摘 要：用紅外指紋圖譜和主成分分析法，對來自8省的74個山藥樣本的道地與非道地性進行了聚類分析，以主成分2和3作二維線性投影圖，均具有較好的聚類和鑒別作用。利用已建模型預測了l1個樣本的道地性，正確率達90.9％。結果表明：所建模型合理，具有明顯的分類和鑒別作用，具有一定的可行性和可靠性，為山藥道地性鑒別提供了一種新的方法。
關鍵詞：紅外光譜，山藥，道地藥材，主成分分析
1 引 言
山藥為薯蕷科植物薯蕷（dioscorea opposita thunb）的干燥根莖。具有補脾養胃、生津益肺、補腎澀精的功能，主治脾虛食少、久瀉不止、肺虛喘咳、腎虛遺精、帶下 尿頻、虛熱消渴等癥 。主產于河南，在山西、河北、山東和云南等省也有栽培山藥，而河南武陟、博愛、沁陽、溫縣等地（古懷慶所屬）的山藥質量*，習稱“懷山藥”，為道地藥材 。
道地藥材的鑒別是關系到藥材市場的質量控制以及提高藥材的質量，迅速進入國廝：市場的先決條件。目前關于山藥的鑒別研究多側重于真偽鑒別，對其道地與非道地的研究甚少，其原因是難以區分。
本研究借助于山藥紅外光譜的指紋性口 ，用主成分分析法對來自8省的74個山藥樣本進行了聚類分
析．結果令人滿意。
2 實驗方法
2．1 儀器設備和參數設置
Spectrum GX傅里葉變換紅外光譜儀（Perkin-Elmer公司），中紅外DTGS檢測器，測定范圍4000～400/cm， 掃描次數l6次，分辨率4/cm。
2．2 樣品來源及制備
山藥樣品由河南中醫學院白雁教授提供并作生藥學鑒定。將樣品在60℃下干燥至恒重，粉碎，過孔徑0.154mm，取3mg過篩后的樣品粉末與200mg溴化鉀混合研磨均勻，壓片測定。
3 特征吸光譜帶的提取
不同產地毛山藥典型的紅外光譜如圖1所示。從圖中可看出，不同產地山藥的譜圖較為相似，利用這一性質，可實現山藥與其他藥材的鑒別 ；以道地產區河南山藥的紅外譜作為參考譜，用紅外光譜比對軟件與其它產地山藥的紅外譜比對發現在1590～1390/cm范圍內，不同產地山藥的譜圖有較明顯的差異，并具有一定的特征性和指紋性，這一差異為道地“懷山藥”的識別奠定了一定的數學基礎，因此特在1590～1390/cm間，每隔4個波數，選取一個吸光度值作為吸光度矩陣，用主成分分析法對其聚類。
4 結果及討論
4．1 已知樣本的聚類結果
對來自8省的74個已知產地的山藥樣本進行了主成分分析。前4個主成分的特征值及累計可信度，由于前3個主成分的可信度已達89.8％，故僅用前3個主成分就可表示原紅外光譜的主要信息。
因此，本研究特基于主成分2和3的二維投影圖，對74個山藥樣本進行了聚類分析。在虛線以下的的樣本基本上為道地藥材，即河南的“懷山藥”；在虛線以上的為非道地藥材，即非河南山藥；但在虛線以下有2個山西的樣本發生了錯誤的分類，這可能與該兩樣品的產地離河南較近或種源相同等因素造成的與“懷山藥”的相似性和不可區分性，同時，這一結論也說明在進行藥材相似性分類時，若不按行政區劃來劃分，而按產地區域來劃分可能會更加合理一些。
4．2 對PC2、PC3有較好聚類作用的解釋
4．3 未知樣預測結果
建立在74個已知樣本分類模型的基礎上，對11個未知樣進行了預測，除9號樣未落入應歸屬的區域外，其余樣本識別正確，識別率達90.9％。未知樣預測結果二維投影圖如圖5所示。預測結果表明，該法對山藥道地性的聚類和鑒別均具有一定的可行性和可靠性。
References
1王寶華，江佩芬，杜海燕，周心茹．北京中醫藥大學學報，1995，18（1）：67—68