Comprehensive Quality Evaluation of Ardisia crispa（Thunb.）A.DC. Based on Multiple Indicators and Multivariate Statistical Analysis

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.08.006

Abstract

Abstract: Based on seven indicators（moisture，total ash，acid‑insoluble ash，extract，total flavonoids，total phenols and total saponins content），correlation analysis，principal component analysis，clustering heatmap analysis，CRITIC‑TOPSIS and CRITIC‑grey relational analysis models were used to comprehensively evaluate the quality of seven batches of Ardisia crispa（Thunb.）A.DC.from different areas.The results of correlation analysis showed close relationship among seven indexes，indicating some overlap of information.Principal component analysis extracted five main indicators，including total ash，acid‑insoluble ash，extract，total saponins and moisture content，and the cumulative contribution rate was 93.293%.The weighting results of each indicator based on CRITIC method were basically consistent with principal component analysis，among which the weight values of the extract and total saponins content ranked highest.Both evaluation models showed significant quality differences among the A.crispa samples from different areas，but the coefficient of variation of the CRITIC‑grey relational analysis model was larger to 42.889 9%，which better reflected the quality difference of A.crispa.And the results were basically consistent with the principal component and clustering heatmap analysis results.Under this model，sample BLJ3 ranked highest，BLJ1，BLJ2，BLJ6，BLJ7 ranked middle，and BLJ4，BLJ5 ranked lowest.In summary，among the seven indicators，the extract，total saponins，moisture，total ash and acid‑insoluble ash content can be used as the main indicators for evaluating the quality of A.crispa from different areas，especially the extract and total saponins content providing the greater quality information.Among the two evaluation models，the CRITIC‑grey relational analysis model is more suitable for the comprehensive quality evaluation of A.crispa.Among the seven batches of samples，sample BLJ3 from Pengshui County，Chongqing City is of the best quality，which could be used as the first choice for the high‑quality provenances of A.crispa.BLJ1，BLJ2，BLJ6，BLJ7 are of medium quality and can be used as alternative provenances.The quality of the two samples（BLJ4 and BLJ5）from Guiyang，Guizhou Province is poor，which should be avoided as much as possible in the screening of provenances of A.crispa.

Key words: Ardisia crispa（Thunb.）A.DC., Multiple indicators, Multivariate statistical analysis, Quality evaluation, Criteria importance though intercrieria correlation, Grey relational analysis

摘要： 基于水分、总灰分、酸不溶性灰分、浸出物、总黄酮、总酚、总皂苷含量共7个检测指标，通过相关性分析、主成分分析、聚类热图分析，以及CRITIC-TOPSIS和CRITIC-灰色关联度评价模型，对7批不同产地的百两金[(Ardisia crispa(Thunb.)A.DC.]开展综合质量评价研究。相关性分析结果表明，7个指标关系密切，信息存在一定重叠；主成分分析共提取总灰分、酸不溶性灰分、浸出物、总皂苷、水分含量5个主要检测指标，累计贡献率达93.293%；CRITIC法对各指标的赋权结果中，浸出物和总皂苷的权重值排名最为靠前，与主成分分析结果基本吻合。2种评价模型均显示了不同产地百两金较大的质量差异，以CRITIC-灰色关联度模型的变异系数较大（42.889 9%），更能反映百两金的质量差异，且与主成分和聚类热图分析结果基本一致。在该模型下，样品BLJ3排名最为靠前，BLJ1、BLJ2、BLJ6、BLJ7排名居中，而BLJ4、BLJ5排名较为靠后。综上所述，7个指标中，浸出物、总皂苷、水分、总灰分、酸不溶性灰分含量5个指标可以作为判断不同产地百两金质量的主要因素，尤其是浸出物、总皂苷含量提供的质量信息较多。2种评价模型中，CRITIC-灰色关联度模型更适用于不同产地的百两金综合质量评价。7批样品中，重庆市彭水县的样品（BLJ3）质量最好，可作为百两金优质种源首选；BLJ1、BLJ2、BLJ6、BLJ7质量居中，可作为备选种源；贵州省贵阳市2个样品（BLJ4、BLJ5）质量较差，在种质资源筛选中需尽量避免。

关键词: 百两金, 多指标, 多元统计分析, 质量评价, 权重分析法, 灰色关联度法

CLC Number:

S567.19

HU Youqiong, JIANG Jinxiang, HUANG Anling, REN Zhiqin, WEI Shenghua, WANG Zhiwei. Comprehensive Quality Evaluation of Ardisia crispa（Thunb.）A.DC. Based on Multiple Indicators and Multivariate Statistical Analysis[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2024, 53(8): 51-60.

胡优琼, 姜金香, 黄安玲, 任志琴, 魏升华, 王志威. 基于多指标和多元统计分析的百两金综合质量评价[J]. 河南农业科学, 2024, 53(8): 51-60.

References

［1］国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草［M］.上海：上海科学技术出版社，1999：59.
Chinese Materia Medica Editorial Board of State Administration of Traditional Chinese Medicine.Chinese materia medica［M］.Shanghai：Shanghai Scientific and Technical Publishers，1999：59.
［2］JANSAKUL C，BAUMANN H，KENNE L，et al.Ardisiacrispin A and B，two utero‑contracting saponins from Ardisia crispa［J］.Planta Medica，1987，53（5）：405‑409.
［3］JINDAL H，MOHAMAD J.Antioxidant activity of Ardisia crispa（Mata pelanduk）［J］.Sains Malaysiana，2012，41（5）：539‑545.
［4］叶蕾丝，杜漠，李瑞，等.百两金药学研究概况［J］.安徽农业科学，2013，41（18）：7754‑7755，7758.
YE L S，DU M，LI R. et al.Overview of pharmacological research on Ardisia crispa（Thunb.）DC.A.［J］.Journal of Anhui Agricultural Sciences， 2013， 41 （18）：7754‑7755，7758.
［5］刘姩，李颖，郭济贤，等.中国紫金牛属的分类及其岩白菜素的含量［J］.上海医科大学学报，1993，20（1）：49‑54.

LIU N，LI Y，GUO J X，et al.Studies on the taxonomy of the genus Ardisia（Myrsinaceae） from China and the occurence and quantity of bergenin in the genus［J］.Fudan University Journal of Medical Sciences，1993，20（1）：49‑54.

［6］贵州省药品监督管理局.贵州省中药材民族药材质量标准［S］.北京：中国医药科技出版社，2020：2‑3.
Guizhou Medical Products Administration.Quality standards for Chinese and ethnic herbal medicines in Guizhou Province［S］.Beijing：China Medical Science Press，2020：2‑3.
［7］查俊，熊南茜.苗药朱砂根的研究进展［J］.科协论坛（下半月），2013（12）：223‑224.
ZHA J，XIONG N Q.Research progress of Miao medicine Ardisia crenata［J］.Science & Technology Association Forum，2013（12）：223‑224.
［8］赵欧，杜莹.高效液相色谱法测定八爪金龙及组方制剂中岩白菜素的含量［J］.湖北农业科学，2016，55（1）：186‑188.
ZHAO O，DU Y.Determination of bergeninum content in Ardision crispa（thunb.） A.DC and Kaihoujian preparations by HPLC［J］.Hubei Agricultural Sciences，2016，55（1）：186‑188.
［9］张锋，王志芬.浅析环境因子对道地药材形成的影响［J］.现代中药研究与实践，2009，23（5）：24‑25.
ZHANG F，WANG Z F.Analysis on the influence of environmental factors on the formation of authentic medicinal materials［J］.Research and Practice on Chinese Medicines，2009，23（5）：24‑25.
［10］李凤双，刘文江.百两金中岩白菜素的含量测定［J］.中国中药杂志，1989，14（6）：41‑42.
LI F S，LIU W J.Determination of bergenin in Bailiangjin［J］.China Journal of Chinese Materia Medica，1989，14（6）：41‑42.
［11］侯金玲，黄瑞松，薛亚馨，等.瑶药竹叶风质量控制方法研究［J］.中国实验方剂学杂志，2014，20（6）：60‑66.
HOU J L，HUANG R S，XUE Y X，et al.Reesearch on the method of quality control of Yao medicine Ardisia crispa［J］.Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae，2014，20（6）：60‑66.
［12］樊丹怡，常宏，邹嵘，等.紫外-可见分光光度法测定八爪金龙中总皂苷的含量［J］.中国医院用药评价与分析，2015，15（7）：864‑866.
FAN D Y，CHANG H，ZOU R，et al.Determination of the content of total saponins in Ardisia crispa by ultraviolet spectrophotometry［J］.Evaluation and Analysis of Drug‑Use in Hospitals of China，2015，15（7）：864‑866.
［13］王长彬，周永强，俸婷婷，等.基于HPLC图谱探究苗药八爪金龙3个基原不同药用部位的差异［J］.化学工程师，2020，34（12）：23‑27.
WANG C B，ZHOU Y Q，FENG T T，et al.Study on the differences of different components of different base of Ardisia crispa（Thunb.）A.DC.based on HPLC［J］.Chemical Engineer，2020，34（12）：23‑27.
［14］李晓，石慧，丁晶鑫，等.不同基原八爪金龙药材中黄酮、香豆素类化学成分分析［J］.中国药房，2021，32（4）：443‑452.
LI X，SHI H，DING J X，et al.Analysis of chemical constituents as flavonoids and coumarins in Radix ardisiae from different sources［J］.China Pharmacy，2021，32（4）：443‑452.
［15］黄珍珍，蔡佳仲，柯翠敏，等.HPLC-ELSD法测定朱砂根中岩白菜素和百两金皂苷A的含量［J］.中南药学，2012，10（11）：829‑832.
HUANG Z Z，CAI J Z，KE C M，et al.HPLC‑ELSD determination of bergenin and ardisiacrispin A in Ardisia crenata Sims［J］.Central South Pharmacy，2012，10（11）：829‑832.
［16］李国卫，索彩仙，吴文平，等.基于多元统计分析的不同诃子属药材多指标成分研究［J］.天然产物研究与开发，2021，33（1）：23‑33.
LI G W，SUO C X，WU W P，et al.Multi‑indicative component ananlysis of different species of Terminalia L.based on multivariate statistical analysis［J］.Natural Product Research and Development，2021，33（1）：23‑33.
［17］韩胜男，张晓杭，周培培，等.化学计量学在中药组效关系研究中的应用进展［J］.中国中药杂志，2014，39（14）：2595‑2602.
HAN S N，ZHANG X H，ZHOU P P，et al.Application of chemometrics in composition‑activity relationship research of traditional Chinese medicine［J］.China Journal of Chinese Materia Medica，2014，39（14）：2595‑2602.
［18］周永逸，陈海杰，薛佳，等.基于多元活性成分同时测定结合多元统计分析评价不同产地金钱草药材的质量［J］.中国中药杂志，2023，48（17）：4663‑4674.
ZHOU Y Y，CHEN H J，XUE J，et al.Quality evaluation of Lysimachiae herba from different habitats based on simultaneous determination of multiple bioactive constituents combined with multivariate statistical analysis［J］.China Journal of Chinese Materia Medica，2023，48（17）：4663‑4674.
［19］李笑梅.多指标综合评价方法综述［J］.统计与管理，2022，37（2）：45‑48.
LI X M.Summary of multi‑index comprehensive
evaluation methods［J］.Statistics and Management，2022，37（2）：45‑48.
［20］孟杰，陈兴福，杨文钰，等.基于灰色关联度分析和DTOPSIS法综合评价青川柴胡资源［J］.中国中药杂志，2014，39（3）：433‑437.
MENG J，CHEN X F，YANG W Y，et al.Evaluation of Bupleuri radix resources in Qingchuan based on DTOPSIS and grey related degree［J］.China Journal of Chinese Materia Medica，2014，39（3）：433‑437.
［21］陈翔，郭海波，陈才军，等.基于CRITIC法计算权重系数的正交设计法优化三叶青干燥工艺的研究［J］.时珍国医国药，2018，29（9）：2174‑2176.
CHEN X，GUO H B，CHEN C J，et al.Study on optimization of drying technology of clover by orthogonal design method based on CRITIC method to calculate weight coefficient［J］.Lishizhen Medicine and Materia Medica Research，2018，29 （9）：2174‑2176.
［22］刘融融，焦连庆，张婷，等.基于CRITIC法优化大叶冬青瞬时高温灭菌工艺［J］.中国农业科技导报，2023，25（12）：205‑215.
LIU R R，JIAO L Q，ZHANG T，et al.Optimization of instantaneous high‑temperature sterilization process before and after sterilization of Ilex latifolia based on CRITIC method［J］.Journal of Agricultural Science and Technology，2023，25（12）：205‑215.
［23］石艺婷，何英杰，陈芸，等.基于CRITIC法计算权重系数的枳壳综合品质研究［J］.中国现代中药，2019，21（5）：598‑602.
SHI Y T，HE Y J，CHEN Y，et al.Quality evaluation of Aurantti fructus based on CRITIC method［J］.Modern Chinese Medicine，2019，21（5）：598‑602.
［24］兰太进，常明，李巧凤，等.基于CRITIC法计算权重系数的星点设计：效应面法优化雷公降压颗粒成型工艺的研究［J］.中药材，2019，42（6）：1356‑1359.
LAN T J，CHANG M，LI Q F，et al.Optimization of formation process for Leigong antihypertensive granules by central composite design：Respones surface methodology based on CRITIC weighted evaluation［J］.Journal of Chinese Medicinal Materials，2019，42（6）：1356‑1359.
［25］李洁环，张建军，冯健英，等.3种客观赋权法比较优选健胃除痞颗粒的提取工艺［J］.广东药科大学学报，2022，38（6）：91‑97.
LI J H，ZHANG J J，FENG J Y，et al.Comparison of three objective weighting methods to optimize the extraction process of Jianwei Chupi Granules［J］.Journal of Guangdong Pharmaceutical University，2022，38（6）：91‑97.
［26］田敏丽，关雪，郑阁萍，等.CRITIC法在医院医疗质量评价中的应用［J］.解放军医院管理杂志，2014，21（9）：862‑863.
TIAN M L，GUAN X，ZHENG G P，et al.Application of CRITIC methods in hospital medical quality appraisal［J］.Hospital Administration Journal of Chinese PLA，2014，21（9）：862‑863.
［27］吕志鹏，吴鸣，宋振浩，等.电能质量CRITIC-TOPSIS综合评价方法［J］.电机与控制学报，2020，24（1）：137‑144.
LÜ Z P，WU M，SONG Z H，et al.Comprehensive evaluation of power quality on CRITIC‑TOPSIS method［J］.Electric Machines and Control，2020，24（1）：137‑144.
［28］王文胜.改进GRA-TOPSIS方法的深部破碎岩体质量评价模型研究［J］.现代矿业，2023，39（7）：90‑93.
WANG W S.Quality evaluation model of deep broken rock mass based on improved GRA‑TOPSIS method［J］.Modern Mining，2023，39（7）：90‑93.
［29］朱思，牛广俊，王维华，等.层次分析法优选朱砂根活性成分提取工艺［J］.辽宁中医药大学学报，2015，17（12）：46‑48.
ZHU S，NIU G J，WANG W H，et al.Application of analytic hierarchy process for optimization of active ingredients extraction from Ardisia ctenata Sims［J］.Journal of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine，2015，17（12）：46‑48.
［30］巫晓霞，黄群，李羿.基于多元统计学的茯苓质量综合评价［J］.化学研究与应用，2022，34（10）：2472‑2476.
WU X X，HUANG Q，LI Y.Comprehensive evaluation of Poria quality based on multivariate statistics［J］.Chemical Research and Application，2022，34（10）：2472‑2476.
［31］管新建，秦海东，孟钰.基于CRITIC-TOPSIS-灰色关联度的淮河流域水资源利用效率评估［J］.节水灌溉，2018（11）：73‑76.
GUAN X J，QIN H D，MENG Y.Water use efficiency evaluation of Huai River Basin based on CRITIC‑TOPSIS‑gray relation degree［J］.Water Saving Irrigation，2018（11）：73‑76.
［32］李文靖，付博，颜川岚，等.基于熵权法和灰色关联度法的黄精“九蒸九制”次数探析［J］.中华中医药杂志，2021，36（11）：6764‑6769.
LI W J，FU B，YAN C L，et al.Analysis on the times of Polygonati rhizoma steamed by multiple times based on entropy weight and gray relative analysis method［J］.China Journal of Traditional Chinese Medicine and Pharmacy，2021，36（11）：6764‑6769.
［33］张艺，赖先荣，孟宪丽，等.紫金牛属药用植物中岩白菜素的高效液相色谱法测定及资源利用［J］.中国中药杂志，1996，21（8）：458‑460.
ZHANG Y，LAI X R，MENG X L，et al.Determination of bergenin in medicinal plants of Ardisia by HPLC and its resource utilization［J］.China Journal of Chinese Materia Medica，1996，21（8）：458‑460.
［34］侯金玲.瑶药竹叶风质量控制方法研究［D］.南宁：广西大学，2014.
HOU J L.Research on the method of quality control of Yao medicine Ardisia crispa［D］.Nanning：Guangxi University，2014.
［35］刘文江，段青宏，檀密艳，等.中药百两金的药理作用研究［J］.中草药，1986，17（9）：21‑24.
LIU W J，DUAN Q H，TAN M Y，et al.Study on pharmacological effects of Chinese medicine Ardisia crispa［J］.Chinese Traditional and Herbal Drugs，1986，17（9）：21‑24.
［36］黄伟.百两金抗肿瘤活性成分研究［D］.长沙：中南大学，2007.
HUANG W.Studies on the antitumor active constituents from the root of Ardisia crispa［D］.Changsha：Central South University，2007.
［37］蔡佳仲，胡英杰.百两金皂苷类似物的化学与药理学研究进展［J］.天然产物研究与开发，2012，24（11）：1671‑1679.
CAI J Z，HU Y J.Progress in the structure and bioactivity of ardisiacrispin analogues［J］.Natural Product Research and Development，2012，24（11）：1671‑1679.
［38］苏宏娜，李学学，农常东，等.基于多元统计分析和多指标评价假东风草和东风草的质量［J］.中成药，2021，43（4）：970‑975.
SU H N，LI X X，NONG C D，et al.Quality evaluation of Blumea riparia and Blumea megacephala based on multi‑variate statistical analysis and multiple indexes［J］.Chinese Traditional Patent Medicine，2021，43（4）：970‑975.
［39］曾令琴，何康，郭江涛，等.多指标成分结合多元统计分析法综合评价黔产黑骨藤质量［J］.中国药房，2023，34（7）：802‑806.
ZENG L Q，HE K，GUO J T，et al.Comprehensive quality evaluation of Periploca forrestii produced in Guizhou using multi‑index components combined with multivariate statistical analysis［J］.China Pharmacy，2023，34（7）：802‑806.
［40］黄婷，张思亲，王治中，等.基于灰色关联度、DTOPSIS与模糊概率法的玉米姊妹系综合评价［J］.分子植物育种，2023，21（15）：5199‑5212.
HUANG T，ZHANG S Q，WANG Z Z，et al.Comprehensive evaluation of maize sister lines based on grey relational degree， DTOPSIS and fuzzy probability method［J］.Molecular Plant Breeding，2023，21（15）：5199‑5212.
［41］李建忠，戴昀，叶鑫雨，等.基于多元统计分析对芥菜营养品质的综合评价［J］.中国蔬菜，2024（1）：29‑37.
LI J Z，DAI Y，YE X Y，et al.Comprehensive evaluation of nutritional quality using multivariate statistical analysis in Brassica juncea[J］.China Vegetables，2024（1）：29‑37.
［42］昝凯，周青，张志民，等.灰色关联度和DTOPSIS法综合分析河南区域试验中大豆新品种（系）的农艺性状表现［J］.大豆科学，2018，37（5）：664‑671.
ZAN K，ZHOU Q，ZHANG Z M，et al.Gray correlation analysis and DTOPSIS method for comprehensive agronomic performance analysis of new soybean varieties（lines） in Henan regional test［J］.Soybean Science，2018，37（5）：664‑671.
［43］李珍，乔向东，杨洋，等.熵权法结合灰色关联度法评价白芷饮片质量［J］.中国现代应用药学，2022，39（1）：61‑67.
LI Z，QIAO X D，YANG Y，et al.Quality evaluation of Angelicae dahuricae radix decoction pieces by entropy weight and gray relative analysis method［J］.Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy，2022，39（1）：61‑67.
［44］余高，王海，莫忠妹，等.不同生境黄精根茎品质特性及根际土壤环境驱动因子［J］.河南农业科学，2023，52（12）：57‑68.
YU G，WANG H，MO Z M，et al.Rhizome quality characteristics of Polygonatum rhizoma in different habitats and driving factors in rhizosphere soil environment［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2023，52（12）：57‑68.

［45］王志威，胡优琼，黄安玲.贵州省灵芝的生态种植适生区及关键生态因子研究［J］.河南农业科学，2022，51 （10）：61‑73.
WANG Z W，HU Y Q，HUANG A L.Study on ecological planting suitable areas and key ecological factors of Ganoderma lucidum in Guizhou Province［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2022，51（10）：61‑73.

［46］周泽建，冯金朝.走马胎灰分对光的响应特征及其与生长指标的相关性［J］.热带亚热带植物学报，2024，32（1）：111‑117.
ZHOU Z J，FENG J C.Light response characteristics of ash in Ardisia giantifolia and its correlation with growth indexes［J］.Journal of Tropical and Subtropical Botany，2024，32（1）：111‑117.

[1]	CHENG Guifang, WANG Yuxin, SHEN Huishi. Research on Cultivated Land Quality Evaluation Based on Ensemble Learning Method [J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(8): 155-162.
[2]	LI Rihui, ZHONG Xiaomin, DUAN Xinyao, YAN Yasai, WANG Lin, WANG Hua, LI Hua. The Impact of Simplified Ecological Cultivation Model on the Soil Quality of Italian Riesling Vineyard [J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(12): 127-135.
[3]	ZHANG Fan, LI Yuan, CHEN Mengru, XING Yingying, WANG Xiukang. Comparison and Comprehensive Evaluation of Quality of 20 Potato Varieties [J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2022, 51(8): 28-36.
[4]	WANG Xueping, GAO Shiwei, YE Fei, TENG Jing, GUI Anhui, ZHENG Pengcheng. Quality Evaluation and Construction of Seedling Index of Tea Seedlings [J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2022, 51(12): 45-52.
[5]	DONG Xiang’e, SUN Shubin, CHEN Yi, YU Xi, OUYANG Jin, ZHAO Gaokun, CHEN Junhong, ZOU Congming. Appearance Quality Evaluation and Regional Characteristic Analysis of Biomass Energy Flue-Cured Tobacco in Yunan Province [J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2020, 49(5): 173-180.