基于灰色关联分析法评价广藿香药材质量

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　　摘要 [目的]建立灰色关联度模型，评价不同产地广藿香药材的质量。[方法]以20个不同产地广藿香药材为研究对象，测定百秋李醇、广藿香酮、挥发油、浸出物、总灰分含量，结合灰色关联度分析法构建广藿香药材质量的灰色关联度评价模型。[结果]20个产地广藿香样品的相对关联度为0.318 8～0.616 9，其中10个产地样品的相对关联度>0.50，其他产地样品的相对关联度<0.50。肇庆高要、雷州英利、阳春潭水产地广藿香样品的相对关联度排名靠前，药材质量优，海南万宁、琼海产地广藿香样品的相对关联度排名靠后，药材质量差。[结论]灰色关联度分析法及模型可用于广藿香药材的质量评价，该研究结果可为广藿香资源的开发与利用提供参考依据。
　　关键词 广藿香;不同产地;灰色关联分析法;质量评价
　　中图分类号 R282.5文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）02-0213-06
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.02.062
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Quality Evaluation of Pogostemon cablinby Grey Correlation Degree Analysis Method
　　LIN Qin-xian，LIANG Wei-long，WANG Bin et al （Xiangxue Pharmaceutical Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong 510663）
　　Abstract [Objective]To establish the grey correlation degree model and evaluate the quality of Pogostemon cablin from different producing areas.[Method]Twenty samples of Pogostemon cablinfrom different producing areas were collected，the contents of patchouli alcohol，pogostone，volatile oil，extract and total ash of Pogostemon cablin were determined.The grey correlation degree model for evaluating the quality of Pogostemon cablinwas established by grey correlation analysis.[Result]The relative correlation degrees of all evaluation samples were 0.318 8-0.616 9.Among them，the relative correlation degrees of samples from ten producing areas were greater than 0.50，the relative correlation degrees of the rest samples from other producing areas were less than 0.50.The samples of Pogostemon cablin produced in Gaoyao District of Zhaoqing City，Yingli Town of Leizhou City and Tanshui Town of Yangchun City ranked the top few in the relative correlation degrees，which had better quality.The samples of Pogostemon cablin from Wanning City of Hainan Province，Qionghai City of Hainan Province ranked the bottom few in the relative correlation degrees，indicating that the samples produced in these areas had poor quality.[Conclusion]The grey correlation degree method and the model can be used to evaluate the quality of Pogostemon cablin，which can provide a reference basis for the exploitation and utilization of this resources.
　　Key words Pogostemon cablin;Different producing areas;Grey correlation analysis method;Quality evaluation
　　1.2 方法
　　1.2.1 浸出物的測定。按《中国药典》2015年版醇溶性浸出物测定法[1]（通则2201）项下的冷浸法测定，用乙醇作为溶剂。
　　1.2.2 总灰分的测定。按《中国药典》2015年版总灰分测定法[1]（通则2302）进行测定。
　　1.2.3 挥发油的测定。按《中国药典》2015年版挥发油测定法[1]（通则2204）进行测定。 　　1.2.4 百秋李醇含量的测定。按《中国药典》2015年版广藿香项下[含量测定][1]方法进行测定。
　　1.2.4.1 校正因子测定。取正十八烷适量，精密称定，加正己烷制成15 mg/mL的溶液，作为内标溶液。取百秋李醇对照品30 mg，精密称定，置10 mL容量瓶中，精密加入内标溶液1 mL，用正己烷稀释至刻度，摇匀，取1 μL注入气相色谱仪，计算校正因子。
　　1.2.4.2 供试品溶液的制备。取广藿香粗粉约3 g，精密称定，置锥形瓶中，加三氯甲烷50 mL，超声处理3次，每次20 min，滤过，合并滤液，回收溶剂至干，残渣加正己烷使溶解，转移至5 mL容量瓶中，精密加入内标溶液0.5 mL，加正己烷至刻度，摇匀，吸取1 μL注入气相色谱仪，测定，即得。
　　1.2.4.3 色谱条件。HP-5毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;柱温为程序升温：初始温度180 ℃，保持10 min，以5 ℃/min的速率升温至230 ℃，保持3 min;检测器温度：280 ℃，进样口温度：280 ℃;分流进样，分流比为10∶1，进样量：1 μL。
　　1.2.5广藿香酮含量的测定。
　　1.2.5.1 对照品溶液的制备。取广藿香酮对照品适量，精密称定，加乙醇制成30 μg/mL的溶液，即得。
　　1.2.5.2 供试品溶液的制备。取广藿香粗粉约0.5 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入乙醇25 mL，密塞，称定重量，加热回流1 h，放冷，再称定重量，用乙醇补足减失的重量，摇匀，滤过，即得。
　　1.2.5.3 色谱条件。依利特SinoChrom ODS-BP（4.6 mm×250 mm，5 μm）;流动相：乙腈-0.4%磷酸溶液（60∶40）;检测器：UV检测器;检测波长310 nm;流速0.8 mL/min;柱温30 ℃;进样量10 μL。
　　1.2.5.4 线性关系考察。精密吸取“1.2.5.1”的对照品溶液1、3、5、7、10、15 μL，按“1.2.5.3”色谱条件进样分析，记录广藿香酮的峰面积，以进样量（X）为横坐标、峰面积（Y）为纵坐标绘制标准曲线，进行线性回归。
　　1.2.5.5 精密度考察。精密吸取“1.2.5.1”的对照品溶液10 μL，按“1.2.5.3”色谱条件连续进样6次，记录广藿香酮的峰面积。
　　1.2.5.6 稳定性考察。取S1样品供试品溶液，按“1.2.5.3”色谱条件分别于0、3、6、9、12、15、18、21、24 h进样检测，记录广藿香酮的峰面积。
　　1.2.5.7 重复性考察。精密称定S1样品粉末6份，按“1.2.5.2”方法平行制备供试品溶液，按“1.2.5.3”色谱条件进行分析，进样量10 μL，计算6份样品广藿香酮的含量。
　　1.2.5.8 加樣回收率试验。取同一批已知广藿香酮含量的广藿香样品共6份，每份加入广藿香酮对照品约0.30 mg，按“1.2.5.2”方法制备供试品溶液进行含量分析，计算加样回收率。
　　1.2.5.9 样品的测定。分别称取不同产地的广藿香样品，按“1.2.5.2”方法制备供试品溶液，每个样品平行测定2次，以均值作为结果，计算样品中广藿香酮的含量。
　　1.2.6 灰色关联度分析方法。
　　1.2.6.1 参考序列的选择。设有n个研究样品，每个样品有m项评价指标，则组成评价单元序列，记为{Xik}（i=1，2，3，…，n;k=1，2，3，…，m;该研究中n=20，m=5）。为统一评价标准，采用将低优指标高优化的方法。该试验将总灰分含量进行取倒数转换，与百秋李醇、广藿香酮、挥发油、浸出物含量指标共同构成指标矩阵。评价指标统一后，将最优参考序列的各项指标对应n个样品对应指标的最大值，记为{Xsk}=max（1≤i≤n）{Xik}，最差参考序列的各项指标对应n个样品对应指标的最小值，记为{Xtk}=min（1≤i≤n）{Xik}。
　　1.2.6.2 原始数据规格化处理。若原始数据纲量不统一，则需对其进行变换处理。以均值化变换最为常用，见公式（1）。
　　Yik=xik/xk （1）
　　式中，Yik为规格化处理后数据，Xik为原始数据，Xk为第n个药材样品的第k个指标的均值。
　　1.2.6.3 关联系数计算。相对于最优参考序列和最差参考序列的关联系数分别按公式（2）和公式（3）计算。
　　ξik（s）=min+ρmax|Yik-Ysk|+ρmax（2）
　　ξik（t）=′min+ρ′max|Yik-Ytk|+ρ′max（3）
　　式中，min= min |Yik-Ysk|，max=max |Yik-Ysk|（i=1，2，…，n;k=1，2，…，m）;′min=min |Yik-Ytk|，′max=max |Yik-Ytk|（i=1，2，…，n;k=1，2，…，m）;ρ为分辨系数，通常取ρ=0.5即可满足分辨率要求。
　　1.2.6.4 关联度的计算。相对于最优参考序列和最差参考序列的关联度分别按公式（4）、（5）计算。
　　ri（s）=1mmk=1ξik（s） （4）
　　ri（t）=1mmk=1ξik（t） （5）
　　1.2.6.5 相对关联度的计算。最佳评价单元是该评价单元与最优参考序列关联程度最大而同时与最差参考序列的关联程度最小者，由此将评价单元序列同时相对于最优参考序列和最差参考序列的相对关联度定义为公式（6）。 　　ri=ri（s）ri（s）+ri（t）（i=1，2，…，n）（6）
　　2 结果与分析
　　2.1 百秋李醇气相色谱图 从对照品溶液与样品溶液的气相色谱图（图1）可以看出，相同分析条件下，样品溶液与对照品溶液中均有2个峰出现，分离度良好且空白无干扰，说明此条件可用于百秋李醇含量的测定。
　　2.2广藿香酮含量的测定
　　2.2.1 广藿香酮HPLC色谱图。从对照品溶液与样品溶液的广藿香酮HPLC色谱图（图2）可以看出，相同分析条件下，样品溶液与对照品溶液中均有1个峰出现，分离度良好且空白无干扰，说明此条件可用于广藿香酮含量的测定。
　　2.2.2 线性关系考察。以进样量（X）为横坐标、峰面积（Y）为纵坐标绘制标准曲线，得广藿香酮的回归方程为Y=53.01X-0.075 6（R2=1.000 0），表明广藿香酮在0.025～0.773 μg与峰面积积分值呈良好的线性关系。
　　2.2.3 精密度考察。按“1.2.5.5”的方法进行操作，结果发现广藿香酮峰面积的RSD为0.5%，表明仪器精密度良好。
　　2.2.4 稳定性考察。按“1.2.5.6”的方法进行操作，结果发现广藿香酮峰面积的RSD为0.9%，表明样品溶液在24 h内基本稳定。
　　2.2.5 重复性考察。按“1.2.5.7”的方法进行操作，结果发现广藿香酮的含量为0.14%，RSD为1.2%，表明该方法重复性良好。
　　2.2.6 加样回收率试验。按“1.2.5.8”的方法进行操作，计算加样回收率，结果发现（表2），广藿香酮的平均加样回收率为102.9%，RSD为1.7%，表明该方法回收率良好，方法准确可靠。
　　2.3 广藿香样品各指标成分含量测定 取不同产地广藿香样品，分别按“1.2.1～1.2.5”方法测定浸出物、总灰分、挥发油以及百秋李醇、广藿香酮含量，结果见表3。
　　2.4 灰色关联度分析法
　　2.4.1 数据标准化。将表3的原始数据集按公式（1）进行规格化处理，结果见表4。
　　2.4.2 关联系数的计算。利用表4规格化处理的数据及公式（2）、（3）计算各评价单元相对于最优、最差参考序列的关联系数ξik（s）、ξik（t），结果见表5、表6。
　　2.4.3 关联度与相对关联度的计算。利用表5、表6最优、最差参考序列的关联系数及公式（4）、（5）、（6）计算出20个批次广藿香样品ri（s）、ri（t）、ri，并进行质量排序，结果见表7。
　　2.4.4 不同产地广藿香药材质量评价。相对关联度越大，表明该产地广藿香药材的质量评价越高，排序结果可作为药材质量高低评价的依据。由表7可知，20个产地广藿香样品的相对关联度为0.318 8～0.616 9，其中10个产地样品的相对关联度>0.50，7个产地样品的相对关联度在0.45～0.50，3个产地样品的相对关联度<0.45，表明不同产地广藿香药材的质量存在着差异。S19、S4、S20、S5、S6的相关关联系数分别为0.616 9、0.595 2、0.590 2、0.577 8、0.571 3，排名前5位，质量较好;S16、S13、S12的相关关联系数分别为0.376 9、0.352 9、0.318 8，排名后3位，质量较差。
　　3 结论与讨论
　　该研究采用GRA法处理数据，计算相对关联度作为测度，评价各产地广藿香样品，能够相对客观全面地反映广藿香药材的内在质量，从而实现广藿香药材的合理评价。结合此次研究结果，各产地广藿香质量：肇庆高要、雷州英利、阳春潭水的质量较好，海南万宁、琼海的质量较差，这与罗集鹏等[21]的研究结果基本一致。该研究建立的HPLC法测定广藿香药材中广藿香酮含量的方法简单快捷、提取完全、准确可靠，同时避免了GC-MS法因广藿香酮沸点高、含有饱和键、提取不完全等属性而产生偏差的弊端[22-23]，可用于广藿香药材质量评价研究。
　　广藿香化学成分众多、质量參差不齐、综合评价方法不完善，该研究利用灰色关联分析方法将多指标成分通过相对关联度体现，构建一种广藿香药材质量综合评价模型，客观地反映了广藿香药材的内在质量，为广藿香药材的综合质量评价提供了新思路，也为广藿香资源的开发利用提供了参考依据。
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