关黄柏为芸香科黄柏属植物黄檗（Phellodendron amurense Rupr.）的干燥树皮，为后起药材，历代本草无记载，《中华人民共和国药典》（简称《中国药典》）（2005年版一部）开始收载“关黄柏”药材。关黄柏性苦味寒，有清热燥湿、泻火除蒸、解毒疗疮之功效，用于湿热泻痢、黄疸尿赤、带下阴痒、湿疹湿疮等症^[1]，主要含有小檗碱、巴马汀等化学成分。现代研究表明，关黄柏具有抗微生物及抗原虫的多种药理作用^[2]。药材主产区为吉林、辽宁等，但对吉林省不同产区药材质量的研究鲜有报道。

灰色关联度分析是一种系统科学理论分析方法，该方法是根据各因素变化曲线几何形状的相似程度来判断因素之间的关联程度。灰色关联度分析通过计算关联系数、关联度以及根据关联度的大小对待评指标进行排序，给予系统发展变化趋势量化的测量，且该方法对样本容量和数据规律性要求较低，易于掌握。

本研究的目的是通过灰色关联分析对吉林省不同产地关黄柏药材的质量进行综合评价，以期能将该方法应用到更多中药材的化学质量综合评价中。

1 仪器与材料

采集吉林省不同产地的10年生关黄柏新鲜药材，刮除栓皮，压成板状，自然晾干；由长春中医药大学药学院姜大成教授鉴定为芸香科植物黄檗（Phellodendron amurense Rupr.）的干燥树皮。7个不同产地的关黄柏均粉粹成粗粉（全部通过2号筛，能通过4号筛的不超过40%），干燥，保存于长春中医药大学中药化学（活性天然产物合成和结构修饰）实验室。

Agilent公司1260 LC型高效液相色谱仪（包括G1311C四元低压梯度泵、G1329B自动进样器、G1316A柱温箱、安捷伦Chemstation工作站、G1315D二极管阵列检测器），昆山市超声仪器有限公司KQ-250型超声波清洗器，天津泰斯特仪器有限公司DZ-1AⅡ真空干燥箱。青岛海洋化工有限公司硅胶G薄层板。Fischer公司乙腈、甲醇（色谱纯），盐酸小檗碱（批号110713-200911）、盐酸巴马汀（批号110732-201510）对照品均购自中国食品药品检定研究院。

2 不同产地关黄柏药材的常规检测

取关黄柏药材粗粉，按照《中国药典》2015年版关黄柏药材规定的水分、总灰分、浸出物、小檗碱及巴马汀含量测定的方法对吉林省不同产地的关黄柏药材进行常规检测，结果见表 1（小檗碱和巴马汀含量分别以盐酸小檗碱和盐酸巴马汀计）。

3 灰色关联度分析 3.1 确定因素、原始数据

确定利用灰色关联分析关黄柏质量的可量化因素为灰分含量（%）、巴马汀含量（%）、小檗碱含量（%）、水分含量（%）、浸出物含量（%）。

3.2 原始数据

原始数据表示：x_ij，i=1，2，…n j=1，2，…m

$ {\left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {{x_{11}}}&{{x_{12}}}&{{x_{13}}}\\ \cdots&\cdots&\cdots \\ {{x_{71}}}&{{x_{72}}}&{{x_{73}}} \end{array}} \right]_{7 \times 3}} $

3.3 计算关联系数和关联度

灰色关联度分析其基本思想是将评价指标原始观测数据进行无量纲化处理，计算关联系数、关联度以及根据关联度的大小对待评指标进行排序^[3]。

关联系数：${\xi _{ij}} = \frac{{\mathop {\min }\limits_i \mathop {\min }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right| + \rho \mathop {\min }\limits_i \mathop {\min }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|}}{{\left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right| + \rho \mathop {\min }\limits_i \mathop {\min }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|}}$

其中，|y_j-x_ij|为参考序列的第j个点与比较序列的绝对差j=1，2，…m，m=5；${\mathop {\min }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|}$即在序列j上找出绝对差的最小值，亦做第1级最小差；${\mathop {\min }\limits_i \mathop {\min }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|}$即所有绝对差中的最小值，亦做第2级最小差；同理$\mathop {\max }\limits_i \mathop {\max }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|$为二级最大差。

取ρ=0.5；${y_j} = \mathop {\max }\limits_j {x_{ij}}$，j=1，2，…m   ${y_j} = \mathop {\min }\limits_j {x_{ij}}$，j=1，2，…m，m=5为参考差序列（最优参考序列、最差参考序列）：y_j，j=1，2，…m，m=5，计算结果见表 2、3。

由表 2可知，${\mathop {\min }\limits_i \mathop {\min }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|}$=0.00，$\mathop {\max }\limits_i \mathop {\max }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|\;$=4.805，即二级最大差和二级最小差分别为0.00和4.805。

由表 3可知，${\mathop {\min }\limits_i \mathop {\min }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|}$=0.00，$\mathop {\max }\limits_i \mathop {\max }\limits_j \left| {{y_j} - {x_{ij}}} \right|\;$=4.665 5，即二级最大差和二级最小差分别为0.00和4.665。

关联度：${r_i} = \frac{1}{{{m_j}}}\sum\limits_{j = 1}^m {{\xi _{ij}}} $，其中因各产区灰分、水分、浸出物量均符合《中国药典》2015年版规定且差异不大、小檗碱、巴马汀含量差异显著，故权重分别选取为0.01、0.01、0.08、0.45、0.45，计算结果见表 4、5。

与最差参考序列的关联度越大，评价单元质量越差，与最优参考序列的关联程度越大，评价单元的质量越好，因此定义相对关联度R_i为每个产地的最优关联度除以该产地最差关联度与最优关联度的和^[4-6]。

3.4 定义并计算相对关联度

关联系数是比较数列与参考数列在各点的关联程度值，因此数值不止1个，而信息过于分散不便于整体性比较，因此将各点的关联系数集中为1个平均值，作为比较数列和参考数列间的关联程度的量化表示，计算结果见表 6。

4 结论

通过对吉林省7个不同产地的关黄柏药材的水分、总灰分和浸出物的测定，表明九台、柳河、永吉、磐石、龙井、图们和公主岭所产药材均符合《中国药典》规定，含水量在7.89%~9.57%之间，总灰分在7.39%~8.66%之间，浸出物在15.78%~21.52%之间，其中水分和总灰分各产区差别不大，没有明显地域差异。浸出物含量不同产地药材有一定差异，其中龙井、柳河、永吉产区浸出物量较大。不同产地小檗碱含量在0.70%~2.32%之间，巴马汀含量在0.19%~0.44%之间，差异显著。龙井、图们产区的小檗碱、巴马汀含量明显高于永吉、九台、柳河、磐石、公主岭地区。

不同产地的关黄柏药材相对关联度越大，表明其质量越好，由表 6可知关黄柏药材质量优劣次序为龙井 > 图们 > 九台 > 永吉 > 柳河 > 磐石 > 公主岭。相对关联度值的范围为[0.420 2，0.566 2]。说明各产地关黄柏的质量存在一定差异。

有文献报道光强^[7]、水分^[8]、氮素形态^[9]、遗传性^[10-11]、地区^[12]与关黄柏药材中的生物碱类化合物含量相关。由本文研究可见，地理位置对植物代谢产生生物碱类化合物具有一定影响。吉林省7个地区处于东经124°02′~126°41′之间，评价结果得出，接近长白山脉的高经度地区所产药材质量明显好于接近松辽平原的低经度地区，提示地理环境对黄檗药材质量有重要影响。