基于因子分析的茵梔黃注射液質量評價

摘 要 目的：分析茵梔黃注射液的評價性抽驗結果，對該品種進行總體質量評價。方法：采用因子分析方法對110批茵梔黃注射液的評價性抽驗定量檢測結果進行統計分析，并將公共因子得分做聚類分析。結果：12個原始變量通過因子分析提取出4個公共因子，分別解釋為主藥成分因子、雜質和殘留物因子以及輔料因子。4個公共因子的得分大小反映各批號產品的主藥成分、雜質殘留和輔料等方面的質量情況。因子得分的聚類結果表明，茵梔黃注射液的質量與原材料來源和工藝相關。結論：因子分析作為一種降維統計方法，適用于以大量定量數據為基礎的藥品質量綜合評價分析。

關鍵詞因子分析 茵梔黃注射液 質量評價

中圖分類號：R927.11 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1533(2011)09-0449-05

Evaluation on the quality of Yinzhihuang injection based on Factor Analysis

LI Rui1，2，CAO Lin2，WANG Yu2，XIANG Bing-ren1*

（1. China Pharmaceutical University，Nanjing，210009；

2. Jiangsu Institute for Food and Drug Control，Nanjing， 210008）

ABSTRACTObjective: To make the general evaluation on the quality of Yinzhihuang injection by analyzing their test results statistically. Methods: The sampling inspection results of 110 batches of Yinzhihuang injection were analyzed on the basis of Factor Analysis，and then the 110 batches were classified by Hierarchical Cluster Analysis based on their factor scores. Results: Four common factors were extracted from twelve original variables，which were explained as main component factor，impurity residue factor and excipient factor. The classification result of factor scores showed that the quality of this medicine was mainly related to the sources of raw materials and the production process. Conclusion: As a kind of descending dimension algorithm，Factor Analysis could be successfully applied in overall evaluation of pharmaceutical quality with abundant quantitative data.

KEY WORDSFactor Analysis；Yinzhihuang injection；quality evaluation

近年來，藥品不良反應事件和藥害事件的頻頻發生對藥品監管工作提出了新的要求。為了適應新的藥品監管形勢，積極應對各種挑戰，充分履行藥品監管職責，2008年起，藥品監督管理部門開始采用評價性抽驗的方式評價上市藥品的質量狀態和水平。藥品監督管理部門希望在此基礎上進行藥品質量狀況分析，從投料、生產工藝、質量標準、檢驗方法等方面進行系統和科學的評價，對檢驗結果特別是不合格項目進行全面細致的評判，找出引起藥品質量優劣、差異等深層次的原因，為藥品質量提高和監督提供技術依據 [1，2]。

藥品評價性抽驗通過有計劃地從全國各地抽取相同品種的藥品，送到同一藥品檢驗機構進行檢測，獲得了大量的檢測數據。然而，如何充分挖掘出這些數據中包含的信息，從而全面、客觀地對檢驗方法、生產工藝以及質量狀況進行總體評價，是提高評價性抽驗結果分析有效性的一個主要難題。

因子分析是1904年Charles Spearman[3]從智力測驗得分的統計分析方面提出的一種降維統計方法，目前已廣泛用于醫學[4，5]、經濟[6，7]、社會[8，9]等領域的統計分析和評價，但尚未見到應用于藥品質量綜合評價方面的相關報道。藥品質量標準中包含多個檢測項目，不同項目的結果間可能存在一定的相關性，因此有可能通過因子分析，尋找反映結果中隱含信息的公共因子，再根據專業知識對這些公共因子進行解析，從而挖掘出存在于大量原始數據之中的潛在含義。

本文引入因子分析的手段，嘗試對茵梔黃注射液的評價性抽驗結果進行分析，提取出4個有意義的公共因子，并通過因子得分的聚類分析，進一步分析產品質量與生產企業和生產工藝的相關性。

1數據采集

根據國家藥品評價抽樣計劃，從全國的藥品市場抽取了5個不同廠家的110批茵梔黃注射液，參照國家食品藥品監督管理局標準（試行）YBZ21522005檢驗，得到綠原酸、黃芩苷、梔子苷含量，以及pH值、熾灼殘渣、不溶性微粒、砷鹽、熱原、溶血試驗、5-羥甲基糠醛、裝量、可見異物、無菌、中藥注射劑中有關物質檢查等項目的檢測結果。另外，為進一步反映產品質量，還考察了該品種中茵陳的主要成分對羥基苯乙酮和主要輔料葡甲胺的含量，以及甲醇、乙醇、丙醇等有機溶劑殘留量和指紋圖譜相似度。本文選擇綠原酸含量等12個定量檢測項目作為因子分析的變量，其它定性項目的結果不具備隨機變量的性質，不適用于因子分析。

2數據處理

本文選取綠原酸含量、黃芩苷含量、梔子苷含量、pH值、熾灼殘渣、5-羥甲基糠醛、葡甲胺、對羥基苯乙酮以及甲醇、乙醇、丙醇殘留量和指紋圖譜相似度作為變量，運用SPSS 17.0軟件進行因子分析。

2.1相關分析

KMO（Kaiser-Meyer-Olkin measure of sampling adequacy）檢驗結果為0.7，顯示進行因子分析有意義。

2.2因子分析

由于各變量的測量單位不同，首先對變量進行數學處理，通過計算出各變量的相關矩陣（Correlation Matrix），將變量轉換成[-1， +1]區間內的無量綱數值，再采用主成分分析法進行因子提取。提取特征值大于1的因子，作為公共因子，最大迭代次數采用軟件的默認值25。因子的特征值和方差貢獻率見表1。

為了便于對因子進行解釋，以具有 Kaiser 標準化的4次最大正交旋轉法（Quartimax）對初始因子載荷進行方差極大正交旋轉，旋轉在 5 次迭代后收斂，得旋轉因子載荷矩陣，見表2。同時得到各批號產品的因子得分，見表3（為免引起商業糾紛，此處生產廠家均以字母為代號）。

2.3聚類分析

將4個公共因子的得分作為變量，用SPSS 17.0軟件對5個廠家的110批樣品進行系統聚類分析，計算歐氏距離平方，按最短距離法確定分類，結果見圖1。

3結果與討論

1）由表1可見，12個原始變量通過因子分析，得到的前4個因子特征值較大（大于1）。選擇這4個因子作為公共因子，其累積方差貢獻率達76.5%，也就是用4個公共因子代替12個原始變量，可以概括原始變量所包含的大部分信息。

2）分析旋轉因子載荷矩陣（見表2）可以得知，第一公因子F1上載荷最大的變量為綠原酸、梔子苷和指紋圖譜，這個公共因子可以被認為是主藥成分因子；第二公因子F2在熾灼殘渣和乙醇殘留量有較高的載荷，第三公因子F3在丙酮殘留量上有較高的載荷，這兩個公共因子可以看作雜質和殘留物因子；第四公因子F4上載荷最大的變量為葡甲胺，葡甲胺為茵梔黃注射液中主要的輔料，這個公共因子也可以看作是輔料因子。

3）根據4個公共因子的得分情況，按得分大小排序，可以看出各批號產品的主藥成分、殘留情況和輔料等三方面的質量情況。例如，從表3中F1的得分排序看，W公司的產品分布于高低兩端，顯示這個廠家的產品在主藥成分上有較大的差異。另外，T公司的所有批號F2和F3的得分都很高，表明其雜質和殘留物含量偏高。從F4的得分排序看，基本按廠家的不同分類分布，這也可以看出，各個廠家所用的輔料可能不同。

4）直接用12個原始變量進行聚類分析，無法得到有意義的分類結果。先用因子分析進行降維處理后，取4個公共因子的得分再進行系統聚類（見圖1），可以看出，除L公司只有3批數據，不具統計意義外，其它不同廠家的產品基本各成一類，其中，只有W公司分別聚到了三類中。這個聚類結果表明，茵梔黃注射液的質量與原輔料來源和工藝情況非常相關，因此，同一廠家的產品質量相近。結合上述F1的得分情況，可以看出W公司的產品之間呈現較大的差異，反映其質量不穩定，建議廠家查找原因，采取針對性措施，加強原輔料質量的監控，提高工藝穩定性，保證產品的均一和穩定。

5）本文的檢測數據中，甲醇、乙醇、丙醇等有機溶劑殘留量的情況和指紋圖譜相似度并非國家藥品標準中要求的檢測項目，而因子分析的結果顯示，這些參數有較大的因子載荷，說明這些參數對茵梔黃注射液的質量評價有重要的意義。在今后的標準提高研究中，可以考慮增加這些檢測項目。

4結論

本文將因子分析統計技術引入茵梔黃注射液的評價性抽樣結果分析，對進一步利用評價性抽樣數據進行藥品質量綜合評價作了有效的嘗試，將大量原始檢驗數據降維處理后，提取出可以解釋的4個公共因子。通過因子得分排序和聚類分析，不僅有助于藥品監管部門更好地了解該品種的總體質量狀況，還對生產廠家提出了進一步改進生產工藝的針對性建議。

國家評價性抽樣獲得很多數據，如能進一步探索多種統計技術的應用，從已有數據中挖掘出有用的信息，將進一步提高評價性抽樣的實際利用價值和指導意義。

致謝：本文所用110批茵梔黃注射液的檢測數據由江蘇省食品藥品檢驗所中藥室提供，特此致謝。

參考文獻

[1]朱嘉亮，姜典才，張弛，等. 藥品評價抽驗摸式的改進和完善——對藥品質量狀況分析方法的初探［J］．藥物分析雜志，2009，29(10)：1765-1767.

[2]郭志鑫，張弛，朱炯，等. 藥品質量分析在其評價抽驗中的作用之見［J］．藥物分析雜志，2009，29(12)：2184-2186.

[3]張林泉. 基于因子分析的應用研究. 哈爾濱師范大學自然科學學學報［J］．2009，25(5)：60-63.

[4]賈東風，任長安. SPSS統計軟件中的因子分析法在醫學科研中的應用［J］．辦公自動化雜志，2009，150(2)：53-55.

[5]王云霞，羅榮，金曦，等. 因子分析與聚類分析在婦幼保健評價指標篩選中的應用比較［J］．中國婦幼保健，2009，24(34)：4793-4796.

[6]謝琦. 基于因子分析法的中國經濟結構實證研究［J］．西安電子科技大學學報社會科學版，2009，19(6)：1-9.

[7]奚勝田，詹原瑞，韓著釗. 因子分析與聚類分析在企業信用評級中的應用［J］．中國農機化，2009，(1)：44-47.

[8]張旭亮. 基于因子分析的浙中城市群城市綜合競爭力評價研究［J］．商業經濟，2009，(2)：5-6.

[9]陳欣，劉新平. 來華旅游影響因素的因子分析［J］．西安文理學院學報：自然科學版，2009，12(1): 1-4.

（收稿日期：2011-05-27）