中藥材藥效相關(guān)的感官指標(biāo)

與中藥材藥效相關(guān)的感官指標(biāo)包括顏色、味道和氣味等。中藥材的優(yōu)劣歸根到底是由藥效決定的，所以藥效相關(guān)的中藥感官評(píng)價(jià)具有更加重要的意義。藥效相關(guān)的感官指標(biāo)是感官定量評(píng)價(jià)的主要研究對(duì)象，它反映的是臨床使用過程中中藥能夠發(fā)揮療效的強(qiáng)弱，如味道和氣味等評(píng)價(jià)指標(biāo)是傳統(tǒng)中藥藥性理論中“四氣”“五味”的體現(xiàn)，是中醫(yī)理論指導(dǎo)用藥的重要依據(jù)。

傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)方法在中藥鑒定、中藥炮制及中藥生產(chǎn)等方面發(fā)揮著重要作用。但傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)方法大多為主觀描述性指標(biāo)，準(zhǔn)確性相對(duì)較差，經(jīng)驗(yàn)傳承困難，評(píng)判結(jié)果的重現(xiàn)性差[4-5]。因此有專家指出，應(yīng)借助先進(jìn)的技術(shù)手段，本著實(shí)用性（快速、簡(jiǎn)便）、相關(guān)性（能夠較好反映品種、產(chǎn)地、療效的差異）、客觀性（定性或定量評(píng)價(jià)有據(jù)，重現(xiàn)性好）的原則，篩選出與藥材療效優(yōu)劣具有直接關(guān)系且穩(wěn)定、可靠的指標(biāo)，以達(dá)到對(duì)藥材的質(zhì)量進(jìn)行定性或定量化評(píng)價(jià)和控制的目標(biāo)[2]。在此理念的基礎(chǔ)上，本文對(duì)中藥材常用藥效相關(guān)的中藥感官評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)定方法進(jìn)行綜述。

2 藥效相關(guān)的中藥感官指標(biāo)的測(cè)定方法

理化鑒別方法已經(jīng)比較成熟，而目前中藥性狀鑒別方法中的顏色、氣味、味道指標(biāo)的感官鑒別，多依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，受主觀因素影響較大，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。近年來(lái)，中藥感官指標(biāo)的客觀量化技術(shù)取得了進(jìn)步，許多感官信息測(cè)定技術(shù)在中藥評(píng)價(jià)領(lǐng)域中逐步得到應(yīng)用[6]，但總體來(lái)說(shuō)評(píng)價(jià)手段在中藥感官定量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用并不成熟，中藥感官定量尚缺乏系統(tǒng)的梳理，也未能形成獨(dú)立的評(píng)價(jià)體系。根據(jù)測(cè)定參數(shù)的不同，中藥藥效相關(guān)的感官信息測(cè)定方法多樣。目前常用的中藥感官指標(biāo)的測(cè)定方法包括化學(xué)定量測(cè)定、顏色評(píng)價(jià)、人工感官評(píng)價(jià)、動(dòng)物偏好及動(dòng)物評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)、電子仿生設(shè)備評(píng)價(jià)等。

2.1 化學(xué)定量測(cè)定

對(duì)于風(fēng)味成分很明確的中藥，使用高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）、紫外分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotometry，UV）、氣相色譜法（gas chromatography，GC）、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（high performance liquid chromatography coupled mass spectroscopy，HPLC-MS）等直接進(jìn)行定量測(cè)定。如苦味的小檗堿、柚皮苷、穿心蓮內(nèi)酯、吳茱萸內(nèi)酯（檸檬苦素），酸味的枸櫞酸（檸檬酸）、蘋果酸，澀味的茶多酚、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、沒食子酸酯、五倍子鞣質(zhì)，清涼氣味的薄荷腦（薄荷醇）、薄荷酮等。

郝曄等[7]建立了UV法測(cè)定苦味成分鹽酸小檗堿含量的方法，從而測(cè)定了鹽酸小檗堿掩味微丸的含量均勻度、上藥量、溶出度等。吳菲菲等[8]在柑橘皮脫苦工藝的研究中也用UV法測(cè)定柚皮苷的含量。唐琴等[9]用HPLC法測(cè)定苦茶中兒茶素和咖啡堿，初步解釋了尤溪苦茶的苦澀味突出是由于兒茶素等成分含量高引起的。謝道生[10]對(duì)黃芪藥材的主要豆腥味物質(zhì)正己醛和多種化學(xué)組分進(jìn)行定量檢測(cè)，驗(yàn)證了傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的“豆腥味濃者，為佳”。

對(duì)于一些感官呈味成分不明的藥材來(lái)說(shuō)，以類似成分作為含量測(cè)定指標(biāo)，進(jìn)行感官及感官變化的測(cè)定指標(biāo)，也具有一定的可行性。如王昶等[11]以次黃嘌呤作為地龍中引起不良?xì)馕兜暮s環(huán)化合物的指標(biāo)成分進(jìn)行環(huán)糊精包合工藝研究，王優(yōu)杰[12]以綠原酸作為金銀花和連翹合煎液中苦味成分的指標(biāo)進(jìn)行雙黃連掩味工藝研究。

2.2 顏色評(píng)價(jià)

中藥材的顏色是重要的性狀指標(biāo)，研究表明許多中藥材的顏色與其內(nèi)在有效成分有一定的相關(guān)性[13]，如黃芩中的黃芩素[14]，紅花中的羥基紅花黃色素A[15]，姜黃中的姜黃素[16]，枸杞中的類胡蘿卜素和蘆丁[17]。中藥顏色的細(xì)微差異往往也預(yù)示著其內(nèi)在有效成分的差異，從而導(dǎo)致中藥材的質(zhì)量和臨床療效可能存在差異，因此對(duì)中藥材的顏色進(jìn)行客觀、定量的描述對(duì)中醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展有較好的實(shí)用價(jià)值。

傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)中均以描述性的語(yǔ)言進(jìn)行非定量控制。目前的顏色量化研究借鑒了其他行業(yè)成熟的測(cè)定設(shè)備，如利用顏色檢測(cè)儀器和計(jì)算機(jī)圖像處理手段測(cè)定中藥的顏色[18]。在不同的顏色模型中，R（紅色）、G（綠色）、B（藍(lán)色）是3種顏色通道，它們相互疊加得到各種顏色，是屏幕顯示的發(fā)光的色彩模式；C（青色）、M（洋紅色）、Y（黃色）、K（黑色）是彩色印刷時(shí)的4種標(biāo)準(zhǔn)顏色，是印刷品依靠反光的色彩模式；同樣的，L（明度值）、a*（紅綠分量值）、b*（黃藍(lán)分量值）也是3個(gè)通道，它定義的色彩范圍最大。

2.2.1 顏色檢測(cè)儀器 常見的顏色檢測(cè)儀器有色差計(jì)和分光測(cè)色儀。王光寧等[19]采用色彩色差計(jì)對(duì)廣陳皮顏色進(jìn)行客觀量化研究，外觀顏色是判斷其陳化年份和藥效質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，該研究采集到了不同陳化年份的廣陳皮的L*、a*、b*，采用非參數(shù)檢驗(yàn)、秩相關(guān)檢驗(yàn)法和判別分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)陳化年份與L*、a*、b*之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，最終建立了基于L*、a*、b*的廣陳皮陳化年份的數(shù)學(xué)判別模型，為廣陳皮的質(zhì)量控制研究提供了新思路。一般來(lái)說(shuō)，色差計(jì)會(huì)有一定的失真，因此只能給出相對(duì)數(shù)據(jù)，更適合用來(lái)判斷色差，而分光測(cè)色儀采用的是光譜分析原理，能準(zhǔn)確地測(cè)出顏色的絕對(duì)值，在食品和藥品領(lǐng)域廣為使用，又稱電子眼或視覺分析儀。劉娟汝等[20]采用分光測(cè)色儀測(cè)定青黛粉末及提取液的色度值，對(duì)青黛中靛藍(lán)、靛玉紅的含量與其色度值進(jìn)行相關(guān)性及多元線性回歸分析，證明青黛的顏色與有效含量有相關(guān)性，青黛粉末外觀顏色較深者有效含量較高，青黛粉末色度值與有效含量的相關(guān)性比提取液的相關(guān)性大，采用分光測(cè)色儀測(cè)定青黛色度值的方法具有穩(wěn)定性、科學(xué)性和可靠性，為青黛快速鑒別方法提供參考依據(jù)。

2.2.2 圖像處理技術(shù) 圖像處理技術(shù)可以提取圖片的顏色空間，并計(jì)算出顏色參數(shù)用于顏色的量化評(píng)價(jià)。Xu等[21]以紅花為代表，考察顏色特征在有效成分評(píng)估中的應(yīng)用，建立了實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)采集顏色參數(shù)，將紅花中的羥基紅花黃色素A的含量與紅花的RGB、L*a*b*和HSV顏色空間等顏色參數(shù)建立聯(lián)系，用顏色判斷羥基紅花黃色素A的含量。

上述這些顏色評(píng)價(jià)技術(shù)，都可以對(duì)顏色信息進(jìn)行量化，進(jìn)而建立顏色信息與藥效指標(biāo)的相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)通過量化評(píng)價(jià)顏色達(dá)到控制中藥質(zhì)量的目的[22]。

2.3 人工感官評(píng)價(jià)

人工感官評(píng)價(jià)即人工對(duì)中藥材的味道、氣味和顏色等進(jìn)行描述和打分。德爾菲法是一種對(duì)中藥材進(jìn)行人工感官評(píng)價(jià)的方法，又稱專家調(diào)查法，是采用背對(duì)背的通信方式征詢專家小組成員的預(yù)測(cè)意見，專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)樣品等級(jí)獨(dú)立評(píng)測(cè)，最后對(duì)評(píng)測(cè)的主要感官指標(biāo)加以統(tǒng)計(jì)[23]。王浩等[24]采用德爾菲法重新制定白術(shù)商品規(guī)格等級(jí)準(zhǔn)則，將白術(shù)橫切面油點(diǎn)的數(shù)量、橫切面顏色、表面顏色、橫切面菊花紋等與藥效相關(guān)的感官特征作為新的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)中藥藥效相關(guān)的感官特征進(jìn)行德爾菲法評(píng)價(jià)可以在一定程度上避免主觀因素，具有一定的客觀性和規(guī)范性。

人工感官評(píng)價(jià)法是一種簡(jiǎn)便、易行、有效的感官測(cè)定方法，但是仍有一定的主觀性，評(píng)測(cè)人員容易產(chǎn)生感官疲勞，且因安全性和倫理學(xué)問題對(duì)有毒性成分的藥物不適用。

2.4 動(dòng)物偏好及動(dòng)物評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

口感評(píng)價(jià)是一種集合了味覺、嗅覺和感覺的綜合指標(biāo)，單獨(dú)設(shè)定口感評(píng)價(jià)的參數(shù)信息難免不夠全面。很多哺乳動(dòng)物的味覺感知系統(tǒng)與人具有一定的相似性，所以通過合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過動(dòng)物對(duì)味覺、顏色或其他特殊指標(biāo)的喜好、厭惡的反應(yīng)做出的相關(guān)舉動(dòng)而進(jìn)行判斷，這種感觀評(píng)價(jià)方法也適用于中藥制劑口感評(píng)價(jià)，特別是有毒或刺激性強(qiáng)而不適用于人體感觀評(píng)價(jià)的中藥制劑，目前最常用的動(dòng)物偏好實(shí)驗(yàn)是雙瓶喜好實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中，受試動(dòng)物首先適應(yīng)性飼養(yǎng)一段時(shí)間，正常喂食及去離子水，然后在不禁食的條件下，將裝有樣品溶液和去離子水的水瓶同時(shí)置于飼養(yǎng)籠蓋上，一段時(shí)間后記錄兩者消耗的體積。

在味覺生理領(lǐng)域，可以通過動(dòng)物對(duì)特定口感的偏好進(jìn)行樣品的評(píng)價(jià)。大鼠的味覺結(jié)構(gòu)和味覺偏好與人類相似，并且能對(duì)厭惡的物質(zhì)做出回避反應(yīng)[25]。韓雪等[26]采用澀味標(biāo)準(zhǔn)物鞣酸進(jìn)行雙瓶喜好實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)優(yōu)化及驗(yàn)證，確定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為140～180 g的雌性大鼠，得到鞣酸濃度-動(dòng)物偏好指數(shù)的函數(shù)關(guān)系＝ln(1.682 6－0.441 66)，＝0.997 3。建立評(píng)價(jià)模型后，成功對(duì)典型澀味中藥訶子、矮地茶、青果、兒茶、大腹皮進(jìn)行澀味的精準(zhǔn)量化評(píng)價(jià)。Han等[27]優(yōu)化雙瓶偏好實(shí)驗(yàn)，得出了奎寧濃度與動(dòng)物偏好指數(shù)的關(guān)系，然后利用雙瓶偏好實(shí)驗(yàn)測(cè)定中藥的動(dòng)物偏好指數(shù)，利用濃度與動(dòng)物偏好指數(shù)的關(guān)系，將苦味結(jié)果轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的數(shù)值系統(tǒng)。用人工打分評(píng)價(jià)和電子舌驗(yàn)證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和靈敏度，結(jié)果證明該方法可以較好的區(qū)分不同苦味程度的藥材。

同樣，通過動(dòng)物的器官或組織對(duì)特殊藥物刺激性差異或特殊化合物的反應(yīng)，也可以進(jìn)行樣品的評(píng)價(jià)。中藥的炮制會(huì)顯著改變藥材的感官性質(zhì)，如半夏、天南星、白附子、川烏等的炮制均需要確保其口感微有麻舌。對(duì)于刺激性評(píng)價(jià)主要的動(dòng)物試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑榧彝醚鄞碳ば栽囼?yàn)?zāi)Ｐ?、家兔皮膚刺激性試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃碗嗍笃つw刺激性試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?。通過觀察機(jī)體對(duì)受試物作用后的反應(yīng)，并進(jìn)行評(píng)分，從而評(píng)價(jià)刺激性強(qiáng)弱[28]。果蠅、蜜蜂和飛蛾等昆蟲的味覺受體神經(jīng)中的化學(xué)感受器可以感受環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)，幫助昆蟲判斷食物味道并做出行為反應(yīng)[29]。Jiang等[30]研究了成年雌性棉鈴蟲對(duì)4種濃度果糖的長(zhǎng)鼻擴(kuò)展反射，結(jié)果表明用0.01 mol/L-果糖刺激成年雌性棉鈴蟲觸角末端就會(huì)顯著提高長(zhǎng)鼻擴(kuò)展反射，當(dāng)使用果糖濃度高達(dá)1 mol/L時(shí)，長(zhǎng)鼻擴(kuò)展反射反應(yīng)以劑量相關(guān)性方式增加，為中藥甜度值的量化提供了新的思路。

2.5 電子仿生設(shè)備評(píng)價(jià)

針對(duì)人工評(píng)價(jià)法的缺點(diǎn)和不足，近年來(lái)，隨著仿生學(xué)技術(shù)和材料學(xué)的進(jìn)步，模擬人體味覺細(xì)胞和嗅細(xì)胞感知原理的電子仿生評(píng)價(jià)設(shè)備電子舌、電子鼻相繼被開發(fā)并用于藥物口感的評(píng)價(jià)。

專家較早便開始嘗試以電子舌、電子鼻的感官評(píng)價(jià)方法對(duì)中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)價(jià)[31]。曹煌等[32]利用電子鼻和電子舌技術(shù)對(duì)辛味中藥、物質(zhì)組群、單體的嗅覺、味覺（即氣、味）進(jìn)行表征，建立辛味中藥的藥味物質(zhì)基礎(chǔ)分析的方法。選用代表性的5種辛味中藥，以藥材、物質(zhì)組群及單體成分作為待測(cè)樣品，對(duì)樣品的嗅覺、味覺進(jìn)行電子鼻、電子舌檢測(cè)，采用主成分分析（principal componentanalysis，PCA）法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，電子鼻PCA結(jié)果中，各個(gè)樣品能很好地被區(qū)分，且具有明顯辛味的成分歸為一類；電子舌PCA結(jié)果中，不同味道的樣品在圖中分布位置不同。電子鼻和電子舌能夠?qū)χ兴帢悠愤M(jìn)行區(qū)分，結(jié)合PCA及藥物功效，可以對(duì)藥物物質(zhì)組群的嗅覺及味覺進(jìn)行初步的表征。Zhang等[33]以4種不同提取方式對(duì)陳皮中黃酮類化合物和揮發(fā)油化合物提取效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，利用電子鼻、電子舌和電子眼對(duì)4種不同提取方式的提取物進(jìn)行分析，判斷陳皮顏色、味道、氣味的成分來(lái)源，用HS-SPME-GC-MS和LC-MS對(duì)提取物進(jìn)行含量測(cè)定，結(jié)合兩種評(píng)價(jià)方法綜合分析不同方式提取的效率，并最終確定了陳皮的最優(yōu)提取工藝。Hajdari等[34]對(duì)不同采集地的巴戟天進(jìn)行化學(xué)分析和感官分析，利用GC-MS分析精油，利用HPLC-UV-DAD分析提取液，用電子鼻表征其芳香特征，結(jié)果為電子鼻圖譜與精油譜具有相關(guān)性，2種方法可以區(qū)分出不同植物藥材標(biāo)本間的化學(xué)型表達(dá)及感官特征的差異。

需要注意的是，因電子舌、電子鼻用來(lái)感知味道、氣味的傳感器與人體味覺、嗅覺感受器存在系統(tǒng)差異，目前的研究均屬于探索性質(zhì)的，關(guān)鍵的是將感官仿生設(shè)備采集的信息與人工評(píng)價(jià)的真實(shí)信息進(jìn)行相關(guān)性分析，才能使結(jié)果可靠。如鄧雨嬌等[35]利用人工打分評(píng)價(jià)結(jié)合電子鼻系統(tǒng)對(duì)美洲大蠊的炮制矯味工藝進(jìn)行研究。而隨著材料學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，研究人員將開發(fā)與人體味覺嗅覺感受器更趨一致且耐用性更好的材料。

3 常用的感官信息的數(shù)據(jù)處理方法

對(duì)于中藥藥效相關(guān)指標(biāo)的感官測(cè)定來(lái)說(shuō)，與測(cè)定手段的多樣化同步發(fā)展的，是對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理技術(shù)的進(jìn)步。對(duì)于多指標(biāo)、多維度的感官測(cè)定數(shù)據(jù)的處理方法主要包括化學(xué)計(jì)量學(xué)分析、模糊數(shù)學(xué)分析等，還可用雷達(dá)圖、風(fēng)味輪、分級(jí)評(píng)價(jià)等方式對(duì)感官測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀展示和對(duì)比。

3.1 化學(xué)計(jì)量學(xué)分析

化學(xué)計(jì)量學(xué)是一門新興的化學(xué)分支學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域[36]，對(duì)現(xiàn)有研究中中藥材感官信息定量時(shí)常用的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法進(jìn)行總結(jié)，并參照《化學(xué)計(jì)量學(xué)方法》[37]及《化學(xué)計(jì)量學(xué)方法及MATLAB實(shí)現(xiàn)》[38]，整理出以上各計(jì)量學(xué)方法的分類關(guān)系及用途見表1。

目前，化學(xué)計(jì)量學(xué)與中藥感官信息測(cè)定相結(jié)合的方法已經(jīng)應(yīng)用于中藥材的炮制、鑒別、質(zhì)量評(píng)價(jià)等過程中。如段金芳等[43]運(yùn)用電子眼和電子舌技術(shù)進(jìn)行顏色和味道測(cè)定，所得數(shù)據(jù)用PCA法進(jìn)行分析，主成分之和分別為94.618%、94.98%，識(shí)別指數(shù)分別為98、93，說(shuō)明山茱萸全部樣品能夠通過電子眼和電子舌很好地區(qū)分開來(lái)，綜合HPLC法測(cè)定含量和建立相對(duì)校正因子計(jì)算各成分的量所得結(jié)果，優(yōu)選出山茱萸最佳蒸制時(shí)間。Li等[44]在區(qū)分紅參和高麗參的研究中開發(fā)了電子鼻與化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合的方法，通過PCA分析全部樣品，對(duì)大多數(shù)樣本建立判別因子分析（discriminant factor analysis，DFA）和SIMCA模型，剩余樣本以黑點(diǎn)的形式投影到DFA和SIMCA模型中用來(lái)驗(yàn)證模型，證明使用電子鼻、PCA、DFA和SIMCA可以成功地區(qū)分中國(guó)紅參和韓國(guó)人參。喬歌[45]在動(dòng)物類生藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)研究中，對(duì)多種化學(xué)成分測(cè)定的基礎(chǔ)上，依據(jù)灰色理論中相對(duì)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法，構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)度模型，對(duì)不同產(chǎn)地的全蝎、蜈蚣、土鱉蟲和僵蠶質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

FA-因子分析 SIMCA-簇狀獨(dú)立軟模式

FA-factor analysis SIMCA-soft independent modeling of class analogy

化學(xué)計(jì)量學(xué)在復(fù)雜分析中已經(jīng)具有廣泛的應(yīng)用，是一種處理色譜信息等高維數(shù)據(jù)的強(qiáng)有力的工具和手段，特別適用于中草藥這樣的復(fù)雜分析體系，已經(jīng)成功用在包含代謝組學(xué)等方向的中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，近年來(lái)，化學(xué)計(jì)量學(xué)方法不斷發(fā)展，其在中藥感官評(píng)價(jià)中的應(yīng)用前景也更加廣泛。

3.2 模糊數(shù)學(xué)處理

由于模糊數(shù)學(xué)方法可以將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，可以用現(xiàn)代的數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)哲學(xué)的、醫(yī)學(xué)的、感官的信息描述和量化，已被用于中藥藥性理論、中藥配伍理論、中醫(yī)診斷學(xué)等領(lǐng)域，而感官評(píng)價(jià)指標(biāo)尤其適合使用模糊數(shù)學(xué)手段進(jìn)行量化評(píng)估。

模糊數(shù)學(xué)在中藥材的口感評(píng)價(jià)中較為常用，可對(duì)人工打分結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。與其他方法相比，模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)手段最大的優(yōu)點(diǎn)是既可以對(duì)主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化，也可以結(jié)合主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)和客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，最終獲得各指標(biāo)合理的權(quán)重。

3.3 雷達(dá)圖

雷達(dá)圖是以從同一點(diǎn)開始的軸上表示的3個(gè)或更多個(gè)定量變量的二維圖表的形式顯示多變量數(shù)據(jù)的圖形方法。雷達(dá)圖可以用來(lái)表達(dá)中藥材電子鼻指紋圖譜，中藥材電子舌響應(yīng)值、中藥材的整體感官評(píng)價(jià)等。

方文韜等[46]在建立基于電子鼻技術(shù)對(duì)多花黃精不同產(chǎn)地、不同生長(zhǎng)年限及不同加工方法的藥材的鑒別方法時(shí)，利用雷達(dá)圖對(duì)電子鼻的響應(yīng)值特征數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果為電子鼻檢測(cè)結(jié)合雷達(dá)圖可以判別不同產(chǎn)地、不同加工方法和不同生長(zhǎng)年限的多花黃精，該研究提供了一種有效、客觀和簡(jiǎn)便的定性鑒別技術(shù)。

雷達(dá)圖的優(yōu)點(diǎn)是將抽象的數(shù)據(jù)用形象的雷達(dá)圖表達(dá)出來(lái)，提取的圖形特征同時(shí)刻畫數(shù)據(jù)樣本的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及樣本間的各種關(guān)系。而且形象的圖形特征可能會(huì)有利于視覺上的分類或聚類[47]。

3.4 風(fēng)味輪和感官分級(jí)系統(tǒng)

風(fēng)味輪和感官分級(jí)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)的感官評(píng)價(jià)方法，中藥的感官信息與食品具有相同的特性，認(rèn)為可以借助風(fēng)味輪和感官分級(jí)系統(tǒng)對(duì)中藥的感官信息進(jìn)行描述。

3.4.1 風(fēng)味輪 風(fēng)味輪可以為風(fēng)味的感官描述提供一套完整的描述語(yǔ)體系[48]，中藥風(fēng)味輪的構(gòu)件可以參照食品行業(yè)，一般需要選取具有代表性和顯著差異性的樣品，由評(píng)價(jià)人員用適當(dāng)?shù)脑u(píng)論語(yǔ)記下感覺到的所有味道和氣味感官性質(zhì)，對(duì)所得評(píng)論語(yǔ)進(jìn)行篩選和整理歸類，最后繪制出代表中藥風(fēng)味性質(zhì)的風(fēng)味輪。

3.4.2 感官分級(jí)系統(tǒng) 感官分級(jí)系統(tǒng)主要建立在質(zhì)量指標(biāo)法的基礎(chǔ)上，結(jié)合理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)等，采用專業(yè)的術(shù)語(yǔ)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定量描述，方法是通過預(yù)先對(duì)某一種食品的外觀，風(fēng)味，質(zhì)地等參數(shù)指標(biāo)的觀察而形成一個(gè)評(píng)分系統(tǒng)，之后應(yīng)用與已形成的評(píng)分系統(tǒng)對(duì)食品的新鮮度進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)[49]。對(duì)中藥感官定量評(píng)價(jià)有借鑒意義，如建立“道地藥材”的評(píng)分系統(tǒng)，與其他藥材相比較。

4 結(jié)語(yǔ)

中藥的感官評(píng)價(jià)是中藥評(píng)價(jià)的重要方法，本文對(duì)中藥的顏色、氣味和味道等藥效相關(guān)感官指標(biāo)的主要測(cè)定方法和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行介紹。其中測(cè)定方法有藥效成分的化學(xué)定量測(cè)定、顏色評(píng)價(jià)、人工感官評(píng)價(jià)法、動(dòng)物偏好及動(dòng)物評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)和電子仿生設(shè)備評(píng)價(jià)，對(duì)感官信息的數(shù)據(jù)處理方法有化學(xué)計(jì)量學(xué)分析、模糊數(shù)學(xué)處理、雷達(dá)圖、風(fēng)味輪和感官分級(jí)系統(tǒng)。中藥的感官評(píng)價(jià)作為傳統(tǒng)的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方式之一，須通過合理的技術(shù)組合可以發(fā)揮最好的效果。因很多時(shí)候還屬于主觀評(píng)價(jià)的范疇，合理的數(shù)據(jù)處理仍然是需要改善的環(huán)節(jié)，所以與合適的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法相結(jié)合是發(fā)揮感官評(píng)價(jià)優(yōu)勢(shì)及結(jié)論可靠的重要步驟。感官評(píng)價(jià)與其他評(píng)價(jià)方式的合理結(jié)合是發(fā)揮感官評(píng)價(jià)效果的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，如將感官評(píng)價(jià)與化學(xué)分析方法結(jié)合，找到“感官信息-數(shù)字化信息-內(nèi)在物質(zhì)基礎(chǔ)”之間的相關(guān)性[50]，將中藥感官定量評(píng)價(jià)與化學(xué)評(píng)價(jià)和生物評(píng)價(jià)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立中藥材質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)體系[51]。隨著此領(lǐng)域研究的不斷進(jìn)行，多種評(píng)價(jià)方式和方法的結(jié)合，也可以擴(kuò)展感官評(píng)價(jià)在中藥領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍，更好的解決在中藥飲片鑒定及貯存方式、中藥炮制加工、中藥材質(zhì)量和中藥制劑工藝優(yōu)化等方面存在的難點(diǎn)，不僅有助于感官評(píng)價(jià)技術(shù)的進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)化，也為中藥質(zhì)量規(guī)范提供合適的技術(shù)手段。

中藥感官定量評(píng)價(jià)可以廣泛應(yīng)用于中藥外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、炮制工藝標(biāo)準(zhǔn)化和中藥制劑的處方優(yōu)化等領(lǐng)域，是中藥深度融入現(xiàn)代社會(huì)生活，在中醫(yī)藥大健康發(fā)展熱潮中更廣泛應(yīng)用，發(fā)揮傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論優(yōu)勢(shì)的重要一步。目前在中醫(yī)藥發(fā)展過程中，使用現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行中藥性味的科學(xué)闡述已經(jīng)進(jìn)行了多年的卓有成效的探索。如Sun等[52]采用動(dòng)物熱致性行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，研究附子、干姜及兩者合用對(duì)小鼠熱致性行為的影響，探討附子在不加干姜的情況下“熱”性是否較低；Wang等[53]利用基于UHPLC/Q-TOFMS方法的代謝組學(xué)研究中藥藥性的寒熱理論；潘超[54]也基于微量熱技術(shù)對(duì)中藥寒熱藥性建立了可視化、定量化、可重復(fù)的技術(shù)方法；張靜雅課題組[55-59]先后對(duì)中藥“五味”的味覺受體和物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行了闡述與概括。

但在對(duì)中藥的藥效相關(guān)感官特征定量評(píng)價(jià)時(shí)，其評(píng)價(jià)方法還面臨一定的問題。目前中藥感官定量評(píng)價(jià)的相關(guān)理論和技術(shù)還不完善，需要進(jìn)一步借鑒食品、紡織、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的檢測(cè)手段和評(píng)價(jià)技術(shù)。未來(lái)的人工感官定量評(píng)價(jià)方向可參考食品領(lǐng)域的風(fēng)味輪和感官分級(jí)系統(tǒng)，建立完整的中藥感官評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)集，為人們認(rèn)識(shí)和研究中藥氣味特征提供依據(jù)。未來(lái)對(duì)中藥的感官定量評(píng)價(jià)依然將主要依靠電子仿生設(shè)備，因此研究人員需要進(jìn)一步完善電子鼻和電子舌等仿生設(shè)備在中藥領(lǐng)域方面的應(yīng)用，提高信息的可靠性；研究和制作針對(duì)中藥的專用智能檢測(cè)器，以提高儀器的精準(zhǔn)度和使用壽命，并不斷提高智能感官的模式識(shí)別系統(tǒng)部分的數(shù)據(jù)庫(kù)豐富度。除此之外，還可以開發(fā)專用的中藥感官定量評(píng)價(jià)設(shè)備和技術(shù)，在保持中藥的整體特性的同時(shí)，解決中藥成分復(fù)雜帶來(lái)的安全性、穩(wěn)定性問題。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Research progress on measurement of sensory indexes related to pharmacodynamics of traditional Chinese medicine

ZHANG Tian-yi1, GUO Cheng-jie1, GUO Ning2, WANG Qi2, ZHENG Xiao2, WU Fei1, 2, FENG Yi1

1. Engineering Research Center of Modern Preparation Technology of TCM of Ministry of Education, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China 2. College of Chinese Materia Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China

The traditional methods used to evaluate and control the quality of traditional Chinese medicine (TCM) mainly rely on the sensory evaluation. With the development of modernization of TCM, the ideas and technologies of quality assessment of TCM are improving. The sensory evaluation as a kind of assessment methods has been refocused. The common determination and data analysis methods with the aim of estimating sensory indicators related to traditional Chinese medicine efficacy were mainly summarized in this review. The determination methods include quantitative measurement of chemical compositions, color evaluation, artificial sensory evaluation, animal preference and animal evaluation experiments, and artificial intelligence sense technology evaluation, etc. And, the statistical methods of sensory information cover chemometrics, fuzzy mathematics, radar chart, flavor wheel, and sensory grading system.

traditional Chinese medicine; sensory index; pharmacological effects; determination methods; data analysis methods

R284.1

A

0253 - 2670(2021)02 - 0594 - 09

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.02.034

2020-03-22

上海市衛(wèi)健委科研基金資助項(xiàng)目（201940296）；2017年上海中醫(yī)藥大學(xué)杏林青年學(xué)者基金資助項(xiàng)目

張?zhí)煲恚T士研究生，主要從事中藥制劑工藝研究。Tel: (021)51322431 E-mail: 13188243364@163.com

吳 飛，副研究員，主要從事中藥制劑工藝與質(zhì)量控制研究。Tel: (021)51322431 E-mail: wufei_shutcm@126.com

馮 怡，教授，主要從事中藥制劑關(guān)鍵技術(shù)研究。Tel: (021)51322431 E-mail: fyi_shutcm@163.com

[責(zé)任編輯 崔艷麗]