治療腦血管疾病中成藥中金屬元素的因子分析和聚類分析

王軍民

吉林醫藥學院臨床醫學院附屬醫院，吉林吉林 132013

腦血管疾病在我國是中老年人的常見病、多發病之一，給整個社會和患者家庭帶來沉重的負擔。微量元素與腦血管疾病的病因和發病機制密切相關，人體內所需的微量元素在中藥中均存在，中藥功效與其微量元素含量有著密切的關系[1]。為探討該類藥物中微量元素的相關作用和治療腦血管疾病的功效關系，我們選擇了常用來治療腦血管疾病的10種中成藥，對其7種金屬元素的含量進行因子分析和聚類分析，以期為臨床合理用藥提供科學依據。

1 因子分析

1.1 原始數據及處理

選擇治療腦血管疾病的10種中成藥，采用原子吸收分光光度法測定 Cu、Zn 、Fe、Cr、Mn、Ni和 Mg等 7種金屬元素含量，見表1。，采用SPSS13.0軟件將原始數據標準化處理，可消除原始數據間量綱的影響，標準化處理結果見表2。

從相關矩陣可以看出，79%以上的數據絕對值大于0.3，因而可以用適當的因子模型解釋各變量之間的相關關系。

1.2 主因子分析

從表2的相關矩陣出發,用主成分分析法計算該矩陣的特征值和特征向量,得到特征值和方差分析結果見表3。

從表3數據可以看出，2個主因子對方差的貢獻率分別為58.817%和22.257%，累計方差貢獻率81.074%＞75%，用2個主因子模型可包含原始數據矩陣方差的75%以上的信息。

表1 10種治療腦血管疾病中成藥中金屬元素含量（±s，mg/g）

Cu Zn Fe腦塞通強力天麻杜仲丸通塞脈片通脈寧心沖劑脈通復方銀杏膠丸大活絡丹中風回春片消栓通絡膠囊地奧脂必妥6.9 8.581 2 19.581 2 1.268 8 17.818 8 0.775 4.418 8 2.45 5.312 5 4.625 38.518 8 40.812 5 60.487 5 12.531 2 45.025 2.406 2 24.012 5 17.606 2 25.437 5 31.175 781.675 874.112 5 980.081 2 65.225 60.443 8 46.293 8 363.662 5 349.937 2 552.793 8 170.943 8 Cr Mn Ni Mg 2.65 4.787 5 5.237 5 2.25 2.993 8 2.087 5 3.212 5 4.362 5 9.881 2 1.593 8 29.343 8 75.268 8 36.287 5 5.9375 22.481 2 0.841 7 40.225 25.118 8 58.529 13.306 2 3.006 2 5.818 8 5.043 7 1.393 8 6.012 5 1.302 8 3.618 7 5.106 2 7.156 2 2.375 9.556 2 29.015 6 52.235 9 16.035 9 89.201 6 1.302 8 9.639 1 30.000 1 35.178 1 9.040 6

表2 6個變量的相關矩陣

表3 因子分析方差解釋

1.3 方差最大化旋轉

對因子模型進行轉換，將初始因子載荷矩陣作方差最大正交因子旋轉，使公共因子載荷系數更接近于1或0，旋轉后的因子載荷矩陣見表4。

表4 載荷矩陣及旋轉因子載荷矩陣

1.4 因子得分

因子得分系數矩陣見表5。由這些因子得分系數和各變量標準化數據可以求得每個樣本在2個主因子下的因子得分。各因子得分表達式為:

F1=-0.128Cu-0.028Zn+0.268Fe+0.368Cr+0.372Mn+0.233Ni-0.123Mg

F2=0.409Cu+0.319Zn-0.029Fe-0.152Cr-0.119Mn+0.069Ni+0.374Mg

以各主因子的貢獻率為權數進行線性加權求和可得到各地區的綜合因子得分(見表6)。綜合因子得分表達式為:F=58.8%×F1+22.3%×F2。

表5 因子得分函數系數

表6 10種治療腦血管疾病中成藥因子得分

從因子分析可以看出，7個變量與治療腦血管疾病有直接的影響，因子分析結果為微量元素與藥效關系研究奠定了基礎，研究中藥中微量元素與藥效的關系可以進一步解釋中藥治病機理。

2 聚類分析

在原始數據標準化處理基礎上，利用SPSS軟件采用最短距離法將10種中成藥進行聚類分析,得到聚類譜系圖1。

圖1 10種治療腦血管疾病中成藥

從聚類圖看出，腦塞通、通塞脈片和強力天麻杜仲丸樣本相近，而通脈寧心沖劑、復方銀杏膠丸和脈通樣本離其它樣本較遠，聚類分析結果和因子分析結果一致。

3 討論

從因子得分可以看出，腦塞通、通塞脈片和強力天麻杜仲丸綜合因子得分最高，因此可以得出治療腦血管疾病腦塞通、通塞脈片和強力天麻杜仲丸效果較好，三種中成藥具有活血化瘀、通經活絡、益氣養陰的功效，用于輕中度動脈粥樣硬化性血栓性腦梗死氣虛血瘀證。中藥治病的作用機理是中藥中微量元素與體內的一些生物配體相互間復雜的綜合作用，且金屬元素往往是中藥有機成分的配合物中心，二者協同發揮療效。中成藥重金屬元素狀態的研究,有助于我們發現中成藥及其重金屬元素的作用機理,從而為我們進一步提高療效,降低毒性,開發新藥提供了機會[2]。

[1]王新平,華志明,劉國杰.火焰原子吸收光譜法測定中草藥金銀花中微量元素[J].理化檢驗-化學分冊,2006,42(6):4761.

[2]王輝珠.淺議中藥及其重金屬元素的作用機理[J].中醫臨床研究，2012,4（21）：30-31.