主成分分析法用于射干药材评价研究

张晓瑞 ，张婧涵，李国信，尤献民

（1.辽宁中医药大学，辽宁 沈阳 110847； 2.辽宁省中医药研究院，辽宁 沈阳 110034）

射干为鸢尾科植物射干的干燥根茎，为中国药典收载品种，临床主要用于治疗上呼吸道感染、急慢性咽炎、扁桃体炎、慢性鼻窦炎、支气管炎、哮喘等[1]，是常用中药材。其主要成分为异黄酮类，有研究显示，射干提取物在体内、体外对受试菌株均有抑菌作用[2]，并有抗炎、止咳等功效[3]。主成分分析法已被广泛用于中药材的评价研究中，但如何选择合适的指标成分一直是有争议的问题[4]。实验室前期进行了射干药效物质基础研究，得到了11个止咳、抑菌及抗炎的药效物质基础成分，包括鸢尾黄素、野鸢尾黄素及白射干素等已知成分。本研究中以所得到的11个药效物质基础成分为指标，对采集到的9个射干药材进行主成分分析，以期对射干药材有一个较客观全面的综合评价，为今后射干药材的规范化种植、原产地保护等提供理论依据。

1 仪器与试药

Aglient1100型高效液相色谱仪（美国 Aglient科技公司）；色谱工作站（Agilent Chemstation工作站）；TG-328A型光电分析天平（上海天平仪器厂）；Agilent8453型紫外分光光度计（日本岛津）。乙腈（色谱纯），甲醇（分析纯），均为美国天地有限公司产品；磷酸（分析纯，国药集团化学试剂公司）；水（娃哈哈纯净水，杭州娃哈哈饮料有限公司）。射干药材为 Belamcanda chinensis（L.）DC.的干燥根茎，分别采自千山、湖北、安国、川江、台北、台中及桃园地区，均经辽宁中医药大学李峰教授鉴定，见表1。

2 方法与结果

2.1 主成分分析原理

主成分分析是将高维空间的问题转化到低维空间去处理，排除众多化学信息共存、相互重叠的信息，将多个原变量转换为少数几个综合新变量，使少数几个新变量成为原变量的线性组合的多元统计分析方法。这些较少的新的综合指标之间互不相关，又能提供原有指标的绝大部分信息。而且，伴随主成分分析的过程，将会自动生成各主成分的权重，这就在很大程度上抵制了人为因素在评价过程中的干扰，因此以主成分为基础的综合评价理论能较好地保证评价结果的客观性，如实反映实际问题[5]。

表1 射干药材来源

2.2 原始数据来源及处理

本研究的原始数据为采用高效液相色谱（HPLC）法得到的各药材药效物质基础成分的峰面积，在进行分析之前对原始数据进行标准化处理，以消除原始数据由于量纲不同对分析结果造成的影响。结果见表2。

表2 射干药效物质基础成分原始数据（峰面积）

2.3 数据处理与分析

主成分分析的目的之一是，用尽可能少的成分来解释观测到的变量，主成分的特征根及贡献率是选择主成分的依据。表3描述了主成分分析初始解对原有变量总体描述情况。可见，总方差84.36%的贡献来自前3个因子。以计算所得第 1，2，3个主成分得分值及根据特征值的贡献率大小为分配系数，计算综合得分并排序，结果见表4。从主成分分析结果中的综合得分可以看出，台湾桃园射干的品质最好，其他地区依次为本溪关门山、湖北团风、台北、河北安国、台中、辽宁千山、川江及四川产射干。

表3 药效物质基础成分的特征值和贡献率

表4 药效物质基础主成分得分矩阵

3 讨论

主成分分析法已被大量应用中药研究中[6-11]，逐渐成了独具特色的多指标评价技术。但在实际应用中也出现了一些问题，如指标成分筛选问题。指标体系是多指标评价活动开展的前提，指标体系设计的好坏对任何多指标评价方法都至关重要。一个指标体系应具有代表性、独立性和全面性，本研究中没有选择射干药材中已知成分的含量作为指标因素，而选择前期研究的11个药效物质基础成分为指标因素对射干药材进行主成分分析，从而对不同来源的射干药材进行综合性评价，使得评价方法更具客观性与合理性，也为主成分分析在中药材应用中指标成分的选择上提供了一种思路。

参考文献:

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