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基于层次模糊综合评价模型的当归产地质量研究

2017-01-20李晓革杨贝贝何佳研

中国中医药信息杂志 2017年2期
关键词:产地权重样品

李晓革,杨贝贝,何佳研

1.庄浪县人民医院,甘肃 庄浪 744600;2.崇信县中医医院,甘肃 崇信 744200

基于层次模糊综合评价模型的当归产地质量研究

李晓革1,杨贝贝2,何佳研1

1.庄浪县人民医院,甘肃 庄浪 744600;2.崇信县中医医院,甘肃 崇信 744200

目的建立层次模糊理论综合评价模型,对当归产地质量进行评价。方法采集不同产地的当归药材,分别测定当归样品挥发油含量、醇溶性浸出物含量,及指标性成分阿魏酸、Z-藁本内酯、正丁基苯酞和正丁烯基苯酞的含量,运用层次分析法,建立层次分析模型,对当归的多个指标进行综合评价。结果评价结果比对显示,岷县、渭源县及漳县当归样品优于其他产地样品,其中,岷县当归品质最优。结论基于层次模糊理论综合评价当归药材产地质量是可行的。

当归;层次分析法;模糊综合评价;评价模型

中药的特色在于“多组分、多功效、多靶点”[1],中药材质量的可控性是影响其现代化与国际化发展的关键因素。如何控制中药的质量是药学研究的热点[2]。近年来,现代化分析仪器的广泛使用使中药的质量控制有了明显的转变,由简单的鉴别分析到有效成分的量化控制。但随着中药现代化的进程不断推进,已有的单一成分的评价方法已逐渐不能满足中药现代化及国际化的需求,对于中药材的质量评价需要系统化和标准化。

层次分析法是一种可以将决策者的主观判断与客观理论结合,对各个影响因素的重要性进行有层次的分配,从而应用于多指标的层次权重决策分析方法。模糊综合评价是建立在模糊集合理论评价方法上,用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。基于受到多种因素制约的物质总体,参评因子对集约水平的影响大小用权重表示,构成权重矩阵。将权重矩阵与隶属值矩阵进行复合运算,得到综合评价矩阵,进而得出相应的综合评价,具有结果清晰、系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。

本研究通过测定61批当归样品挥发油含量、醇溶性浸出物含量,及指标性成分阿魏酸、Z-藁本内酯、正丁基苯酞和正丁烯基苯酞的含量,建立一种基于层次模糊理论评价当归药材产地质量的方法,评价不同产地当归的质量。

1 仪器与试药

Agilent1200高效液相色谱仪(美国安捷伦),BT25S型电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司),KH-500DE型数控超声波清洗器(昆山禾创造声仪器有限公司)。

阿魏酸(批号110773-201614,供含量测定用),中国食品药品检定研究院;正丁基苯酞(批号110773-201010,供含量测定用)、Z-藁本内酯(批号110773-200912,供含量测定用)、正丁烯基苯酞(批号110773-201011,供含量测定用),成都瑞芬思生物科技有限公司;甲醇为色谱纯;水为蒸馏水,其他试剂为分析纯。

61批当归样品于2012年10月采集于甘肃省境内各主产区,经甘肃中医药大学杨扶德教授鉴定为Angelica sinensis(Oliv.)Diels的干燥根,见表1。

表1 当归样品信息

2 方法与结果

2.1 指标成分含量测定

2.1.1 供试品溶液制备 取药材粉末精密称定0.5 g,置50 mL锥形瓶中,加70%甲醇20 mL,密塞,称定质量,超声提取(功率500 W,频率50 Hz)40 min,提取温度为25 ℃,频率50 Hz,放冷,再次称定质量,70%甲醇补足减失的质量,过滤,取上清液,0.45 µm微孔滤膜过滤,即得。

2.1.2 混合对照品贮备液制备 分别精密称取阿魏酸、Z-藁本内酯、正丁基苯酞、正丁烯基苯酞、亚油酸对照品适量,加甲醇制成浓度分别为420、860、686、1000、680 µg/mL的混合对照品溶液。分别精密吸取上述溶液适量,置10 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,即得。

2.1.3 色谱条件 Waters X-Bridge C18(250 mm×

4.6 mm,5 µm)色谱柱,以甲醇-水溶液为流动相,梯度洗脱(0~5 min,10%~20%甲醇;5~15 min,20%~50%甲醇;15~35 min,50%~80%甲醇;35~55 min,80%~90%甲醇),流速1 mL/min,检测波长280 nm,柱温30 ℃,进样体积10 µL。

2.1.4 线性关系考察 分别精密吸取混合对照品贮备液0.5、2、5、10、15、20、25、30、35 µL,按上述色谱条件测定峰面积,以对照品进样量(µg)对峰面积进行线性回归,所得阿魏酸、正丁基苯酞、Z-藁本内酯、正丁烯基苯酞的回归方程、相关系数及线性范围见表2。

2.1.5 样品测定 取样品粉末,按“2.1.1”项下方法制备供试品溶液,按“2.1.3”项下色谱条件进行测定,每个样品平行测定3次,取平均值,以外标法计算4种指标性成分含量,结果见表3。

表2 线性关系考察结果

2.2 挥发油含量测定

依据2010年版《中华人民共和国药典》(一部)附录ⅩD项下乙法测定,结果见表3。

2.3 醇溶性浸出物测定

依据2010年版《中华人民共和国药典》(一部)附录ⅩA项下醇溶性浸出物测定法热浸法测定,结果见表3。

表3 61批当归指标性成分测定结果

续表3

2.4 层次分析模型的建立

2.4.1 建立评价层次表 本研究采用层次分析法确定指标权重。以中药材质量为目标层,以常用来控制中药材质量的指标作为因素层,指标层为影响次级指标的单体化合物含量。当归产地质量控制可以通过多指标成分、醇浸出物及挥发油提取率这3个因素来反映,多指标成分选取阿魏酸、Z-藁本内酯、正丁基苯酞、正丁烯基苯酞含量,由此建立起当归产地质量评价的层次表。

2.4.2 建立判断矩阵 根据决策判定量化原则,采用1~9标度法[3]对指标层中6项指标进行两两比较及重要性评判,建立指标成对比较的判断优先矩阵(见表4)。

表4 指标成对比较的判断优先矩阵

2.4.3 计算初始权重系数及权重系数 初始权重系数(wi′)按公式(1)(近似解法)计算,权重系数(wi)按公式(2)计算[4],结果见表5。

表5 指标初始权重及权重系数

2.4.4 权重系数一致性检验 为检验指标层的权重有无逻辑混乱,采用一致性指标(consistency index,CI)检验,若CI<0.1,表明权重系数无逻辑混乱,合理有效[5]。CI按公式(3)计算:

式中maxδ为最大特征根,按公式(4)计算:

求得CI=0.058 3,说明指标层的判断优先矩阵满足一致性要求,即求得的权重系数合理有效。

2.5 指标数据的标准化及综合评分的计算

由于多指标评价体系中各评价指标的性质不同,常具有不同的量纲和数量级。若直接用原始指标值进行分析,就会相对突出数值较高的指标在综合分析中的作用,因此使用原始数据进行比较和计算并无意义。为保证结果的可靠性,需要对原始指标数据进行标准化处理。

本研究采用极值标准化法对指标原始数据进行处理。由于本试验选取指标皆为正向指标,所以采用公式(5)进行标准化处理,根据公式(6)计算综合评分,结果见表6。

式中分别为同指标的第i方案中第j个指标值的最大值和最小值。

表6 61批当归指标性成分评分结果及排序

2.6 结果分析

对照样品信息表与评分结果表可以看出,排名在前20位的样品,岷县样品有8批,占样品集的40%,占产地样品量的57%;渭源县与漳县各有4批,占样品集均为20%,占产地样品量分别为50%和56%;宕昌县样品有2批,占样品集的20%,占产地样品量的28%;和政县与卓尼县分别有1批,占样品集均为5%,占产地样品量分别为14%和20%。由此可见,经过多指标评价分析,岷县、渭源县及漳县所产的当归优于其他产地,其中,岷县当归品质最优,这与传统认知和临床应用是一致的,也说明在甘肃境内,岷县、漳县及渭源县最适宜种植当归。

3 讨论

随着中医药现代化进程的不断推进,中药材的质量控制和质量评价成为药学研究的焦点。近年来,伴随着现代化分析仪器的应用,药材的质量控制与质量评价由传统的从外观形态判断向有效成分定量转化,但是,单一成分的质量控制已不能说明药材的品质和临床疗效。中药是多组分的,临床疗效是其所含多个组分共同作用而产生的,单一成分控制药材质量的判定方法最终会被多指标成分控制药材质量的模式所取代。

本研究应用层次模糊理论,综合多指标成分对当归药材产地质量进行综合评价,评价结果初步显示与传统的认知结果和临床应用的结果基本符合,说明基于层次模糊理论综合评价当归药材产地质量是可行的。模糊评价法奠基于模糊数学,它可以结合人的主观判断与客观事实对某种对象进行评价。中医药现代化的推进,需要以大量的科学数据作为基础,对于中药的复杂性和成分的多样性,运用模糊数学理论评价中药材的质量,可以良好地结合人的实践经验和客观的实验数据对中药材进行综合评价,避免了片面的主观判断和脱离实际的单纯数据评判。

[1] 王耀鹏,顾志荣,孙宇靖,等.近红外光谱快速定量技术在中药分析中的最新应用进展[J].中国实验方剂学杂志,2015,21(9):223-226.

[2] 薛云丽,孙启泉,王君莲,等.过程分析技术在中药企业科技创新中的应用[J].中国现代应用药学,2012,29(12):1078-1082.

[3] ABDULLAH L, NAJIB L. A new type-2 fuzzy set of linguistic variables for the fuzzy analytic hierarchy process[J]. Exp Sys with App,2014,41(7):3297-3305.

[4] PABLO A B, FIDEL C G, JUAN P P, et al. An AHP (Analytic Hierarchy Process)/ANP (Analytic Network Process)-based multi-criteria decision approach for the selection of solar-thermal power plant investment projects[J]. Energy,2014,66(1):222-238.

[5] THOMAS K. Application of the analytic hierarchy process to evaluate the regional sustainability of bioenergy developments[J]. Energy,2013,62(1):393-402.

Research on Quality of Angelicae Sinensis Radix Based on AHP Fuzzy Comprehensive Evaluation Model

LI Xiao-ge1, YANG Bei-bei2, HE Jia-yan1
(1. Zhuanglang County People's Hospital,Zhuanglang 744600, China; 2. Chongxin County Hospital of Traditional Chinese Medicine, Chongxin 744200, China)

ObjectiveTo establish a method to evaluate quality of Angelicae Sinensis Radix based on analytic hierarchy process (AHP) fuzzy comprehensive evaluation.MethodsAngelicae Sinensis Radix of different producing regions was collected. Volatile oil content, alcohol soluble extract content, as well as the composition of ferulic acid, Z-ligustilide, 3-butylphthalide and n-butylidenephthalide of Angelicae Sinensis Radix samples were separately measured. AHP was used to establish AHP analysis model to comprehensively evaluate multiple indexes of Angelicae Sinensis Radix.ResultsThe evaluation result comparison showed that the quality of Angelicae Sinensis Radix in Min county, Weiyuan county and Zhang county were better than that of other regions, and Min county had the Angelicae Sinensis Radix with the best quality.ConclusionEvaluating Angelicae Sinensis Radix based on AHP fuzzy comprehensive evaluation model is feasible.

Angelicae Sinensis Radix; analytic hierarchy process; fuzzy comprehensive evaluation; evaluation model

R284.1

A

1005-5304(2017)02-0084-04

2016-01-25)

2016-03-30;编辑:陈静)

何佳研,E-mail:805590334@qq.com

DOl:10.3969/j.issn.1005-5304.2017.02.021

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