聚类分析法在中药成分分析中的应用.doc

聚类分析法在中药成分分析中的应用 王兆基　关锡耀 　　摘要　中成药成分分析是一件艰巨且复杂的工作，文献中多以薄层层析法为分析手段，虽然此法有成本低和操作简单等优点，但在应用上仍有不少的限制。本文介绍一种化学模式识别方法——聚类分析法，配合一个自编的电脑计算程序，可以比较简单且快捷地进行中成药成分分析。　　关键词　中成药成分分析；聚类分析法；气相色谱图 COMPONENT ANALYSIS OF CHINESE PROPRIETARY MEDICINESBY CLUSTER ANALYSIS TECHNIQUE Wang Zhaoji　Guan Xiyao（Government Laboratory, HKSAR） ABSTRACT　Component analysis of Chinese proprietary medicines is a complicated and difficult task. In literature, thin layer chromatography was frequently applied for the analysis of proprietary medicines because of low cost and simplicity. However, there are some restriction in applying this technique to the component analysis of proprietary medicines. In this paper, a simple pattern recognition technique——cluster analysis, was introduced. And with the use of an in-house computer program, the technique could provide a rather simple and rapid means for the component analysis.　　KEY WORDS　Component analysis of Chinese proprietary medicine; Cluster analysis; Gas chromatogram 　　中药的应用已有5 000年历史之久，主要以煎药的形式服用，但近年来，有不少的中药处方开始以不同的成药制剂方式来配制和销售。根据统计数字，市面上已有近4 000种中成药制剂出售，若要对这些中成药制品进行注册和监管，一套有效和快捷的成分分析方法是必须的。　　中成药成分分析是一件艰巨且复杂的工作，文献中多以薄层层析法作为分析手段，虽然此法有成本低和操作简单等优点，但在实际应用上仍有不少限制。例如须要掌握不同药材的指标成分，并要取得有关对照品作分析之用；另外，提取过程及层析分析系统会因不同的指标成分而有所不同；再者，一般中成药都由好几种药材合制而成，令其成分提取和分析更加复杂。因此，若要采用薄层层析法对4 000种中成药进行成分分析，将会是一件非常花费人力和时间的工作。　　本文建议应用模式识别方法进行中成药成分分析，通过比较和分析中成药样本及药材的气相色谱数据，去辨别出样本中是否含有某种中药材成分。 1　仪器与试剂 　　仪器:美国 Hewlett Packard HP5890A 气相色谱仪，HP7673A自动进样器，HP3396积分仪；美国IBM PC 340个人电脑。中药材对照品:购自中国药品生物制品检定所。中成药样品:购自中国国货公司。试剂:氯仿，磷酸氢钾为分析纯，水用重蒸馏水。 2　实验方法 2.1　样品的提取　取磨成粉末之中药材或中成药样本1.0g，置于45ml离心试管中，加入10ml磷酸缓冲液(17.4g磷酸氢钾K2HPO4溶于450ml水中)后摇匀，再加入25ml氯仿，高速均匀提取，后用离心机分离(2 000r/min, 15min)，移取氯仿提取液至250ml圆底烧瓶内，用氯仿重复提取2次，将氯仿提取液置于同一圆底烧瓶内，于真空中加热(35～40℃)以挥发溶剂，残余溶于1ml氯仿中作气相色谱分析用。2.2　气相色谱条件　毛细管色谱柱为美国Supelco SPB-1，30mm×0.53mm；进样和检测器温度为柱温:120℃保持5min，然后以5℃/min,加温至280℃，最后保持在280℃中25min；检测器为火焰电离检测器；进样1μl。 3　聚类分析法 　　聚类分析法本身是一种属于无监督学习系统的化学模式识别方法，在特征空间中直接寻找点群或其他可识别的数据结构，进行样本的归类。此法亦曾应用于药材的鉴别和分类，应用于中成药成分分析。首先要选取合适的方法去提取药材