主成分分析法用于射干藥材評價研究

張曉瑞 ，張婧涵，李國信，尤獻民

（1.遼寧中醫藥大學，遼寧 沈陽 110847； 2.遼寧省中醫藥研究院，遼寧 沈陽 110034）

射干為鳶尾科植物射干的干燥根莖，為中國藥典收載品種，臨床主要用于治療上呼吸道感染、急慢性咽炎、扁桃體炎、慢性鼻竇炎、支氣管炎、哮喘等[1]，是常用中藥材。其主要成分為異黃酮類，有研究顯示，射干提取物在體內、體外對受試菌株均有抑菌作用[2]，并有抗炎、止咳等功效[3]。主成分分析法已被廣泛用于中藥材的評價研究中，但如何選擇合適的指標成分一直是有爭議的問題[4]。實驗室前期進行了射干藥效物質基礎研究，得到了11個止咳、抑菌及抗炎的藥效物質基礎成分，包括鳶尾黃素、野鳶尾黃素及白射干素等已知成分。本研究中以所得到的11個藥效物質基礎成分為指標，對采集到的9個射干藥材進行主成分分析，以期對射干藥材有一個較客觀全面的綜合評價，為今后射干藥材的規范化種植、原產地保護等提供理論依據。

1 儀器與試藥

Aglient1100型高效液相色譜儀（美國 Aglient科技公司）；色譜工作站（Agilent Chemstation工作站）；TG-328A型光電分析天平（上海天平儀器廠）；Agilent8453型紫外分光光度計（日本島津）。乙腈（色譜純），甲醇（分析純），均為美國天地有限公司產品；磷酸（分析純，國藥集團化學試劑公司）；水（娃哈哈純凈水，杭州娃哈哈飲料有限公司）。射干藥材為 Belamcanda chinensis（L.）DC.的干燥根莖，分別采自千山、湖北、安國、川江、臺北、臺中及桃園地區，均經遼寧中醫藥大學李峰教授鑒定，見表1。

2 方法與結果

2.1 主成分分析原理

主成分分析是將高維空間的問題轉化到低維空間去處理，排除眾多化學信息共存、相互重疊的信息，將多個原變量轉換為少數幾個綜合新變量，使少數幾個新變量成為原變量的線性組合的多元統計分析方法。這些較少的新的綜合指標之間互不相關，又能提供原有指標的絕大部分信息。而且，伴隨主成分分析的過程，將會自動生成各主成分的權重，這就在很大程度上抵制了人為因素在評價過程中的干擾，因此以主成分為基礎的綜合評價理論能較好地保證評價結果的客觀性，如實反映實際問題[5]。

表1 射干藥材來源

2.2 原始數據來源及處理

本研究的原始數據為采用高效液相色譜（HPLC）法得到的各藥材藥效物質基礎成分的峰面積，在進行分析之前對原始數據進行標準化處理，以消除原始數據由于量綱不同對分析結果造成的影響。結果見表2。

表2 射干藥效物質基礎成分原始數據（峰面積）

2.3 數據處理與分析

主成分分析的目的之一是，用盡可能少的成分來解釋觀測到的變量，主成分的特征根及貢獻率是選擇主成分的依據。表3描述了主成分分析初始解對原有變量總體描述情況。可見，總方差84.36%的貢獻來自前3個因子。以計算所得第 1，2，3個主成分得分值及根據特征值的貢獻率大小為分配系數，計算綜合得分并排序，結果見表4。從主成分分析結果中的綜合得分可以看出，臺灣桃園射干的品質最好，其他地區依次為本溪關門山、湖北團風、臺北、河北安國、臺中、遼寧千山、川江及四川產射干。

表3 藥效物質基礎成分的特征值和貢獻率

表4 藥效物質基礎主成分得分矩陣

3 討論

主成分分析法已被大量應用中藥研究中[6-11]，逐漸成了獨具特色的多指標評價技術。但在實際應用中也出現了一些問題，如指標成分篩選問題。指標體系是多指標評價活動開展的前提，指標體系設計的好壞對任何多指標評價方法都至關重要。一個指標體系應具有代表性、獨立性和全面性，本研究中沒有選擇射干藥材中已知成分的含量作為指標因素，而選擇前期研究的11個藥效物質基礎成分為指標因素對射干藥材進行主成分分析，從而對不同來源的射干藥材進行綜合性評價，使得評價方法更具客觀性與合理性，也為主成分分析在中藥材應用中指標成分的選擇上提供了一種思路。

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