颜永刚,裴瑾,杨新杰,邓翀,张琳,刘静,刘贵洲
(1.陕西中医学院药学院,咸阳 712046;2.成都中医药大学药学院,成都 610075)
桃仁来源于蔷薇科植物山桃Prunus daridiana(Carr.)Franch.或桃Prunus persica(L)Batsch.的干燥成熟种子,其性味苦、甘、平,具有活血化瘀、润肠通便的功效[1,2]。现代研究表明,桃仁所含不饱和脂肪酸具有抗氧化、抗自由基、抗肿瘤、增强免疫、降低高密度脂蛋白及血清胆固醇的作用,因其对心脑血管疾病疗效显著,近年来受到广泛关注[3,4]。
在上世纪90年代万德光教授提出了中药品种、品质与药效相关性的观点[5-6]。药效是评价中药品质的直观、有效的金指标,而反映药效的物质基础则是其有效成分或有效部位,中药所含化学成分受其自身因素与环境的影响,通过建立数学模型来研究品种、产地对桃仁的品质和药效的影响。本文基于中药品种、品质与药效相关性的认识,拟用数学建模的方法将其进行统计学相关分析,探索品质与药效之间相关的规律性,建立中药桃仁质量评价模型。
课题组实验研究结果表明,桃仁和山桃仁石油醚部位中共有33个相同的成分,但各成分的含量有差异。在共有成分中含量较多的为棕榈酸、油酸、亚油酸,其特征性比较明显,属脂肪酸类[7],且在功效上均与桃仁活血化淤的功效有一定内在联系,将以上几种化合物作为桃仁特征性成分群。收集了足够多、有代表性的样本,包括不同品种、产地、采收时节的样品,采用GC-MS方法,分析样本的共性,并对不同品种或产地的个性展开分析,以探求个性的差异,同时建立桃仁的GC-MS指纹图谱,在此基础上对中药桃仁进行指纹图谱的评价。此次收集的30批桃仁样品,从相对保留时间看,各产地、品种桃仁脂肪酸气相色谱指纹图谱相似,共有6个主要色谱峰,主要成分相同,以不饱和脂肪酸油酸甲酯、亚油酸甲酯为主,其相对含量达90%以上,其次是棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、18-冠-6、十六碳烯酸甲酯。由于桃仁脂肪酸以油酸、亚油酸为主,因此二者对指纹图谱的贡献率最高[8-9]。
实验研究结果表明,山桃仁较桃仁的苦杏仁苷含量高,18份山桃仁样品含量为0.76%~2.29%,平均含量1.35%,12份家桃仁样品含量为0.65%~1.42%,平均含量0.92%[10]。品种和产地不同桃仁药材中苦杏仁苷含量差异较大,本实验测定了采自陕西、甘肃、新疆、四川、山西等地,以及购成都荷花池、西安万寿路、自安徽亳州、河北安国、重庆储奇门等全国各大药市的不同产地和不同品种的30个桃仁样品中苦杏仁苷的含量,样品不仅包含了桃仁的主产区域,还几乎包含了我国各大中药材市场流通的主要桃仁商品药材,对进一步客观评价桃仁质量提供了科学依据[11]。
根据上述分析,两个层次的多因素的复杂系统影响桃仁的品质与其药效。首先是品种、产地因素对桃仁中的不饱和脂肪酸油酸、亚油酸含量和苦杏仁苷含量的影响;其次,桃仁中的不饱和脂肪酸油酸、亚油酸含量和苦杏仁苷含量对桃仁药效的影响。从上述分析中可以得到模型关系构建图(见图1)。
桃仁品种分为山桃仁(P1:Prunus davidiana(Carr.)Franch)、桃仁(P2:Persicae semen)两个,桃仁的产地分为主产地(C1:Main producing areas)、非主产地(C2:un- Main producing areas),故有2×2=4个模式,K代表苦杏仁苷(Amygdalin);B代表不饱和脂肪酸油酸、亚油酸(unsaturated fatty acid(linoleic acid,oleic acid))。如图2所示。
从而,可建立如下的数学模型
K=AmP+AnC(桃仁中苦杏仁苷含量与品种和产地的关系)(2)
Ai(i=1,2,3,4,5,6)为权重系数。
Di(i=1,2,3,4,5,6)为权重系数。
YX=M0+M1K+M2B(药效与不饱和脂肪酸油酸、亚油酸含量和苦杏仁苷含量的关系)(3)
其中(M0,M1,M2)为权重系数。
将(1)、(2)代入(3)可得药效与品种、品质的关系,即
注:YX:药效;K:苦杏仁苷;B:不饱和脂肪酸油酸、亚油酸;P:桃仁品种;C:桃仁产地
从上述模型可以得知要求解该模型,首先要进行模式识别,最关键的是要确定其权重系数。通过测得30个不同品种和产地的桃仁样品相应的不饱和脂肪酸油酸、亚油酸含量和苦杏仁苷含量,以及桃仁的药效数据,对各个权重系数进行推导计算。
当前,国内学界对高校绩效评估内涵的理解存在着简单化、机械化和片面性的问题。一方面,绩效意识不足,学者们更重视探究应然层面的绩效评价指标构建和实践的应用操作,而对为什么要实施绩效评价以及高等教育内部是否具有实施绩效评价的需求研究很少。⑩另一方面,在绩效内涵上认识不够全面,往往是重业绩轻效率,重投入轻产出,忽视了办学效率。
影响桃仁中苦杏仁苷含量的品种、产地的权重系数计算如下:
影响桃仁中不饱和脂肪酸油酸、亚油酸含量的品种、产地的权重系数计算如下:
影响桃仁药效的苦杏仁苷、不饱和脂肪酸油酸、亚油酸的权重系数计算如下:
将样品产于陕西延安南泥湾山桃仁进行药效模型检验,故笔者首先进行模式识别,该样品的适合模式为:
K1=A1P1+A3C1;B1=D1P1+D3C1(陕西延安南泥湾为山桃仁主产地之一,样品中的苦杏仁苷含量1.90%,不饱和脂肪酸油酸、亚油酸的总量37.05%)。将相关系数代入
同时,我们将山桃仁非主产地的新疆(样品中的苦杏仁苷含量1.92%,不饱和脂肪酸油酸、亚油酸的总量37.41%)样品用来进行药效模型检验,首先进行模式识别,该样品的适合模式为:
将相关系数代入YX=M0+M1(AmP+AnC)+M2(DmP+DnC)得
将桃仁主产地的甘肃兰州(样品中的苦杏仁苷含量0.91%,不饱和脂肪酸油酸、亚油酸的总量37.54%)样品用来进行药效模型检验,首先进行模式识别,该样品的适合模式为:
将相关系数代入YX=M0+M1(AmP+AnC)+M2(DmP+DnC)得
将桃仁非主产地的江西(样品中的苦杏仁苷含量0.65%,不饱和脂肪酸油酸、亚油酸的总量36.98%)样品用来进行药效模型检验,首先进行模式识别,该样品的适合模式为:
将相关系数代入YX=M0+M1(AmP+AnC)+M2(DmP+DnC)得
通过4个模式的分别验证,每个样品对桃仁的药效(YX)求解,依次得到山桃仁主产地陕西延安南泥湾(M0+41.50%)、非主产地新疆(M0+35.67%)、桃仁主产地甘肃兰州(M0+33.86%)和非主产地江西(M0+33.48%)4个贡献值,我们对这4个值进行比较,山桃仁主产地陕西延安南泥湾(M0+41.50%)>山桃仁非主产地新疆(M0+35.67%)>桃仁主产地甘肃兰州(M0+33.86%)>桃仁非主产地江西(M0+33.48%)。与桃仁质量评价结果基本一致,说明模型建立是成功的。
从模型识别,模型求解,桃仁中油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸含量、苦杏仁苷含量对桃仁的药效贡献值分析来看,该数学模型可以通过桃仁品种、产地、化学成分来实现对桃仁药效的预测。
通过该数学模型的建立,以《中国药典》收载桃仁品种作为研究对象,采用不同产地的桃仁样品,拟结合药效学,筛选出能表征桃仁传统功能主治——活血化瘀的药效物质基础;并建立基于桃仁活血化瘀有效成分或组分、主要毒副成分的多指标质量评价体系,制定能够确切反映桃仁内在质量的量化评价标准,为中药桃仁的临床应用和新药开发提供科学依据。
对于模型的求解,由于是初次尝试,可借鉴的经验和方法太少,对影响因素的确立及数据的有限性、局限性都有待进一步深入研究。
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