治療腦血管疾病中成藥中金屬元素的因子分析和聚類分析

王軍民

吉林醫(yī)藥學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，吉林吉林 132013

腦血管疾病在我國是中老年人的常見病、多發(fā)病之一，給整個社會和患者家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。微量元素與腦血管疾病的病因和發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)，人體內(nèi)所需的微量元素在中藥中均存在，中藥功效與其微量元素含量有著密切的關(guān)系[1]。為探討該類藥物中微量元素的相關(guān)作用和治療腦血管疾病的功效關(guān)系，我們選擇了常用來治療腦血管疾病的10種中成藥，對其7種金屬元素的含量進(jìn)行因子分析和聚類分析，以期為臨床合理用藥提供科學(xué)依據(jù)。

1 因子分析

1.1 原始數(shù)據(jù)及處理

選擇治療腦血管疾病的10種中成藥，采用原子吸收分光光度法測定 Cu、Zn 、Fe、Cr、Mn、Ni和 Mg等 7種金屬元素含量，見表1。，采用SPSS13.0軟件將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，可消除原始數(shù)據(jù)間量綱的影響，標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果見表2。

從相關(guān)矩陣可以看出，79%以上的數(shù)據(jù)絕對值大于0.3，因而可以用適當(dāng)?shù)囊蜃幽Ｐ徒忉尭髯兞恐g的相關(guān)關(guān)系。

1.2 主因子分析

從表2的相關(guān)矩陣出發(fā),用主成分分析法計算該矩陣的特征值和特征向量,得到特征值和方差分析結(jié)果見表3。

從表3數(shù)據(jù)可以看出，2個主因子對方差的貢獻(xiàn)率分別為58.817%和22.257%，累計方差貢獻(xiàn)率81.074%＞75%，用2個主因子模型可包含原始數(shù)據(jù)矩陣方差的75%以上的信息。

表1 10種治療腦血管疾病中成藥中金屬元素含量（±s，mg/g）

Cu Zn Fe腦塞通強(qiáng)力天麻杜仲丸通塞脈片通脈寧心沖劑脈通復(fù)方銀杏膠丸大活絡(luò)丹中風(fēng)回春片消栓通絡(luò)膠囊地奧脂必妥6.9 8.581 2 19.581 2 1.268 8 17.818 8 0.775 4.418 8 2.45 5.312 5 4.625 38.518 8 40.812 5 60.487 5 12.531 2 45.025 2.406 2 24.012 5 17.606 2 25.437 5 31.175 781.675 874.112 5 980.081 2 65.225 60.443 8 46.293 8 363.662 5 349.937 2 552.793 8 170.943 8 Cr Mn Ni Mg 2.65 4.787 5 5.237 5 2.25 2.993 8 2.087 5 3.212 5 4.362 5 9.881 2 1.593 8 29.343 8 75.268 8 36.287 5 5.9375 22.481 2 0.841 7 40.225 25.118 8 58.529 13.306 2 3.006 2 5.818 8 5.043 7 1.393 8 6.012 5 1.302 8 3.618 7 5.106 2 7.156 2 2.375 9.556 2 29.015 6 52.235 9 16.035 9 89.201 6 1.302 8 9.639 1 30.000 1 35.178 1 9.040 6

表2 6個變量的相關(guān)矩陣

表3 因子分析方差解釋

1.3 方差最大化旋轉(zhuǎn)

對因子模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將初始因子載荷矩陣作方差最大正交因子旋轉(zhuǎn)，使公共因子載荷系數(shù)更接近于1或0，旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣見表4。

表4 載荷矩陣及旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣

1.4 因子得分

因子得分系數(shù)矩陣見表5。由這些因子得分系數(shù)和各變量標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)可以求得每個樣本在2個主因子下的因子得分。各因子得分表達(dá)式為:

F1=-0.128Cu-0.028Zn+0.268Fe+0.368Cr+0.372Mn+0.233Ni-0.123Mg

F2=0.409Cu+0.319Zn-0.029Fe-0.152Cr-0.119Mn+0.069Ni+0.374Mg

以各主因子的貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)進(jìn)行線性加權(quán)求和可得到各地區(qū)的綜合因子得分(見表6)。綜合因子得分表達(dá)式為:F=58.8%×F1+22.3%×F2。

表5 因子得分函數(shù)系數(shù)

表6 10種治療腦血管疾病中成藥因子得分

從因子分析可以看出，7個變量與治療腦血管疾病有直接的影響，因子分析結(jié)果為微量元素與藥效關(guān)系研究奠定了基礎(chǔ)，研究中藥中微量元素與藥效的關(guān)系可以進(jìn)一步解釋中藥治病機(jī)理。

2 聚類分析

在原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理基礎(chǔ)上，利用SPSS軟件采用最短距離法將10種中成藥進(jìn)行聚類分析,得到聚類譜系圖1。

圖1 10種治療腦血管疾病中成藥

從聚類圖看出，腦塞通、通塞脈片和強(qiáng)力天麻杜仲丸樣本相近，而通脈寧心沖劑、復(fù)方銀杏膠丸和脈通樣本離其它樣本較遠(yuǎn)，聚類分析結(jié)果和因子分析結(jié)果一致。

3 討論

從因子得分可以看出，腦塞通、通塞脈片和強(qiáng)力天麻杜仲丸綜合因子得分最高，因此可以得出治療腦血管疾病腦塞通、通塞脈片和強(qiáng)力天麻杜仲丸效果較好，三種中成藥具有活血化瘀、通經(jīng)活絡(luò)、益氣養(yǎng)陰的功效，用于輕中度動脈粥樣硬化性血栓性腦梗死氣虛血瘀證。中藥治病的作用機(jī)理是中藥中微量元素與體內(nèi)的一些生物配體相互間復(fù)雜的綜合作用，且金屬元素往往是中藥有機(jī)成分的配合物中心，二者協(xié)同發(fā)揮療效。中成藥重金屬元素狀態(tài)的研究,有助于我們發(fā)現(xiàn)中成藥及其重金屬元素的作用機(jī)理,從而為我們進(jìn)一步提高療效,降低毒性,開發(fā)新藥提供了機(jī)會[2]。

[1]王新平,華志明,劉國杰.火焰原子吸收光譜法測定中草藥金銀花中微量元素[J].理化檢驗-化學(xué)分冊,2006,42(6):4761.

[2]王輝珠.淺議中藥及其重金屬元素的作用機(jī)理[J].中醫(yī)臨床研究，2012,4（21）：30-31.