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基于气相色谱-离子迁移谱及机器学习的不同产地香附饮片的快速鉴别OA

Rapid Identification of Cyperi Rhizoma Decoction Pieces from Different Geographical Origins Based on GC-IMS Combined with Machine Learning

中文摘要英文摘要

采用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)分析不同产地香附饮片中的挥发性成分,通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)筛选具有显著性差异的特征成分;基于特征性成分,采用线性核支持向量机(SVM-L)等9种机器学习算法构建不同产地香附的区分模型.结果从5个省份的香附饮片中共鉴定出59种挥发性成分,主要包括醇类、酯类、醛类、酮类、不饱和烃类等;通过PLS-DA筛选出1,4-二甲基苯、3-甲基-1-戊醇、乙酰乙酸乙酯等10种特征成分;9种机器学习模型均对香附产地表现出良好的预测性能(Accuracy=1).该研究为不同产地香附饮片的快速鉴别提供了一种简单、快速的方法,同时可为香附饮片质量评价体系的构建提供参考依据.

Gas chromatography-ion mobility spectrometry(GC-IMS)was employed to analyze the volatile components of Cyperi Rhizoma from different origins.Partial least squares-discriminant anal‑ysis(PLS-DA)was applied to screen differential characteristic components.Based on these charac‑teristic components,9 machine learning algorithms such as SVM-L were constructed to develop rap‑id discrimination models for Cyperi Rhizoma from different origins.Fifty-nine volatile compounds were identified in Cyperi Rhizoma decoction pieces from five provinces,including alcohols,esters,aldehydes,ketones,and unsaturated hydrocarbons.Ten characteristic components were screened by PLS-DA analysis,such as 1,4-dimethylbenzene,3-methyl-1-pentanol,and ethyl acetoace‑tate.Furthermore,nine machine learning models all demonstrated excellent predictive performance(Accuracy=1),indicating good potential for practical application.This study provides a simple and rapid method for discrimination and identification of Cyperi Rhizoma from different geographical ori‑gins,while also offering a reference for establishing a quality evaluation system for Cyperi Rhizoma.

卢腾飞;刘青;董红敬;李佳;李明坤;王晓;张艳艳

山东中医药大学 药学院,山东 济南 250300||齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心天然产物分离提取共性技术创新与应用山东省工程研究中心,山东 济南 250014山东中医药大学 药学院,山东 济南 250300齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心天然产物分离提取共性技术创新与应用山东省工程研究中心,山东 济南 250014山东中医药大学 药学院,山东 济南 250300山东中医药大学 药学院,山东 济南 250300||齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心天然产物分离提取共性技术创新与应用山东省工程研究中心,山东 济南 250014齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心天然产物分离提取共性技术创新与应用山东省工程研究中心,山东 济南 250014山东中医药大学附属医院风湿免疫科,山东 济南 250011

化学化工

气相色谱-离子迁移谱香附挥发性成分产地机器学习

gas chromatography-ion mobility spectrometry(GC-IMS)Cyperi Rhizomavolatile componentsgeographical originsmachine learning

《分析测试学报》 2026 (5)

951-959,9

齐鲁工业大学(山东省科学院)科教产融合试点工程重大创新类项目(2025ZDZX07)国家现代农业产业技术体系项目(CARS-21)

10.12452/j.fxcsxb.25120902

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