中药微量元素研究的进展

中药微量元素研究的进展

自20世纪80年代以来，随着中药材料的测定和信息技术的发展，中医药质量控制和中药质量评价的研究日益增多。根据中医药的特点和国际认可，制定和完善了中医药的质量标准，并逐步普及到世界天然药物的研究和开发中。这一直是中国中医药深入研究人员的目标。1986年,贵阳中医学院朱梅年等在研究三七、党参、大黄、当归、黄芪等中药的生物地球化学特征后,提出了名贵地道药材的微量元素图谱鉴定法,其后该法陆续应用于川黄连、吴茱萸、黄精、川贝母、石斛等中药的鉴定。1991年,中国科学院上海原子核研究所秦俊法等在测定83种不同产地和不同品种中药微量元素含量的基础上,提出了元素特征参数鉴定法;1994年,又用关联系数法(或称向量相似法)鉴定了27个不同产地的7种中药;1996年,应用元素指纹谱法、元素特征参数法和关联系数法鉴定了12种道地中药98个不同产地样品的道地性,均取得了满意的结果。1997年,广东药学院吴忠等应用化学模式识别法准确区分了20个黑三棱样品和12个荆三棱样品;应用灰色关联度分析法和均值偏移度法成功地鉴别了浙贝母和川贝母。1999年,建立了中药质量和中药组方研究的新方法——计算机模式识别鉴定法,实现了中药鉴定的计算机化。本世纪以来,基于中药微量元素指纹谱的数据技术得到了迅速发展,主成分分析法(包括因子分析法)、非线性映照法(包括对应分析法)、聚类分析法(包括系统聚类法、模糊聚类法)、神经网络识别法(包括遗传神经网络算法)、向量相似法、灰色关联分析法、成分数据分析法等计算机模式识别技术被广泛应用于中药质量的鉴定和中药质量的控制中,也已应用于中药处方解析与优化,以及药源寻找和新药设计中。1非机伪品类植物的鉴别药物的真伪、产地、品种和生产方式是影响中药质量的重要因素。各种正品中药均有其特定的功效,但在中药市场、民间或地方中药材收载中,常有非正品、伪品或近缘种植物混杂其中,快速、准确地鉴别其真伪是保证中药疗效的关键。微量元素的含量和分布在植物体内存在一定的规律,测定中药中的微量元素含量,通过合适的数据处理技术,可区分不同种、同种不同品种、不同产地、不同生产方法的样品。1.1不同产地中不同化药成分的本构模型吴忠等用X射线荧光分析法测定了市售的20种黑三棱科植物黑三棱样品(药典品种)和12种莎草科植物荆三棱样品(非正品)中的20种元素含量,采用非线性映照法进行了数据处理。从非线性映照图上可以看出,黑三棱样品和荆三棱样品分布在不同的区域内,它们之间能够准确区分开。将32个样品随机抽取16个作为训练集,剩余16个作为检验集进行计算机处理,鉴定结果其准确率为100%。苏薇薇等利用模糊数学方法处理10种黄芩中20种元素含量数据,取模糊等价相似系数λ=0.72进行分类,结果将不同产地的正品黄芩(编号为1、2、6、8、9)归为一类;来源于内蒙古赤峰、吉林省吉林的黏毛黄芩和甘肃平凉产甘肃黄芩(编号为3、10、7)归为一类;云南丽江产丽江黄芩(编号为5)、四川西昌产滇黄芩(编号为4)各自归为一类。这表明测量20种微量元素、通过模糊数学分析可将正品黄芩与非正品黄芩准确分开。这与谢春英等利用薄层色谱、纸色谱、紫外光谱和气相色谱数据得到的分类结果一致:当取λ=0.73时,23个黄芩样品分成4类,即G1类为正品黄芩,G2类为黏毛黄芩,G3类为滇黄芩和丽江黄芩,G4类为甘肃黄芩;当取λ=0.78时,23个样品分为正品和非正品两部分。上两项研究还表明,甘肃黄芩和黏毛黄芩与正品黄芩相似性较大,可作为正品黄芩代用品供药用,而滇黄芩和丽江黄芩的相似性小,不能替代正品黄芩。吴忠等采用模糊聚类分析法处理20个砂仁及其混伪品中20种微量元素,聚类谱系图表明,正品砂仁(阳春砂、绿壳砂、海南砂)可与其混伪品相区别,而且还能反映样品间的亲疏远近关系:非正品砂仁与正品砂仁的相似性大于山姜属伪品与正品砂仁的相似性。杨在君等利用原子吸收光谱法测定9个不同产地10种中药丹参及其11种近缘种植物中10种微量元素含量,以微量元素含量为参数进行聚类分析,可将丹参和鼠尾草属其他植物区分开来:除浙江栽培丹参和白花丹参外,来自不同产地的9个丹参样品聚为一组;除贵州鼠尾草外,其它鼠尾草样品聚在一起,总符合率达90%。1.2不同产地中融入的基因秦俊法等用X射线荧光分析法测定12种道地中药中8种元素含量,关联系数法检验表明,大活与白芷不同;湖北恩施大黄不同于其它产地大黄;北京欧当归不同于当归;四川灌县川芎有别于其它样品;湖北半夏有别于其它半夏;安徽凤丹皮与其它丹皮样品有异;河北祁艾可与其它艾叶区分……。例如,白芷样品(编号为1-6)间的关联系数均>0.96,而大活(编号为7)与白芷间的关联系数均<0.90(表1)。怀牛膝(河南武陡)与各地引种怀牛膝样品的关联系数均>0.99,而怀牛膝与土牛膝(广西南宁)的关联系数均<0.62,怀牛膝与野牛膝及土牛膝与野牛膝亦有显著差异(表2)。沈文英等用等离子体发射光谱法测定15种不同产地黄芪样品中23种元素含量,应用灰色关联分析法进行关联度计算,结果与膜荚黄芪(道地品)关联度最大的是内蒙古康保黄芪;其次是北京怀仁堂和厦门中药铺黄芪;张家口、张北和汕头的北芪是同一类;亲疏关系最远的是汕头样品(表3)。表3(续)苏薇薇等测量了28个肉苁蓉样品中的17种元素含量,聚类分析法可将不同产地样品分为三类:内蒙古样品(编号为1、2、3、19、20)聚在一起,甘肃样品(编号为4、5、6)与其最接近;北疆样品(编号为7、10、13、14、17、18、21-24)聚为一类;南疆样品(编号为8、9、11、12、15、16、25-28)聚为一类。肉苁蓉的道地产地在内蒙古。张亮为评价不同产地黄精的质量,以其所含15种微量元素为参数进行主成分分析,结果前4个主成分的累计贡献率达87.8%。根据主成分综合得分得到了不同产地黄精质量优劣的综合评价:河南王屋山、云南、湖南产的黄精药材具有较好的质量。综合评价结果与实际情况基本相符。曹红翠等根据12个不同产地甘草样品中9种元素含量的文献数据作主成分分析,以累计贡献率占83.3%的3个主成分进行系统聚类分析。结果表明,甘肃酒泉的甘草质量最好,金塔次之,宁夏惠安堡的甘草质量最差。在离差平方和水平上,系统聚类分析将12个样品分为三类:甘肃酒泉、金塔、新疆博乐甘草品质最好,划为一类;甘肃宁县、合水甘草划为一类;其它7个样品划为另一类。金建华用主成分分析法对5个不同地区所产蔓荆子中13种微量元素进行多元素分析,发现用3个主成分模型可包含原始数据88.8%的信息。综合得分表明,江西星子所产蔓荆子品质最好,其次是江西都昌和江西新建所产蔓荆子,而福建莆田和山东牟平蔓荆子质量较差。综合评价结果可为推广优良品种植和开发利用提供依据。思小燕对11个产地枸杞子质量进行主成分分析,结果表明,宁夏贺南山东麓、宁夏某枸杞研究所和宁夏丙地所出枸杞子质量最好,新疆、青海、河北出产的次之,宁夏甲、乙、戊地的枸杞子质量较差。采用Zn、Cu、Fe、Mn对这些产品所作的综合评价结果与实际情况基本相符。1.3几种常见红景天的成分有吴忠等运用灰色系统理论对浙贝母、川贝母中10种微量元素进行了关联度分析,发现两者的关联序完全不同。进一步采用元素含量均值偏移度法进行鉴定,结果7种浙贝母的偏移度均大于零,而8种川贝母的偏移度均小于零(表4)。表4浙贝母和川贝母的元素偏移度鉴定李玉峰等用等离子体光谱仪和等离子体质谱仪测定了6种主要贝母药材中的B、Be、Cd、Cr、Cu、Mn、Mo、V、Pb、Zn10种微量元素,以其含量为指标进行因子分析和聚类分析。谱系聚类图表明,微量元素可以作为鉴别贝母品种和道地性的一种手段。道地川贝母与康定贝母的亲缘关系最近,而与浙贝母最远。康定贝母是道地川贝母的变种,又来源于较近产地,而浙贝母不论其临床药理还是产地,都与川贝母有较大区别。6种贝母药材中,除川贝母与康定贝母聚为一类、浙贝母单独归为另一类外,梭砂贝母、伊贝母和平贝母亦聚为一类。陈发荣等对福建建瓯吉阳泽泻基地的大叶、小叶泽泻共89个样品进行17种元素测定和判别分析,其中不同生长时期采集的小叶样品44个,大叶样品45个。当采用单一元素Zn判别时,误判9个,总符合率为89.9%;采用Zn、Cd、Cr、Cu、V、Ni、As7元素判别时,误判3个,总符合率96.6%;采用17种元素(除上述元素外,还有Al、Ba、Ca、Co、Fe、Mg、Mn、Pb、Se、Sr)判别时,误判2个,总符合率为97.8%。所以元素种类越多,建立的判别函数就能越准确地进行分类判别。此法有可能为中药材标准指纹图谱的建立及其规范化种植提供新的途径。卿彬菊用主成分分析法研究了新疆所产6个不同品种红景天中微量元素的协同作用,并对不同品种中药的疗效进行预测性排序。结果表明,8种微量元素所含信息可用3个主成分进行表达。第1主成分主要由Ca、Mg、Zn、Cu组成,共同发挥治疗心脑血管疾病的作用;第2主成分主要由K、Cu、Mg组成,共同起到抗炎抗癌作用;第3主成分主要由Zn、Cu、Mn、Fe组成,共同起益气补血作用。各主成分得分及综合评价得分如表5所示。可以看出,小叶红景天治疗心脑血管疾病的疗效最好,线叶红景天抗炎抗癌疗效最好,高山红景天益气补血效果最佳。就综合效果而言,线叶红景天品质最好,其次是高山红景天和狭叶红景天。1.4抱茎东南角及其他不同实行品种、不同采收期对甘草微量元素的影响中药的生产方式是指种植方式、采样时机、采样部位或加工方法。用不同生产方式产生的药材,其质量可有明显差异。周应群等采用等离子体发射光谱法测定不同产地、不同生产方式的24个甘草样品中的16种无机元素,运用主成分分析法得出K、Ca、Mg、Na、P、Fe、S、Sr、B、Mn、Cr、Ni12种元素是甘草药材的特征元素。以此12种元素作聚类分析,可以把24个样品分为两个大类(图1),其中编号为1-12的样品为野生类型甘草,编号为13-24的样品为栽培类型甘草,聚类的结果与药材的生产方式完全一致。这表明,可以依这些特征元素进行甘草不同生产方式样品的分类。李西群等运用主成分分析法对青海3个产地抱茎獐牙菜中Cu、Zn、Fe、Mn、Co、Ni6种微量元素进行了定性定量分析。前3个主成分的累计贡献率达93.1%,按F=0.4335F1+0.3470F2+0.1502F3计算综合得分并排序,3个产地的采种后样品(10月采)排名均比花果期样品(9月采)靠前,说明采种后的抱茎獐牙菜药效好于花果期。青海种植抱茎獐牙菜最好的地方是二十里铺,其次是平安,最后是上新庄。李少旦等对不同部位刺五加药材以Fe、Zn、Sr、Mn、Na、Ca、Mg为参数进行综合评价,结果刺五加叶的综合得分均为正,表明其综合质量居平均水平之上,其中9月份采集的刺五加叶综合得分排名第一,说明其综合质量最好(表6),与文献结论一致。汪根存等对党参不同炮制品中10种微量元素进行主成分分析,3个主成分代表了党参不同炮制品中微量元素85.8%的信息量。主成分综合得分说明,在党参6种不同炮制品中,土炒党参微量元素含量最佳,其次为生党参,微量元素含量最差的是蜜制党参(表7)。2中药微量元素测定法同种中药可有不同的来源,一药之中,有气味兼有者,有气同而味殊或味同而气异者。同类中药可有不同的功能,有升、降、浮、沉之相互作用,有厚、薄、阴、阳之不同。测量中药中的微量元素,通过合适的数据处理技术,可对中药来源的归属或功能级别的划分进行分类。无机药成分与有机药成分相结合,更能全面反映中药质量的综合性差异。2.1不同产地牡丹花主要营养成分含量检测苏薇薇等对78个商品苦丁茶样品以20种元素为分类特征参数进行非线性映照处理,结果26个大叶冬青叶样品、47个枸杞叶样品、5个女贞叶样品分布在映照图的不同区域内,它们之间能够准确分开,所得结果与生药学鉴定完全一致,使中药鉴定朝仪器化和计算机化方向迈进了一大步。林海丹等对9种化橘红样品中的24种元素进行聚类分析,结果9个样品被分为4类:第1类为1、2、5、6、7号样品,其中1、2、5号为广东化州产正毛化橘红胎样品,6、7号为药材市场上的化橘红胎样品;第2类为3号样品,系化州产正毛化橘红皮;第3类为4号样品,系化州产副毛化橘红皮;第4类为8、9号样品,系广西产无毛化橘红胎。商品化橘红分为毛橘红和光橘红,广东化州产毛橘红为道地药材化橘红。由于化橘红产量不高,价格昂贵,市场上出现的化橘红商品存在很多伪品或掺有大量的柚皮。聚类分析结果可将正毛化橘红胎与无毛化橘红胎、正毛化橘红皮与副毛化橘红皮,以及化橘红皮与化橘红胎区分开来。王泽等根据肉苁蓉的产地和品质,将肉苁蓉分为三类:内蒙古产肉苁蓉为第Ⅰ类;新疆北部产肉苁蓉为第Ⅱ类;新疆南部产肉苁蓉为第Ⅲ类。从25个肉苁蓉样品、17种元素中,根据元素药用功效和遗传神经网络识别特征,选择Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn6种元素为识别肉苁蓉的特征参数,随机抽取20个样本对遗传神经网络进行分类训练,然后以剩余5个样本作为检验样本,结果识别成功率为100%(表8),训练速度也明显优于一般人工神经网络模型。王慧琴等用电感耦合等离子体质谱法测定6个不同产地红花中的18种元素含量。因子分析表明,前两个因子的累计贡献率达91.5%,其中因子1占71.1%,Fe、Ni、V、Cr、Co、Sr、Se、As、Zn、Cd、Ca与其呈高度正相关,Cu、P、Mo呈高度负相关,它们是红花的特征元素。聚类分析将不同产地红花分成3类:第Ⅰ类为新疆、内蒙古、四川、山东所产红花;第Ⅱ类为河南产红花;第Ⅲ类为云南产红花。利用测量微量元素含量确定药材来源归属不失为一种理想方法。陈军辉等测定了12种不同产地西洋参中15种元素含量、7种人参皂苷含量和1种多糖含量。用主成分分析法对上述23个参数进行分类研究发现,人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg2、Re与第1主成分有明显正负荷,Rg1有较强的逆负荷;Mn、Cu、As、Ni在第2主成分中有明显的正负荷,多糖、Mo呈逆负荷;第3主成分中Mg、Al、Ca、V、Fe含量较高而Cr含量较低;Sr、Mo与第4主成分呈正相关。以第1主成分(方差贡献率为32.1%)为横坐标、第2主成分(方差贡献率为22.1%)为纵坐标作图,12个样本大致可分4类:第Ⅰ类为10、11、12号样品,其特征为人参皂苷含量偏低;第Ⅱ类为3、4、9号样品,其特征为人参皂苷含量高;第Ⅲ类为6、7、8号样品,Mn、Cu、As、Ni含量低,多糖和Mo含量高;第Ⅳ类为1、2、5号样品,各参数含量适中。该研究表明,各人参皂苷含量是决定西洋参分类的第一关键因素,微量元素Mn、Cu、As、Ni、Mo以及多糖含量是第二关键因素。分别以微量元素含量,人参皂苷含量以及多糖含量为参数进行聚类分析,能从不同角度对不同西洋参样品进行分类,但聚类分析结果并不一致,所反映出来的样品差异性也不同(图2)。可根据这种分类方法进行西洋参的归属及道地性鉴定,但以一类有效成分为参数分类,只能反映样品中某一药理活性物质含量的差异,将西洋参中的微量元素、皂苷类、多糖类等多种活性成分结合起来,采用计算机模式识别方法进行聚类分析,对西洋参药材或其它中药材进行分类或道地性鉴定才更为科学合理,更能反映出药材中各种有效成分含量的综合性差异。西洋参多变量综合聚类分析结果(图3)与主成分分析结果基本一致(表9),这种分类法弥补了以前只依有机成分或只依微量元素为标准进行分类的缺陷,也大大缩减了以往全凭主观判断所造成的误差。2.2对中草药成分的分析李吉锋等用对应分析法对11种中药中的Cu、Zn、Fe、Mn进行R型(研究变量间关系)和Q型(研究样品间关系)因子分析。R型分析表明,F1和F2的累计贡献率达89.0%,全部变量分为两类,即(Cu、Zn)类和(Fe、Mn)类;Q型分析显示,11种样本亦分成两类,一类是抗缺氧类中药,另一类是芸香科理气类中药,前者Cu、Zn含量较高,后者Mn、Fe含量较大。赵丽霞等对17种常用抗运动性疲劳补虚类中药进行相关性研究,发现17种中药可按Zn、Cu、Fe、Mn分为三类:一类与Mn具有相关性,主要为补阳药(麦冬除外);二类与Cu、Fe具有相关性,包括补气药、补血药和补阳药;三类与Zn具相关性,主要为补阴药(图4)。这表明,应用对应分析法可将中药药理机制与中药成分联系起来,为今后抗运动性疲劳中药及其它类中药的应用与研究奠定了基础。高锦红等用因子分析法和聚类分析法研究了7种清热解毒类中药中的7种元素。两种方法得出了一致的结果,即7种中药可分为两类:一类是编号为3、4、5、6号样品,另一类是编号为1、2、7号样品(表10)。第一类样品质量较好,第二类样品质量较差。这种质量综合评价结果与临床实际应用基本相符。晁显玉等对另10种清热解毒类中药中11种元素进行主成分分析和聚类分析。前4个主因子含有这类中药中83.9%的微量元素信息,其中第1主因子与Mg、Ca、Cu、Zn、Mn的相关性较高;第2主因子与K、Na、Mg、Cr、Ni相关;第3、4主因子分别与Mo、Fe的相关性最高。聚类分析将10种中药分成4类:第Ⅰ类为黄连;第Ⅱ类为黄芩;第Ⅲ类为山豆根、紫草、丹皮;第Ⅳ类为虎仗、板蓝根、黄柏、栀子、连翘。这种综合评价结果有利于清热解毒类药材的开发和利用。王薇等对8种心血管类中药8种微量元素用因子分析法和聚类分析法进行了多因素分析。因子分析将其有效成分分为调酶助血(富含Ni、Ca、Fe)、调血护心(富含Mg、Sr)和活血化瘀(富含Cu、Zn、Mn)三大因子,证实微量元素是决定中药药效的因素之一。按最小距离归类的聚类分析,当距离<3.5时,8种中药分成三组:第Ⅰ组为泽泻、三七;第Ⅱ组为山楂、葛根;第Ⅲ组为决明子、丹参、红花、川芎。3合理组方功能中药方剂组方讲究君、臣、佐、使,但何者为君,何者为臣,如何组方功能最佳,加减化裁影响如何,均值得从理论和实践上认真研究。初步探索结果表明,方剂药的组成、结构及作用与方剂中微量元素配比密切相关。3.1、干法还是“使”四逆汤方由炙甘草62.500g、干姜46.875g、生附子一枚(去皮,剖八片)组成,功能回阳救逆。四逆汤中何药为君,中医理论有两种意见:一是认为附子为君,干姜为臣,甘草为使(《金镜内台方议》);二是认为甘草为君,干姜为臣,附子为使(《伤寒明理论》)。张明昶等测定了四逆汤中与虚证密切相关的6种微量元素(Zn、Cu、Mn、Fe、Co、Cr)含量,利用因子分析法探讨了微量元素与四逆汤组方原则及功能主治间的关系。结果表明,四逆汤具有两个较为重要的组成单元,即君药和臣药。按质量大小排列顺序,应以甘草为君药,干姜、生附子为臣药。在因子分析中,前两个主因子的累计贡献率即达100%,因子1主要决定于较高含量的Cu、Co、Fe、Cr元素,按配伍量中元素质量高低排列,炙甘草中4元素质量均列第一,单独划为一组,是为君药;因子2主要决定于Mn、Zn元素(表11),除去炙甘草后,余下干姜、生附子划为一组,是为臣药。3.2方差分析对处方组成的影响左归饮由熟地黄、山茱萸、枸杞子、茯苓、山药、炙甘草6味中药组成,是中医治疗虚证的经典方剂。根据中医理论,左归饮方中具有3个较为重要的结构组成:重用熟地黄为君;以山茱萸、枸杞子合君药为臣;佐以茯苓、山药、炙甘草。张明昶等对这6味中药中的6种微量元素进行因子分析,按药物与微量元素相关性进行分组后,发现各组药物的组成与按中医观点划分的君、臣、佐的组成是一致的,即按因子重要性顺序(方差贡献率大小)排列,熟地黄的作用非常突出;其次是茯苓、山药、炙甘草;然后是小茱萸、枸杞子。但后两组药物的作用大小与中医方解不一致。对于一个经典药方,临床应用时时常会根据病人病情对方剂组成作加减化裁调整。药方加减药物后对方剂组成结构及作用有何影响,张明昶等应用因子分析法对左归饮中只加入地骨皮或同时加入地骨皮和女贞子的情形作了研究,结果发现:①药物加减化裁影响方剂的组成、结构及作用。无论是原方中只加入地骨皮,还是同时加入地骨皮、女贞子,都明确指示左归饮加味方具有3个较为重要的组成结构(君、臣、佐)。按因子重要性排序,熟地黄作用突出,其次是地骨皮、山茱萸、枸杞子、女贞子,然后是茯苓、山药、炙甘草。后两组药物的排序与原方因子分析的排序不同,但与中医方解吻合,亦即地骨皮、女贞子配伍后增强了山茱萸、枸杞子的作用而同为臣药。②方剂组成结构及作用的改变与方剂中微量元素含量配比的改变密切相关。原方中君药熟地黄所起的突出作用,以及这种作用与6种元素的相关性,基本上没有因加入地骨皮或同时加入地骨皮、女贞子而发生改变;原方中山茱萸、枸杞子的作用主要与药物中所含Cr、Mn密切相关。加入地骨皮后,与该组药物药效相关的元素是高含量的Cr、Co、Mn,而同时加入地骨皮、女贞子后,与该组药物相关性较大的微量元素是Mn、Co,此时Cr的作用不再突出;茯苓、山药、炙甘草的共同特点是Cu、Zn含量较低,左归饮原方、只加入地骨皮方或同时加入地骨友、女贞子方,此组药物组成不变,与微量元素的相关性没变,后两方中该组药的作用也没发生改变(表12)。4为中药复方药物应用提供理论指导中药具有多效性和整体平衡调节性,运用模糊分类方法研究药物微量元素和药物疗效的相关性,可从整体效应上对同类中药的功能相似程度进行明确的评价,并为中药复方配制、新药开发和临床应用提供科学依据。4.1对具体中药的疗效分析董顺福等选择11种常用中药用原子吸收光谱法测定K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Cr8种元素含量,对数据进行标准化处理后用最大树法进行聚类分析。结果显示,当相关系数r=0.50时,有7种药物聚类相似;r=0.65时有3种药物聚类相似;r=0.75时有两种药物聚类相似(表13)。相关系数较大的药物,其疗效相似性较大。董顺福等以10种元素含量及w(Zn)/w(Cu)、w(Ca)/w(Mg)比值为参数,用模糊聚类分析法研究了11种治疗心脑血管病中药的药效相似性,结果如表14所示。董顺福等还以8种元素和总黄酮为参数运用模糊聚类法研究了另10种治疗心脑血管病中药的疗效相似性,结果表明,泽兰、灯盏花、回心草的功能极为相似(表15)。韩丽琴等以10种元素含量及w(Zn)/w(Cu)、w(Ca)/w(Mg)比值为参数运用模糊分类法研究15种治疗呼吸系统疾病中药的药效相似性,当相关系数r=0.55时,有9种中药聚类相似;r=0.65时有8种中药聚类相似;r=0.85时有4种中药聚类相似,即鱼醒草、紫草、金银花,柴胡;当r=0.94时,药效相似的药物有紫草和柴胡。可见,紫草、柴胡、鱼醒草、金银花这4种中药在治疗疾病中的功能也大致相同。赵旭升运用因子分析法和聚类分析法对7种安神药中7种元素,马彦芳采用因子分析法对7种补肾药中9种元素进行了质量综合评价。从主因子综合得分可见,安神药中合欢花表现出最大的解郁安神功效,仙茅则为补肾中药处方中的首选药物(表16)。上述中药质量综合评价结果与中医实际临床用药组方相吻合。4.2步长脑心通胶囊和心宝丸聚成一类的筛选董顺福等对13种治疗心血管病中成药中10种微量元素作模糊聚类分析,结果显示,相关系数r=0.55时有7种药物聚类相似;r=0.65时有5种药物聚类相似,它们是:血栓心脉宁(编号为2)、山海丹(编号为3)、步长脑心通(编号为4)、利脑心(编号为6)和心宝丸(编号为10),亦即中成药(2,3,4,6,10)聚成一类;r=0.75时有4种,即中成药(3,4,6,10)聚成一类;r=0.80时有3种,即中成药(4,6,10)聚成一类;r=0.95时有2种,即中成药(4,10)聚成一类。这表明,步长脑心通胶囊和心宝丸的作用是十分类似的。韩丽琴等对10种治疗脑血管病中成药中10种元素含量和w(Zn)/w(Cu)、w(Ca)/w(Mg)比值作模糊聚类分析,发现通塞脉片和脉通胶囊的相关系数高达r=0.95。相关系数在r=0.65以上者有5种药物。董顺福等对21种治疗心脑血管病中成药中10种元素进行模糊分类的结果,有两种药物的相关系数高于r=0.87,它们是步长脑心通和心宝丸,与前述结果一致。相关系数r=0.65时有6种药物聚类相似(表17)。5采用有机成分指纹图谱鉴定中药质量中成药质量直接影响其安全性和有效性。许多中成药产品虽然有规定的组方和制备工艺,但不同厂家或批次生产的同一中药产品,在临床疗效上存在较大的差异,建立简单、快速、准确的中成药质量控制标准及技术实属当务之急。利用有机成分指纹图谱鉴定中成药质量已有许多报道,但大部分属于半定量研究。近年来的研究证明,通过测定微量元素含量,运用计算机模式识别技术建立中药固体制剂质控标准是现实可行的。5.1不同厂家产品的关联度周莲等在灰色关联分析的基础上,构建了一个评价中药质量的模式识别模型。该模型首先应用灰色系统理论制高点原理确定参考序列指标,然后计算评价系列相对于参考序列的关联度。在确定参考序列时,对于数值越大越优的指标,选其中对应指标的最大值,而对于数值越小越优的指标,选其中对应指标的最小值。因此,参考序列即是质量最优序列。对不同厂家生产的9种牛黄解毒片按Cr、Mn、Fe、Zn、Cu计算相对于参考序列的关联度,得到了不同厂家对牛黄解毒片质量优劣的综合评价结果(表18)。从表18可见,关联度最大的是贵州百灵企业集团制药有限公司的产品,关联度R=0.8161;关联度最小的是雷氏牛黄解毒片(R=0.4645)。综合评价结果与实际情况基本相同。曹