近日，天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥制藥工程學(xué)院李文龍研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華儀寧創(chuàng)智能科技有限公司聞路紅教授團(tuán)隊(duì)，在刺五加質(zhì)量快速檢測技術(shù)方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以題為《Adulteration Identification Strategy for Acanthopanax Senticosus Based on Data Fusion of Portable Mass Spectrometry and Near-Infrared spectroscopy》的研究論文正式發(fā)表在Food Chemistry (SCI, IF=9.8)上。

刺五加（Acanthopanax senticosus），又名西伯利亞人參，在中日韓及俄羅斯等國家被廣泛用于保健品和藥用制劑。由于其具有抗氧化、抗炎、增強(qiáng)免疫等多種藥理活性，在市場上需求旺盛，價(jià)格較高。然而，與其形態(tài)近似的易混淆品常被非法摻入，給中藥材市場帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為解決傳統(tǒng)色譜手段現(xiàn)場檢測耗時(shí)耗材、操作復(fù)雜的問題，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將便攜式質(zhì)譜（PMS）與近紅外光譜（NIR）技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建融合模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)刺五加摻偽行為的快速識(shí)別與摻偽比例定量分析。

基于數(shù)據(jù)融合策略的刺五加摻偽鑒別方法

本研究采用高級(jí)數(shù)據(jù)融合策略，通過模糊算法整合PMS與NIR兩種互補(bǔ)型分析數(shù)據(jù)，顯著提高模型的判別性能。在分類模型中，融合模型在驗(yàn)證集上識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到95.8%，優(yōu)于單一技術(shù)模型。此外，團(tuán)隊(duì)還建立了摻偽比例的定量預(yù)測模型。最終融合模型在預(yù)測集上表現(xiàn)卓越，R2?為0.9664，RMSEP為0.0535，RPD達(dá)到5.46，顯示出良好的線性、準(zhǔn)確性與穩(wěn)健性。

通過比對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫與文獻(xiàn)資料，研究推測刺五加和其易混淆品二者的差異性化合物包括nonanedioic acid, scoparone, 1-caffeoylquinic acid, maleic acid, iso-chlorogenic acid, tortoside A, 7''-epi-fraxamoside, oleuropein, and eugenol-4'-O-β-D-glucopyranoside等，這為后續(xù)的中藥材指紋圖譜建設(shè)及溯源研究提供了數(shù)據(jù)支撐。

前期天津中醫(yī)藥大學(xué)與華儀寧創(chuàng)智能科技有限公司合作開展了便攜式質(zhì)譜儀對(duì)刺五加及其易混淆品的識(shí)別研究。聚焦于刺五加的摻偽問題，基于CNN-LSTM-Attention深度學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)刺五加摻偽樣本的高效識(shí)別，為本次數(shù)據(jù)融合策略研究奠定了良好基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果《Strategies for Identifying Adulterated Acanthopanax senticosus Using Portable Mass Spectrometry and Chemometrics》也已成功發(fā)表在《Journal of Food Composition and Analysis》期刊上。上述論文第一作者均為天津中醫(yī)藥大學(xué)碩士研究生張建雨，李文龍研究員和聞路紅教授為共同通訊作者。

基于便攜式質(zhì)譜技術(shù)的的刺五加藥材摻偽鑒別方法

上述研究不僅提供了一種適用于現(xiàn)場檢測的快速摻偽識(shí)別新方法，同時(shí)也驗(yàn)證了多源光譜信息融合在中藥質(zhì)量控制中的可行性與優(yōu)勢。未來，該策略可廣泛應(yīng)用于其他中藥材及食品摻偽的檢測工作中，為保障公眾用藥安全和中藥材市場規(guī)范化管理提供科技支撐。未來雙方將持續(xù)開展深度合作，致力于推動(dòng)便攜式檢測設(shè)備、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合、可解釋AI等關(guān)鍵技術(shù)在中藥質(zhì)量控制中的應(yīng)用，為中藥材行業(yè)的智能檢測提供更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

相關(guān)論文：

1.Jianyu Zhang, Luhong Wen*, Wenlong Li*, et al. (2025). Adulteration identification strategy for Acanthopanax Senticosus based on data fusion of portable mass spectrometry and near-infrared spectroscopy. Food Chemistry, 491, 145239. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.145239.

2.Jianyu Zhang, Luhong Wen*, Wenlong Li*, et al. (2024). Strategies for identifying adulterated Acanthopanax senticosus using portable mass spectrometry and chemometrics. Journal of Food Composition and Analysis 136, 106827. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2024.106827.圖片

華儀寧創(chuàng)便攜式質(zhì)譜儀 CRAIV-110