灰色关联分析结合色度法评价不同产地黄连质量

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.210542

摘要/Abstract

摘要：

为了建立黄连色度测量方法并分析其与有效成分含量之间的相关性，应用灰色关联分析（GRA）与主成分分析（PCA）对不同产地黄连药材进行质量评价。收集了来自15个不同产区黄连药材，依据国际照明委员会CIE L*a*b*数字化系统，采用分光测色计测定15批黄连药材色度值，采用高效液相色谱（HPLC）测定表小檗碱、黄连碱、巴马汀和盐酸小檗碱4种生物碱含量，并运用SPSS 23.0软件对色度与生物碱含量进行相关性分析。将黄连药材中生物碱类成分含量、药材水分、灰分、浸出物含量及色度值作为考察指标，采用GRA法构建黄连质量评价模型并采用SIMCA-P 14.1软件进行PCA及正交偏最小二乘法分析；结果表明，色度测量方法准确可靠；相关性分析结果显示，黄连色度L^* 、a^* 、b^* 、E_ab^* （总色度值）值与表小檗碱、黄连碱、巴马汀和盐酸小檗碱的含量均有显著相关性。GRA分析结果显示，产地为重庆市的黄连与最优参考序列的相对关联度最高、质量最优；PCA分析结果显示产地为陕西省铜川市的黄连对主成分贡献率较高。GRA与色度测定所建立的黄连质量评价模型可作为黄连药材质量评价的参考依据。

关键词: 黄连, 灰色关联度分析法, 主成分分析分析法, 色度分析, 质量评价

Abstract:

The objective is to establish a method for measuring the chromaticity of Coptidis Rhizoma and analyze its correlation with the content of active ingredients. Grey relational analysis （GRA） and principal component analysis （PCA） method are combined to evaluate the quality of Coptidis Rhizoma medicinal materials from 15 different producing areas. According to the CIE L*a*b* digital system， the color values of 15 batches of Coptidis Rhizoma medicinal materials are determined by spectrophotometer， andepiberberine， coptisine and Bama are determined by HPLC. The content of four alkaloids， berberine hydrochloride and berberine hydrochloride， is used to analyze the correlation between color and the alkaloid content using SPSS 23.0 software. Taking the content of alkaloids， water content， ash content， extract content and chroma of Coptidis medicinal materials as the inspection indicators， the quality evaluation model of Coptidis Rhizoma is constructed by the GRA method， and the PCA and OPLS-DA analysis is performed by SIMCA-P 14.1 software. The chromaticity measurement method is accurate and reliable； the correlation analysis results show that the chromaticity L^*， a^*， b^*， E_ab^* of Coptidis Rhizoma and the content of related components in epiberberine， berberine， palmatine， and berberine hydrochloride all have significant correlation. The results of GRA analysis show that Coptidis Rhizoma whose origin is in Chongqing has the highest relative correlation with the optimal reference sequence and the best quality. PCA analysis results show that Coptidis Rhizoma from Tongchuan City， Shaanxi Province has a higher contribution rate to the principal components. The quality evaluation model of Coptidis Rhizoma established by GRA and chromaticity measurement can be used as a reference for the quality evaluation of Coptidis Rhizoma.

Key words: Coptidis Rhizoma, Grey relational analysis, Principal component analysis, Chromaticity analysis, Quality evaluation

中图分类号:

O652

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图/表 11

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编号 Numbering	表小檗碱 Epiberberine	黄连碱 Berberine	巴马汀 Palmatine	盐酸小檗碱 Berberine hydrochlorid	水分 Moisture	浸出物 Extract	灰分 Ash
A1	1.62	4.49	4.30	15.49	12.18	23.83	3.78
A2	0.97	1.94	1.60	6.11	12.86	20.27	2.45
A3	1.72	5.45	3.95	15.84	9.21	27.05	2.77
A4	1.51	3.04	2.17	8.84	10.59	21.77	3.65
A5	2.34	4.59	3.31	13.56	11.33	20.63	4.66
A6	1.00	1.97	1.81	6.35	11.83	19.54	2.42
A7	1.08	2.05	1.64	6.31	11.89	17.39	3.20
A8	0.95	2.14	1.71	6.27	11.64	20.62	3.06
A9	1.06	1.58	1.73	5.62	12.17	17.87	2.48
A10	0.86	2.13	1.78	6.24	12.34	19.76	4.26
A11	0.80	2.08	1.73	6.19	13.10	16.62	3.66
A12	1.15	2.01	1.55	6.04	12.22	15.50	4.02
A13	1.15	2.14	1.72	6.82	10.87	22.03	2.04
A14	1.15	2.38	1.69	7.25	11.39	21.47	3.15
A15	1.28	2.39	2.25	7.34	12.93	19.01	2.32

编号 Numbering	表小檗碱 Epiberberine	黄连碱 Berberine	巴马汀 Palmatine	盐酸小檗碱 Berberine hydrochlorid	水分 Moisture	浸出物 Extract	灰分 Ash
A1	1.62	4.49	4.30	15.49	12.18	23.83	3.78
A2	0.97	1.94	1.60	6.11	12.86	20.27	2.45
A3	1.72	5.45	3.95	15.84	9.21	27.05	2.77
A4	1.51	3.04	2.17	8.84	10.59	21.77	3.65
A5	2.34	4.59	3.31	13.56	11.33	20.63	4.66
A6	1.00	1.97	1.81	6.35	11.83	19.54	2.42
A7	1.08	2.05	1.64	6.31	11.89	17.39	3.20
A8	0.95	2.14	1.71	6.27	11.64	20.62	3.06
A9	1.06	1.58	1.73	5.62	12.17	17.87	2.48
A10	0.86	2.13	1.78	6.24	12.34	19.76	4.26
A11	0.80	2.08	1.73	6.19	13.10	16.62	3.66
A12	1.15	2.01	1.55	6.04	12.22	15.50	4.02
A13	1.15	2.14	1.72	6.82	10.87	22.03	2.04
A14	1.15	2.38	1.69	7.25	11.39	21.47	3.15
A15	1.28	2.39	2.25	7.34	12.93	19.01	2.32

成分 Composition	L^*	a^*	b^*	E_ab^*
表小檗碱 Epiberberine	0.498	0.420	0.540^*	0.527^*
黄连碱 Berberine	0.488	0.644^**	0.712^**	0.561^*
巴马汀 Palmatine	0.621^*	0.774^**	0.827^**	0.704^**
盐酸小檗碱 Berberine hydrochlorid	0.434	0.410	0.759^**	0.514^*

成分 Composition	L^*	a^*	b^*	E_ab^*
表小檗碱 Epiberberine	0.498	0.420	0.540^*	0.527^*
黄连碱 Berberine	0.488	0.644^**	0.712^**	0.561^*
巴马汀 Palmatine	0.621^*	0.774^**	0.827^**	0.704^**
盐酸小檗碱 Berberine hydrochlorid	0.434	0.410	0.759^**	0.514^*

编号 Numbering	表小檗碱 Epiberberine	黄连碱 Berberine	巴马汀 Palmatine	盐酸小檗碱 Berberine hydrochlorid	浸出物 Extract	水分 Moisture	灰分 Ash	b^*	E_ab^*
A1	1.30	1.67	1.96	1.87	1.18	0.97	0.80	1.55	1.02
A2	0.78	0.72	0.73	0.74	1.00	0.92	1.23	1.18	1.01
A3	1.38	2.03	1.80	1.91	1.34	1.04	1.09	1.83	1.02
A4	1.22	1.13	0.99	1.07	1.08	1.12	0.83	1.05	1.00
A5	1.88	1.70	1.51	1.64	1.02	1.05	0.65	1.00	1.01
A6	0.80	0.73	0.82	0.77	0.97	1.00	1.25	1.17	1.01
A7	0.87	0.76	0.75	0.76	0.86	1.00	0.94	0.91	1.01
A8	0.77	0.80	0.78	0.76	1.02	1.02	0.99	0.79	0.98
A9	0.85	0.59	0.79	0.68	0.88	0.98	1.22	0.92	1.00
A10	0.69	0.79	0.81	0.75	0.98	0.96	0.71	0.75	0.98
A11	0.64	0.77	0.79	0.75	0.82	0.91	0.82	0.92	0.99
A12	0.92	0.75	0.71	0.73	0.77	0.97	0.75	0.74	0.99
A13	0.93	0.80	0.78	0.82	1.09	1.09	1.48	0.91	0.99
A14	0.93	0.88	0.77	0.87	1.06	1.04	0.96	0.60	0.99
A15	1.03	0.89	1.02	0.89	0.94	0.92	1.30	0.68	0.98
最优参考序列 Optimal reference sequence	1.88	2.03	1.96	1.91	1.34	1.12	1.48	1.83	1.02
最差参考序列 Worst reference sequence	0.64	0.59	0.71	0.68	0.77	0.91	0.65	0.60	0.98