李海燕，王慧然，那麗莎，金春花，王加良*

基于主成分分析、正交偏最小二乘判別分析及加權(quán)逼近理想解排序-灰色關(guān)聯(lián)度融合模型評價(jià)不同產(chǎn)地珠子參質(zhì)量

李海燕1, 2，王慧然1，那麗莎1，金春花1，王加良1, 2*

1. 牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院 藥學(xué)部，黑龍江 牡丹江 157000 2. 牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011

采用HPLC法對珠子參中多指標(biāo)成分進(jìn)行定量檢測，建立主成分分析（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least-squares discrimination analysis，OPLS-DA）及加權(quán)逼近理想解排序-灰色關(guān)聯(lián)度（technique for order preference by similarity to an ideal solution-grey relation analysis，TOPSIS-GRA）融合模型對不同產(chǎn)地珠子參進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，以提高珠子參藥材整體質(zhì)量控制水平。采用外標(biāo)法測定珠子參中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇含量，定量檢測條件為Agilent Eclipse Plus C18色譜柱，流動(dòng)相乙腈-0.2%磷酸梯度洗脫，檢測波長205 nm，柱溫30 ℃。以珠子參中13種成分含量為變量，通過PCA降維獲得主成分并實(shí)現(xiàn)對樣品分組，在樣品分組基礎(chǔ)上采用OPLS-DA挖掘影響珠子參質(zhì)量的差異性標(biāo)志物。建立加權(quán)TOPSIS-GRA融合模型對不同產(chǎn)地珠子參綜合質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。珠子參中13種成分在各自范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（＞0.999），平均加樣回收率為96.76%～100.06%（RSD＜2.0%），精密度、穩(wěn)定性和重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果符合《中國藥典》2020年版規(guī)定。PCA結(jié)果顯示前2個(gè)主成分特征值分別為9.757和1.976，累積方差貢獻(xiàn)率為90.255%，15批珠子參聚為3組，呈現(xiàn)一定產(chǎn)地差異；OPLS-DA結(jié)果顯示竹節(jié)參皂苷IVa、竹節(jié)參皂苷V、人參皂苷Rd2、β-谷甾醇、楤木皂苷A和人參皂苷Re是影響珠子參質(zhì)量的差異性標(biāo)志物。加權(quán)TOPSIS-GRA融合模型結(jié)果顯示15批珠子參樣品的平均相對貼近度（γ）為0.261 3～0.743 2，珠子參產(chǎn)品質(zhì)量存在一定產(chǎn)地差異，同一產(chǎn)地差異較小，不同產(chǎn)地產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，同時(shí)聚類結(jié)果與PCA結(jié)果一致。建立的HPLC多指標(biāo)成分定量控制方法操作便捷、結(jié)果準(zhǔn)確，可用于珠子參中13種成分的同步檢測；PCA、OPLS-DA及加權(quán)TOPSIS-GRA融合模型合理可靠，可用于不同產(chǎn)地珠子參質(zhì)量評價(jià)。

珠子參；高效液相色譜法；主成分分析；OPLS-DA；加權(quán)TOPSIS；灰色關(guān)聯(lián)度分析；質(zhì)量評價(jià)；三七皂苷R1；人參皂苷Rg1；人參皂苷Re；人參皂苷Rb2；人參皂苷Rd2；竹節(jié)參皂苷V；楤木皂苷A；竹節(jié)參皂苷IVa；越南參皂苷R4；齊墩果酸；鐮葉芹醇；豆甾醇；β-谷甾醇

珠子參為五加科植物珠子參C. A. Mey. var.(Burk.) C. Y. Wu et K. M. Feng或羽葉三七C. A. Mey. var.(Seem.) C. Y. Wu et K. M. Feng的干燥根莖，別名扣子七，是一種珍稀中藥材。主要含有多種皂苷類化合物，此外，還含有揮發(fā)油、酚類物質(zhì)、甾體、氨基酸、蛋白質(zhì)等多種成分[1-3]，具有補(bǔ)肺養(yǎng)陰、祛瘀止痛、止血之功。臨床常用于氣陰兩虛、煩熱口渴、虛勞咳嗽、跌撲損傷、關(guān)節(jié)痹痛、咳血、吐血、衄血、崩漏、外傷出血[4]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明，珠子參在抗腫瘤、鎮(zhèn)痛以及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能等方面具有良好的藥理活性[5]，還可保肝降酶[6-7]，珠子參多糖具有抗肝癌作用[8]，珠子參地上部分可通過多成分、多靶點(diǎn)、多途徑協(xié)同發(fā)揮防治脂肪肝的作用[9]。中藥材成分繁雜、干擾多，因而多指標(biāo)綜合評價(jià)模式仍是中藥質(zhì)量評價(jià)的主要研究方向。主成分分析（principal component analysis，PCA）和正交偏最小二乘法-判別分析（orthogonal partial least-squares discrimination analysis，OPLS-DA）是化學(xué)識(shí)別模式最常用的分析方法，通過降維的方式對多變量進(jìn)行分析，預(yù)測精度高，越來越多地用于評價(jià)中藥質(zhì)量[10-11]?；疑P(guān)聯(lián)度分析（grey relation analysis，GRA）法是解決多目標(biāo)之間復(fù)雜關(guān)系問題的有力工具[12]，可根據(jù)因素間相互關(guān)聯(lián)度的比較來確定哪些因素是影響大的主導(dǎo)因素，對各指標(biāo)的綜合評判值表達(dá)直觀，避免了人為判斷[13]。加權(quán)逼近理想解排序（technique for order preference by similarity to an ideal solution，TOPSIS）法可以通過對多指標(biāo)進(jìn)行合理賦權(quán)，以距離理想化目標(biāo)的程度為基準(zhǔn)進(jìn)行綜合評價(jià)，能夠避免主觀因素對品質(zhì)評價(jià)的影響，準(zhǔn)確性和科學(xué)性良好[14]。利用加權(quán)TOPSIS法與GRA法相整合的多目標(biāo)綜合評價(jià)方法，從橫縱2個(gè)維度對評價(jià)目標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)，既消除了主觀臆斷性又增強(qiáng)了評價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性。中藥所含化學(xué)成分復(fù)雜，藥效是多種成分協(xié)同或拮抗作用的結(jié)果，不能簡單地用少數(shù)幾個(gè)同類化學(xué)成分來評價(jià)其質(zhì)量，因此建立一種不同類別的多種指標(biāo)成分定量，對其質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，對中藥的研究、開發(fā)、利用具有指導(dǎo)意義。本研究利用HPLC法對全國6省15批次珠子參樣品三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇的含量進(jìn)行測定，并借助于化學(xué)計(jì)量學(xué)、GRA與加權(quán)TOPSIS法融合模型對測定的含量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對不同產(chǎn)地珠子參質(zhì)量的優(yōu)劣進(jìn)行排序，旨為珠子參的道地性開發(fā)和內(nèi)在質(zhì)量的全面控制提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料

1.1 試藥

對照品三七皂苷R1（批號110745-202322，質(zhì)量分?jǐn)?shù)97.8%）、人參皂苷Rg1（批號110703-202235，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.5%）、人參皂苷Re（批號110754-202330，質(zhì)量分?jǐn)?shù)96.9%）、人參皂苷Rb2（批號111715-202104，質(zhì)量分?jǐn)?shù)95.0%）、竹節(jié)參皂苷IVa（批號111861-202203，質(zhì)量分?jǐn)?shù)94.0%）、齊墩果酸（批號110709-202109，質(zhì)量分?jǐn)?shù)95.8%）、β-谷甾醇（批號110851-201909，質(zhì)量分?jǐn)?shù)92.7%）和竹節(jié)參皂苷V（批號111903-202307，質(zhì)量分?jǐn)?shù)92.5%）均購自中國食品藥品檢定研究院；對照品楤木皂苷A（批號PRF8082242，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.1%）、豆甾醇（批號PRF8071843，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.7%）、人參皂苷Rd2（批號PRFM22050917，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.6%）、越南參皂苷R4（批號PRF23090623，質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.8%）和鐮葉芹醇（批號PRF22051941，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.5%）由成都普瑞法生物科技有限公司供給；高效液相用乙腈和磷酸為德國Merck公司生產(chǎn)的色譜純試劑，乙醇為天津市大茂化學(xué)試劑廠生產(chǎn)的分析純試劑；珠子參藥材經(jīng)牡丹江醫(yī)學(xué)院王加良副教授鑒定為珠子參C. A. Mey. var.(Burk.) C. Y. Wu et K. M. Feng的干燥莖，采集地信息見表1。

表1 珠子參藥材信息

1.2 儀器

PR223ZH型分析天平（上海眾淵實(shí)業(yè)有限公司）；1260 InfinityⅡ型高效液相色譜儀（美國Agilent Technologies公司）；KH-250B型數(shù)控超聲波清洗器（昆山合創(chuàng)超聲儀器公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 指標(biāo)成分的測定

2.1.1 對照品溶液的制備 精密稱取各對照品適量，60%乙醇溶解，制成含0.132 mg/mL三七皂苷R1、0.186 mg/mL人參皂苷Rg1、1.91 mg/mL人參皂苷Re、0.064 mg/mL人參皂苷Rb2、0.396 mg/mL人參皂苷Rd2、9.98 mg/mL竹節(jié)參皂苷V、3.714 mg/mL楤木皂苷A、14.57 mg/mL竹節(jié)參皂苷IVa、0.038 mg/mL越南參皂苷R4、0.87 mg/mL齊墩果酸、0.214 mg/mL鐮葉芹醇、0.096 mg/mL豆甾醇、0.332 mg/mL β-谷甾醇的混合貯備液。精密吸取貯備液1 mL，至20 mL量瓶中，用60%乙醇定容至刻度，搖勻，即得。

2.1.2 供試品溶液的制備 取粉碎的珠子參粉末約0.5 g，精密稱定，置25 mL量瓶中，用60%乙醇約20 mL超聲提取45 min，冷卻，濾過，用提取溶劑定容至25 mL，搖勻，濾過，即得。

2.1.3 色譜條件[15-17]色譜柱為Agilent Eclipse Plus C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；檢測波長205 nm；乙腈-0.2%磷酸為流動(dòng)相梯度洗脫（0～11 min，16.0%乙腈；11～43 min，16.0%～32.0%乙腈；43～58 min，32.0%～55.0%乙腈；58～65 min，55.0%～16.0%乙腈）；進(jìn)樣體積10 μL，柱溫30 ℃，體積流量1.0 mL/min。在以上HPLC條件下得到的色譜圖顯示三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇與基線能完全分離，理論板數(shù)按各成分計(jì)均大于5 500（圖1）。

2.1.4 線性關(guān)系考察 精密量取“2.1.1”項(xiàng)混合貯備液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mL，分別置于20 mL量瓶中，用提取溶劑定容，搖勻制得制成一系列質(zhì)量濃度的混合對照品溶液。在建立的HPLC條件下，依次進(jìn)樣分析，記色譜圖。以對照品質(zhì)量濃度與峰面積制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性方程和相關(guān)系數(shù)見表2。

2.1.5 精密度試驗(yàn) 取珠子參（S1），按“2.1.2”項(xiàng)制備供試品溶液，連續(xù)進(jìn)樣6次，每次10 μL，測定峰面積，結(jié)果峰面積無顯著變化，三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇、β-谷甾醇峰面積的RSD值依次為1.33%、1.30%、0.74%、1.28%、1.16%、0.33%、0.59%、0.17%、1.49%、0.91%、1.17%、1.36%、1.13%，表明儀器精密度能滿足檢測要求。

2.1.6 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取一份珠子參（S1）供試品溶液，于制備后每隔4 h進(jìn)樣檢測，考察至24 h，每次10 μL，測定峰面積，結(jié)果峰面積變化不顯著，三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇、β-谷甾醇峰面積的RSD值依次為1.51%、1.43%、1.03%、1.35%、1.21%、0.42%、0.77%、0.25%、1.51%、1.08%、1.32%、1.55%和1.21%，表明珠子參供試品溶液在24 h內(nèi)具有穩(wěn)定性。

1-三七皂苷R1；2-人參皂苷Rg1；3-人參皂苷Re；4-人參皂苷Rb2；5-人參皂苷Rd2；6-竹節(jié)參皂苷V；7-楤木皂苷A；8-竹節(jié)參皂苷Iva；9-越南參皂苷R4；10-齊墩果酸；11-鐮葉芹醇；12-豆甾醇；13-β-谷甾醇。

表2 HPLC法測定13種成分的線性關(guān)系

2.1.7 重復(fù)性試驗(yàn) 取珠子參（S1）6份，分別按“2.1.2”項(xiàng)方法平行制成6份供試品溶液，進(jìn)樣分析，測得峰面積，計(jì)算三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇、β-谷甾醇平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.279、0.513、6.301、0.129、1.263、31.626、12.057、46.818、0.083、2.675、0.708、0.212、0.990 mg/g，RSD值依次為1.83%、1.79%、1.66%、1.93%、1.71%、0.69%、0.93%、0.58%、1.92%、1.37%、1.53%、1.78%、1.49%，表明方法重復(fù)性良好。

2.1.8 加樣回收率試驗(yàn) 取已測定的三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇含量的珠子參（S1）9份，粉碎，每份取0.25 g，精密稱定，分別按低、中、高3個(gè)水平加入混合對照品溶液（三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇質(zhì)量濃度分別為0.069、0.124、1.579、0.032、0.318、7.894、2.983、11.716、0.021、0.672、0.173、0.056和0.249 mg/mL）0.8、1.0、1.2 mL，再按照供試品溶液制備方法制成加樣供試品溶液，進(jìn)樣，計(jì)算三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇、β-谷甾醇的平均加樣回收率及相應(yīng)的RSD值分別為97.55%、98.47%、100.06%、96.76%、98.86%、100.05%、99.13%、99.48%、97.87%、98.86%、96.89%、97.87%、98.16%，RSD值分別為1.11%、1.18%、0.52%、1.21%、1.04%、0.54%、1.08%、0.32%、1.43%、1.24%、0.82%、1.17%、1.12%，表明該方法的回收率符合含量測定要求，準(zhǔn)確度高。

2.1.9 定量測定 分別取編號S1～S15的珠子參粉末各約0.5 g，精密稱定，按照供試品溶液處理流程制成供試品溶液，進(jìn)樣，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線，采用峰面積外標(biāo)法計(jì)算三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇、β-谷甾醇的含量，計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 不同產(chǎn)地與批號的珠子參中13種成分的含量測定結(jié)果(＝3)

Tab.3 Determination results of 13 components in Panacis Majoris Rhizoma from different origins and batches (n＝3)

2.2 化學(xué)計(jì)量學(xué)分析評價(jià)

2.2.1 PCA 以15批珠子參中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇含量數(shù)據(jù)為變量，運(yùn)用SPSS 26.0軟件對不同產(chǎn)地的珠子參進(jìn)行PCA，結(jié)果見表4、5。由表4可知前2個(gè)主成分特征值分別為9.757和1.976（特征值＞1）[18]，方差貢獻(xiàn)率分別為75.054%和15.201%，表明前2個(gè)主成分代表珠子參90.255%信息量。表5顯示三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、齊墩果酸、鐮葉芹醇和豆甾醇在第1主成分中載荷較高，人參皂苷Rd2、越南參皂苷R4和β-谷甾醇在第2主成分中載荷較高。為考察15批珠子參的聚類情況，再借助SIMCA 14.1軟件建立PCA模型（圖2），結(jié)果顯示15批樣品聚為3組，各批次散點(diǎn)較分散，提示質(zhì)量差異較大，其中S1～S6質(zhì)量較接近，S7～S10質(zhì)量較接近，S11～S15質(zhì)量較接近。

2.2.2 OPLS-DA[19]為探究不同產(chǎn)地珠子參樣品聚類分組的原因，查找引起組間差異的主要因素，將15批珠子參中13個(gè)組分含量數(shù)據(jù)矩陣導(dǎo)入SIMCA 14.1軟件并運(yùn)行OPLS-DA程序，得OPLS- DA模型得分圖（圖3），結(jié)果模型參數(shù)2為0.981，2為0.922，2為0.870，3個(gè)參數(shù)均接近1，表明模型穩(wěn)定可靠、擬合度和預(yù)測能力良好。變量重要性投影值越大，對產(chǎn)品質(zhì)量差異貢獻(xiàn)度越大。結(jié)合圖4，以VIP＞1為篩選標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果竹節(jié)參皂苷IVa、竹節(jié)參皂苷V、人參皂苷Rd2、β-谷甾醇、楤木皂苷A和人參皂苷Re的VIP值分別為2.045、1.813、1.201、1.061、1.045和1.024，均大于1，表明這6個(gè)成分在15批珠子參聚類分組時(shí)具有顯著重要性[20]，對質(zhì)量影響較大，可作為影響珠子參產(chǎn)品質(zhì)量的差異標(biāo)志物。對OPLS-DA模型進(jìn)行置換200次，結(jié)果2擬合直線軸截距小于0.3，2擬合直線軸截距為負(fù)值，提示OPLS-DA模型不存在過度擬合，詳見圖5。

表4 珠子參PCA分析

表5 珠子參中13種成分的載荷矩陣

圖2 15批珠子參的PCA得分圖

2.3 加權(quán)TOPSIS-GRA融合模型建立

首先對含量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用OPLS-DA中各指標(biāo)成分的VIP值作為評價(jià)指標(biāo)權(quán)重，并確定最優(yōu)與負(fù)理想樣本，再計(jì)算得到各樣本與最優(yōu)負(fù)理想樣本的歐氏距離、各樣本與最優(yōu)負(fù)理想樣本的灰色關(guān)聯(lián)度，最后計(jì)算相對貼近度[21]。

2.3.1 加權(quán)TOPSIS歸一化數(shù)據(jù)處理 15批珠子參中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇含量差異較大，且均為藥效成分，故使用公式（1）對含量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理[22]，處理后數(shù)值見表6。

圖3 15批珠子參樣品OPLS-DA模型得分圖

圖4 15批珠子參樣品VIP圖

圖5 OPLS-DA置換檢測結(jié)果圖

2.3.2 加權(quán)TOPSIS各評價(jià)指標(biāo)評分計(jì)算 以O(shè)PLS-DA分析中13個(gè)指標(biāo)的VIP值作為各指標(biāo)權(quán)重（Q），按照公式（2）計(jì)算加權(quán)決策矩陣，矩陣結(jié)果見表7，利用各成分矩陣結(jié)果確定正理想樣本（+）和負(fù)理想樣本（?），按照公式（3）、（4），計(jì)算各評價(jià)指標(biāo)到正理想樣本的距離（d+）和到負(fù)理想樣本的距離（d?）[21]，計(jì)算結(jié)果見表8。

Z＝Y×Q（2）

表6 歸一化處理結(jié)果

表7 加權(quán)矩陣

表8 15批珠子參TOPSIS評價(jià)di+和di-值

2.3.3 GRA數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 由于15批珠子參中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇含量具有較大的差異，需按照公式（5）對含量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[23]，處理結(jié)果見表9。

Y＝Z/Z（5）

Z為各評價(jià)指標(biāo)含量數(shù)據(jù)，Z為第個(gè)評價(jià)指標(biāo)含量檢測結(jié)果的均值。

表9 珠子參中13種成分含量原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果

Δmin＝min|Y－Y|、Δmax＝max|Y－Y|、Δ′min＝min |Y－Y|、Δ′max＝max |Y－Y|，為分辨系數(shù)[20]，取值0.5

2.3.5 GRA關(guān)聯(lián)度及相對關(guān)聯(lián)度計(jì)算 關(guān)聯(lián)度為每個(gè)被評價(jià)對象的所有評價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值，分別按公式（8）計(jì)算被評價(jià)對象相對于最優(yōu)參考序列的關(guān)聯(lián)度，按公式（9）計(jì)算被評價(jià)對象相對于最差參考序列的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見表10。

表10 15批珠子參GRA評價(jià)ri+和ri?值

2.3.6 加權(quán)TOPSIS-GRA融合模型[21]首先按公式（10）～（13）對樣品的參考序列歐氏距離和關(guān)聯(lián)度進(jìn)行無綱量化處理，再按公式（14）、（15）計(jì)算融合無綱量化后的歐氏距離和灰色關(guān)聯(lián)度。?和R+值越大，樣品越趨近理想樣本，E+值綜合評價(jià)了不同批次樣品與理想樣本的逼近程度，樣品質(zhì)量越好，E+值越大；E?反映了不同批次樣品與理想樣本的遠(yuǎn)離程度，樣品質(zhì)量越差，E?值越大。相對貼近度（i）按照公式（16）計(jì)算，其大小可反映樣品與正、負(fù)理想樣本接近的趨勢程度。γ越大，樣品質(zhì)量越好。結(jié)果見表11。

D+＝d+/maxd+（10）

D?＝d?/maxd?（11）

R+＝r+/maxr+（12）

R?＝r?/maxr?（13）

E+＝αD?+βR+（14）

E-=α++βR?（15）

γ＝E+/(E+＋E?) （16）

其中α，β均為0.5

表11 15批珠子參樣品的品質(zhì)排序

由表11可以看出，15批珠子參樣品平均相對貼近度在0.261 3～0.743 2，產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，其中樣品S11～S15排名位于前5位，相對貼近度均＞0.6，排名前5的均產(chǎn)自云南和貴州，提示云南和貴州產(chǎn)的珠子參質(zhì)量較優(yōu)。

3 討論

在前期預(yù)試驗(yàn)中分別考察了超聲提取時(shí)不同濃度的乙醇溶液（30%乙醇、60%乙醇和70%乙醇），時(shí)間考察了30、45、60 min，從提取的色譜信息全面性、色譜峰豐度、雜質(zhì)干擾等方面考慮，發(fā)現(xiàn)60%乙醇超聲提取45 min為珠子參供試品制備的最佳方法。還考察了不同流動(dòng)相系統(tǒng)（乙腈-0.02%磷酸溶液[15]、乙腈-0.1%磷酸溶液[16]、乙腈-0.2%磷酸溶液[17]）不同洗脫程序?qū)┰嚻啡芤荷V圖的影響。結(jié)果顯示，乙腈-0.2%磷酸溶液按2.1.3項(xiàng)梯度程序運(yùn)行時(shí)，所得色譜圖中基線平穩(wěn)、色譜峰數(shù)量較多且色譜峰豐度飽滿。

珠子參主要含有皂苷類、甾體類、揮發(fā)油、酚類等多種化學(xué)成分，其中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸等皂苷類是珠子參主要活性成分，在保護(hù)心腦血管系統(tǒng)、肝臟、鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜、抗炎、抗腫瘤等方面均具有良好的藥理活性[2]。豆甾醇、鐮葉芹醇和β-谷甾醇為其甾體類主要成分?，F(xiàn)代研究表明竹節(jié)參皂苷IVa和竹節(jié)參皂苷V可促進(jìn)巨噬細(xì)胞自噬、抑制泡沫化的發(fā)生、降低炎性因子[25]；人參皂苷Re可改善心肌缺血、抗心肌缺血再灌注損傷、抗心肌細(xì)胞凋亡、抗心律失常、對縫隙連接重塑、對心肌細(xì)胞的減毒[26]；竹節(jié)參皂苷Ⅳa、竹節(jié)參皂苷V和人參皂苷Re是珠子參中起保肝作用的核心成分。楤木皂苷A具有良好的抗?jié)?、抗腫瘤、降血糖、抗凝血、抑制腎素活性、抑制Fas介導(dǎo)的角質(zhì)形成細(xì)胞凋亡等活性[27]。β-谷甾醇可使胃癌細(xì)胞中AMPK、PTEN蛋白表達(dá)增加，HS90蛋白表達(dá)下調(diào)，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡及抑制其生長[28]。齊墩果酸、豆甾醇、β-谷甾醇等是珠子參防治脂肪肝的主要活性成分[9]。作者在實(shí)驗(yàn)中，參考已有對珠子參成分定量檢測的文獻(xiàn)報(bào)道，曾嘗試對人參皂苷Rg3進(jìn)行定量檢測，結(jié)果顯示，人參皂苷Rg3含量較低，不宜作為定量控制指標(biāo)成分，與文獻(xiàn)報(bào)道[29]結(jié)果一致，故最終確定采用三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇為定量檢測指標(biāo)。

本實(shí)驗(yàn)采用HPLC法對6省15批珠子參中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇進(jìn)行定量測定，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，其中不同產(chǎn)地的珠子參中三七皂苷R1的含量差異最大，在0.144～0.385 mg/g；越南參皂苷R4含量差異最小，在0.062～0.098 mg/g。為查找引起質(zhì)量差異的主要成分，利用化學(xué)計(jì)量學(xué)對檢測的含量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果15批不同產(chǎn)地珠子參呈明顯的分類趨勢，明顯聚焦為3組，呈現(xiàn)一定的產(chǎn)區(qū)差異。OPLS-DA發(fā)掘出引起珠子參產(chǎn)品質(zhì)量差異的主要標(biāo)志物為竹節(jié)參皂苷IVa、竹節(jié)參皂苷V、人參皂苷Rd2、β-谷甾醇、楤木皂苷A和人參皂苷Re。加權(quán)TOPSIS-GRA融合模型結(jié)果顯示，15批珠子參相對貼近度在0.261 3～0.743 2，其中云南和貴州產(chǎn)地樣品相對貼近度均高于0.6，其值越大，樣品質(zhì)量越好，表明云南和貴州產(chǎn)珠子參整體質(zhì)量較好，與文獻(xiàn)報(bào)道[30]結(jié)果一致，可能與珠子參平均氣溫、海拔高度等生長環(huán)境有關(guān)，后續(xù)將進(jìn)一步擴(kuò)大樣品產(chǎn)地及產(chǎn)地氣候、土壤、海拔、采收季節(jié)等影響珠子參生長的關(guān)鍵參數(shù)收集和分析，為珠子參道地性研究提供數(shù)據(jù)參考。

本實(shí)驗(yàn)采用HPLC法同時(shí)檢測了15批珠子參中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rb2、人參皂苷Rd2、竹節(jié)參皂苷V、楤木皂苷A、竹節(jié)參皂苷IVa、越南參皂苷R4、齊墩果酸、鐮葉芹醇、豆甾醇和β-谷甾醇的含量，利用OPLS-DA聯(lián)合加權(quán)TOPSIS與GRA融合技術(shù)對其質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)，建立的定量控制模式及評價(jià)模式可用于珠子參的內(nèi)在質(zhì)量評價(jià)，值得推廣。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Quality evaluation offrom different producing areas by PCA, OPLS-DA and weighted TOPSIS-GRA fusion model

LI Haiyan1, 2, WANG Huiran1, NA Lisha1, JIN Chunhua1, WANG Jialiang1, 2

1. Department of pharmacy, Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical University, Mudanjiang 157000, China 2. Mudanjiang Medical University, Mudanjiang 157011, China

To quantitatively detect the multi-index components of Zhuzishen () by HPLC, and establish a fusion model of principal component analysis (PCA), orthogonal partial least-squares discrimination analysis (OPLS-DA) and weighted technique for order preference by similarity to an ideal solution-grey relation analysis (TOPSIS-GRA) to evaluate the quality offrom different places, so as to improve the overall quality control level of.Quantitative detection conditions were determined by HPLC on Agilent Eclipse Plus C18column with gradient elution of mobile phase acetonitrile-0.2% phosphoric acid at 205 nm and column temperature at 30 ℃. The contents of notoginsenoside R1, ginsenoside Rg1, ginsenoside Re, ginsenoside Rb2, ginsenoside Rd2, chikusetsusaponin V, araloside A, chikusetsusaponin IVa, vina ginsenoside R4, oleanolic acid, falcarinol, stigmasterol and β-sitosterol were determined by external standard method. Based on the content of 13 components in, the principal components were obtained by PCA and the samples were grouped. On the basis of the sample grouping, OPLS-DA was used to find the difference markers affecting the quality of. A weighted TOPSIS-GRA fusion model was established to evaluate the comprehensive quality offrom different origin.The 13 components had good linear relationships within their respective ranges (> 0.999), and the average recovery rate (=9) were 96.76%—100.06% (RSD<2.0%), the precision, stability and repeatability test results were in accordance with the provisions of Chinese Pharmacopoeia. The results of PCA showed that the eigenvalues of the first two principal components were 9.757 and 1.976, respectively, and the cumulative variance contribution rate was 90.255%. The 15 batches ofwere clustered into three groups, showing certain differences in origin. The results of OPLS-DA showed that chikusetsusaponin IVa, chikusetsusaponin V, ginsenoside Rd2, β-sitosterol, araloside A and ginsenoside Re were the different markers affecting the quality of. The results of the weighted TOPSIS-GRA fusion model showed that the average relative proximity (γi) of 15 batches ofsamples ranged from 0.261 3 to 0.743 2, and there were some differences in the quality ofproducts from different regions, with small differences in the same region and large differences in the quality of products from different regions. Meanwhile, the clustering results were consistent with the PCA results.The HPLC method can simultaneously determine the 13 components inRhizoma, which is simple and practical, OPLS-DA with weighted TOPSIS-GRA can be used to evaluate the quality ofRhizoma.

; HPLC; PCA; OPLS-DA; weighted TOPSIS; GRA; quality evaluation; notoginsenoside R1; ginsenoside Rg1; ginsenoside Re; ginsenoside Rb2; ginsenoside Rd2; chikusetsusaponin V; araloside A; chikusetsusaponin IVa; vina ginsenoside R4; oleanolic acid; falcarinol; stigmasterol; β-sitosterol

R286.2

A

0253 - 2670(2024)09 - 3116 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2024.09.025

2023-10-14

黑龍江省衛(wèi)生健康委科研課題（2019-403）

李海燕（1986—），女，朝鮮族，碩士，主管藥師，主要從事藥物質(zhì)量評價(jià)及醫(yī)院藥學(xué)研究工作。Tel: (0453)6602052

通信作者：王加良（1978—），男，漢族，碩士，副主任藥師，主要從事臨床藥學(xué)研究。Tel: (0453)6602788 E-mail: pttbtu@163.com

[責(zé)任編輯 時(shí)圣明]