ｉ Ｑ： 工业技术 ＳｏｉｅｎＣｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 茅苍术与北苍术挥发油的统计分析① 沈晓婧杨文国石莹吕佳萍 （南京中医药大学信息与技术学院数学教研室江苏南京２１ ００４６） 摘 要：该文通过聚类、主成分等多元统计分析方法对各地南苍术根茎的化学成分和苍术挥发油的主要成分的含量做综合分析，发现茅山苍术 与其它地区苍术的化学成分主要构成及配比均有显著性的差别，而茅山地区与其它地区的气候条件的差异，则决定了茅苍术药材化学成分含量 的特殊配此关系。 关键词：南苍术 茅苍术 聚类分析 主分量分析 卡方检验 中图分类号：Ｒ２８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ６７４—０９８ｘ（２０１３）１２（ａ）一００６７—０２ 苍术，原名“术，最早记载于 神农本 草经 ， 本草纲目 称其为“仙术”，是我 节炎等治疗方面。 《中国植物志》将茅苍术和北苍术合并 发油、截面结晶为分析指标，茅苍术的水溶 性浸出物和粗蛋白的含量最高为７．４４，而 挥发油含量最低为４．０４，且有截面结晶，而 国著名的传统中药材。苍术为菊科苍术属的 为１种苍术。目前一般将苍术分为三个品种。 植物，多年生直立草本。生长于海拔５０米至 ｌ，９００米的地区，多生在灌丛、林下、野生山 坡草地或岩缝隙中。 苍术属茅苍术和北苍术的干燥根茎。 因其根皮苍黑，故名苍术。具有燥湿健脾、 湿痹，脚膝肿痛，痿软无力，雀目夜盲。 珍 珠囊 记载：“能健胃安脾，诸湿肿非此 一种名为南苍术，主产华东，中南，因其水 水溶性总糖和灰分含量分别排在第二和第 三；英山苍术水溶性总糖最高为７．９４；随州 的挥发油含量最高为６．３２。 湿切片后析出白霉如毛，故又称“毛苍术”。 带者，即称为“茅苍术”，该品种主销江浙 其中，产于江苏南京、句容，溧阳傈水茅山 地区水溶性总糖含量最低为０．９４，而苍术 一地区；另一种名北苍术，又称为“山苍术”， 产，切片后不生白霉，该品种主销北方地区。 对于苍术道地药材的评价目前已经形成共 识，即茅山地区所产苍术为道地药材。 表１和表２分别为以上指标的描述统计 可以看出水溶性总糖和挥发油的标准差最 祛风散寒、明目之功，主治湿阻中焦，风寒 主产华北、东北两地，鲁、陕、陇等地亦有生 量和成分矩阵。从表２给出的描述性统计量 大，即四个产地的苍术水溶性总糖数据离 散程度最高，其次是是苍术挥发油；从表３ 不能除。” 本草纲目 记载：“冶湿痰留 饮……及脾湿下流，浊沥带下，滑泻肠风。” 的主成分矩阵来看，灰分在第一主成分的 荷载较大，挥发油在第二主要成分主成分 的荷载较大。因此第一主成分：灰分；第二 主成分：挥发油。第１、２主成分方差贡献率 分别为５９％和２９％，累计贡献率达到８８％。 取江苏省茅山和湖北省英山、随州、武 当四地苍术的根茎作常规化学分析。选取水 溶性总糖、粗蛋白、水溶性浸出物、灰分、挥 《新修本草 称其能“利小便”。现代药理 １南苍术各指标比较 研究表明苍术具有抗胃溃疡、改善脾虚、促 进肝蛋白合成、抗病毒、降糖、利尿的作用， 临床多用于健胃、治疗风寒感冒以及风湿关 表１茅山、英山 随州 武当四地苍术的根茎描述统计量 茅苍术水溶性浸出物、水溶性总糖、粗蛋白 的总体水平都较其他苍术高上是其道地特 ｌ ｌ均值 Ｉ标准差 水溶性总糖 粗蛋白 ３．７９２５ ３．６ｌ ３６５ 水溶性浸出物 ｌ０．９０７５ １．４１６５５ 灰分 ６．４８ ０．５８２４７ 挥发油 ６．６２７５ ２．４３５０４ 征之一，通过道地与非道地苍术挥发油的 比较，则更能够明显地比较出南苍术挥发油 中道地和非道地药材的差异性。 茅苍术水溶性浸出物、溶性总糖、粗蛋 ６．４６５ １．１０６４８ 表２成份矩阵 成份 １ ２ 白的总体水平都较其他苍术高只是它与其 他产地南苍术相比呈现的诸多道地特征之 一，而通过道地与非道地苍术挥发油的比 水溶性总糖 粗蛋白 水溶性浸出物 灰分 一．８２９ ．８３７ ．７Ｏ６ ．９９５ ．４４５ ．５０９ ．３７６ 一．０８０ 较，则更能够明显地比较出南苍术挥发油中 道地和非道地药材的差异性。 ２道地与非道地苍术挥发油比较 表３数据是郭兰萍…等按照 中国药典》 挥发油 ．２６５ 一．９１５ 挥发油测定加法分单株提取南苍术挥发 表３道地与非道地苍术挥发油比较 类别 总挥发油 归一化百分含量大干 组分２＋３的归一化 组分４＋５的归一化 油，并利用ＧＣ—ＭＳ方法对其挥发油中的组 分进行分离鉴定后所得。本文选取含量较 高的的５种成分：榄香醇、茅术醇、ｐ ２桉叶 １％的样品的平均数 罗田１ ６．３４ ７．０Ｏ 百分含量的平均数 百分含量的平均数 ７４．０２ ４．２９ 醇、苍术酮、苍术素的归一化百分含量进行 分析。其中采样分别来自湖北罗田、湖北房 县以及江苏句容。 对表３的数据进行聚类分析，可以得到 罗田２ 罗田３ ７．０２ ５．７３ ５．５Ｏ ５．４０ ８５．２２ ８７．１１ ２．８５ １．６７ 房县１ ６．４５ ４．６０ ８５．６７ １．４９ 房县２ ５．７９ 句容１ ３．２１ ５．００ ｌ５．３３ １５．６０ ８７．３９ ｌ ３．５６ ６．４７ ２．６５ ３６．２Ｏ ３５．００ 群集成员表和聚类表。从表４和５可以看出 句容１和句容２地区的苍术挥发油聚类，其 余五种苍术聚类。而茅苍术为道地药材，主 句容２ ３．１６ ①基金项目：南京中医药大学青年基金：１１ＸＺＲｌ。 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ６７ 型！ 塑 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工业技术 具备有利于苍术生长所需要的各种条件，这 也是茅山苍术地道性的原因所存。 要生长在汀苏句容地区。表４与表５聚类分 析的结果与 般对于道地和非道地苍术的 土，丘陵山区半阴半阳荒坡地为最好的种 植场地。以下对茅苍术道地药材的形成的 分类标准・敛；茅苍术挥发油的成分、成分 配比与非道地产区的组成有很大不同。 通过对苍术挥发油的主要成分苍术酮、 苍术素、茅术醇和１３ ２桉叶醇的含量作比较， 发现道地药材的苍术酮和苍术素的含量较 高，与非地道的比例分别为３５：ｌ和ｌ０：１；而 茅术醇和０一桉叶醇的含量道地药卡才则远 低于非道地药材，比例分别分别为ｌ：ｌ１和 １：６。由此一ｒ以看 茅苍术的道地性并不是 由挥发油中某种 一成分的含量的高低所 生态条件进行统计分析。 取茅Ｌ【Ｊ等五地南苍术的七壤分析结果 分析，分别对各个产地： 壤的ＰＨ值，以及 土壤中氮、磷、钾、铁、锰、锌、铜的含量。经 过卡方分析，除太平苍术以外，茅山地区的 ４结语 从该文对各类数据的分析不难发 ： 尢论从根 的化学成分，还是苍术挥发油 的主要成分的含旦＿来看，茅山苍术与其它地 各土壤指标与其它地区并无显著 异，反 而太平地区的土壤与其它地区差别较大，而 区苍术均有明显的差别。而苍术类药材的 道地性 来自于苍术挥发油的四种成分含 量的配比关系。茅ＬＵ地区与其它地区的气候 条件的差异，则决定了茅苍术药材化学成 分含量的特殊配比关系。本文利用多元统 太平苍术非道地药材。由此可判别，土壤的 成分不是影响苍术质量的关键因素。 取江苏薛埠、安徽太平、湖北英山、湖 决定，而是由主要成分的配比关系决定。选 北武当、湖北随州五地的各项气候资料数 取苍术素为ｌ，则道地四种主要成分的比例 据，南苍术分布存在北纬３０～３２。、东经 为：１．２：１：０．２：０．３，而非道地苍术得配比 １１１～ｌｌ９。、海拔６０～１０００ ｍ高度，土壤均 则为：０．４：ｌ：２２．４：ｌ９．６，成分配比明显不 为酸性，ＰＨ值５左右，偶有弱碱性。各考察 同。茅山苍术的优势显而易见，对于挥发油 点气候类型相似，ｆ日年降水量差别明显，住 各有效成分的研究也比较广泛，但对与造 ８５Ｏ～１５６０［Ｉ１ ｒｎ之间 。 成挥发油主要成分特有含量配比的原因的 对各产地苍术的气候条件的数据进 探究却很少有涉及，原因是苍术的分布范围 行聚类分析，町以得到群集成员表和聚类 广，气候条件、ｔ壤条件、种群内的变异的问 表。聚类分析结果显示江苏薛埠气候条件 题综合考查非常复杂，下而就一些易收集的 聚类，其余４地气候条件聚类，这说明江苏 数据作统计分析。 薛埠的气候条件与其它地区差别较大，两 主成分分析的结果（见表６）可以看出，温 ３不同地区苍术生长环境因素的分析 度和降水量是影响苍术生长的重要因素。 苍术丰要分布于江苏、浙江、山东、安 茅【Ｊｊ地 北业热带季风气候，年平均气温 徽、湖北和四川等省。苍术性喜温暖、通气、 １ ５１２℃，降雨量１０】８ ｍｍ，常年以东南 为 凉爽、较干燥的气候，耐寒，怕高温高温，喜 主，平均年降雪８～９ ｄ，属典型的低山丘陵 生干向阳山坡，最适生长温度为ｌ５～２２℃。 区，大多属黄棕土壤。植被多为暖温带落叶 对土壤要求不严，ｆ日以排水良好，土质疏松， 阔叶林、北亚热带常绿落叶阔叶混交林。茅 富含腐殖质的砂壤土生长最佳，其次是轻黏 山北部原生植｝皮保持较好，人为破坏较少， 表４群集成员 案例 Ｉ罗田ｌ ｌ罗田２ ｌ罗田３ 房县ｌ ｌ房县２ Ｉ句容ｌ Ｉ句容２ ２群集 ｌ １ ｌ １ ｌ １ １ ｌ １ ｌ ２ Ｉ ２ 表５聚类表 阶 群集组合 首次出现阶群集 群集ｌ 群集２ 系数 群集１ 群集２ 下一阶 １ ３ ５ １．２０２ Ｏ ０ ３ ２ ２ ４ ３．２１４ Ｏ ０ ３ ３ ２ ３ ５．３３６ ２ １ ５ ４ ６ ７ ５１．７８４ Ｏ ０ ６ ５ ｌ ２ ｌ６１．６０６ ０ ３ ６ ６ ｌ ６ ６６９４．４８９ ５ ４ Ｏ 表６气候条件主成分分析的成份矩阵 １ ２ 年平均气温 ０．９５９ Ｏ．２５９ 最高月均气温 ０．９７２ ０．１３４ 最低月均气温 ０．９１４ ０．３９６ 年降水量 一Ｏ．２８８ ０．６７ｌ 无霜期 ０．８ｌ６ ０．３０１ 日照率 ０．６８８ 一Ｏ．６２２ 海拔高度 Ｏ．８３５ ０．４３８ ６８ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 计分析方法结合苍术类药材的特殊性和特 色，忠实且客观地反映苍术类中药资源与环 境问题，对中药质最评价、中药资源利用情 况等提供简单快捷的科学检＝）贝ｌ】方法方法。 参考文献 ［１】郭兰萍，刘俊英，吉利，等．茅苍术道地药 材的挥发油组成特征分析【Ｊ】．中国中药 杂志，２００２，２７（１１）． ［２】贺善安，贺慧生，吕哗，等．茅苍术资源 的保护和利用．植物资源 环境，１ ９９３， ２（１）：１．