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第 1 1 卷 第 7 期
2009 年 7 月
辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM
Vol. 11 No. 7
Jul . ，2009
牛蒡子为菊科植物牛蒡Arctium lappa L.的干
燥成熟果实，用于风热感冒、咳嗽痰多、麻疹、风
疹、咽喉肿痛、痄腮丹毒、痈肿疮毒。2007年8月
下旬—11月上旬笔者采集了34个地区的牛蒡子
作为样品：黑龙江4个、吉林7个、辽宁6个、浙江
1个、江苏1个、山东1个、陕西2个、甘肃4个、河
北1个、河南2个、四川2个、湖北3个。其中江苏
徐州和山东苍山的样品为栽培品。牛蒡子属于种
子药材，本文采用相关分析和灰色关联分析对不
同产地牛蒡子作为药材和种子2个方面进行质量
评价。
1 实验数据的测定
1.1 千粒重测定 测定方法：按药典取样方法随机
数取1000粒成熟饱满的种子，测量2次，取平均值。
测定结果见表1。
1.2 饱满度的测定 测定方法：在100mL水中加入
100粒种子，搅拌1min，分出上下层种子，上层的为
不饱满种子，下层的为饱满的种子，分出晾干。饱满
度由粒数百分比和重量百分比来衡量，计算公式如
下。
饱满种子粒数
粒数百分比= ×100%
总粒数
饱满种子质量
重量百分比= ×100%
总质量
发芽率的测定 测定方法 ：发芽率的测定采用
300粒成熟饱满的种子,将种子放于铺满双层滤纸
的培养皿中,盖上纱布,置于培养箱中,在28℃下发
芽,早晚换水2次,避免发霉变质,以长出新芽为准
计算发芽率。
发芽率(%)=(发芽的种子数/供试种子数)×
100（第15天）
1.4 牛蒡苷的测定 仪器：Agilent 1100高效
液相色谱仪。色谱条件 ：色谱柱为Agilent TC-
C18(4.6mm×250mm,5μm) ；流 动 相 ：甲 醇 — 水
（水%：0min,55%;10min,46%;20min,30 %线性梯度）；
流速:1.0mL/min;检测波长;280nm;柱温：25℃;检测
时间20min。
2 相关分析
使用SPSS13.0，运用Kendall法和Spearman法对
34个产地的样品（表1数据）进行相关分析。结果显
示，千粒重与牛蒡苷具有一定的正相关性（Kendalls
tau-b=0.497,P=0.000 ;Spearman=0.645, P=0.000），粒
数百分比与重量百分比具有正相关性。(Kendalls
tau-b=0.799,P=0.000 ; Spearman=0.884,P=0.000 )。
不同产地牛蒡子药学质量和种子质量比较
吕 智1，窦德强1，康廷国1，许 亮1，刘 淼2，常 禹2，陈宏伟2
（1.辽宁中医药大学药学院，辽宁 大连 116000 ；2.中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁 沈阳 110016）
摘 要：目的：考查不同产地牛蒡子药学质量和种子质量。方法：使用相关分析、灰色关联分析对不同产地牛
蒡子做出质量评价。结果 ：以千粒重和牛蒡苷为指标，北镇采集的牛蒡子药学质量最佳；以千粒重、饱满度、发芽率
为指标，徐州采集的牛蒡子种子质量最佳。结论 ：牛蒡子作为药材不同产地样品质量差别不大，而牛蒡子作为植物
牛蒡的种子质量差别较大，栽培品种质量较好。
关键词：牛蒡子；千粒重；饱满度；灰色关联度分析
中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1673-842X (2009)07- 0171- 03
Comparison of Pharmaceutical Quality and Seed Quality of Fructus Arctii in Different Places
LV Zhi1, DOU De-qiang1, KANG Ting-guo1，XU Liang1, LIU Miao2, CHANG Yu2，CHEN Hong-wei2
（1.College of pharmacy,Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Dalian 116000,Liaoning,China；
2.Institute of Applied Ecology,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,Liaoning,China）
Abstract：Objective：To compare the pharmaceutical quality and seed quality of Fructus Arctii in
different places. Methods: Correlation analysis, Grey incidence analysis were used for the quality evaluation
of Fructus Arctii in different places. Results: The Beizhen samples shows best quality, when adopted weight
of thousand seeds and Arctiin as for evaluation of pharmaceutical quality. The sample cultivated in Xuzhou
was evaluated as best, when adopted weight of thousand seeds , seed plumpness and sprouting rate as indexes
of quality evaluation. Conclusion: The samples of Fructus Arctii collected in different places shows little
difference in the pharmaceutical quality, but shows significant difference in seed quality. Generally, the
cultivated samples shows better than wild ones.
Key words：Fructus Arctii; weight of thousand seeds;seed plumpness;Grey incidence analysis
收稿日期：2009-02-08
作者简介 ：吕智（1982-），男，辽宁丹东人，硕士研究生，研究方向：中药化学。
通讯作者：窦德强（1967-），男，教授，博士生导师。Tel ：(0411)87586014,E-mail ：doudeqiang2003@yahoo.com。
DOI：10.13194/j.jlunivtcm.2009.07.173.lvzh.091
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辽 宁 中 医 药 大 学 学 报 1 1 卷
其他指标之间并无显著相关性。
表1 千粒重 饱满度 发芽率 牛蒡苷测定结果
编号 千粒重(g) 粒数百分比(%)
重量百
分比(%)
发芽
率(%)
牛蒡苷含
量（%）
1 9.5874 76 81.60 77.33 6.985
2 8.5292 54 71.52 84.00 5.752
3 10.1861 61 74.00 84.67 6.816
4 9.8033 81 87.40 92.00 6.815
5 9.9728 71 80.51 88.67 6.997
6 10.9905 29 87.94 94.33 9.215
7 10.3788 48 56.19 76.00 7.050
8 8.4698 23 32.53 89.00 6.298
9 10.0348 46 49.01 95.00 7.599
10 9.9224 29 36.19 86.67 5.620
11 6.9730 15 25.95 83.67 5.225
12 9.8731 62 69.35 92.00 7.634
13 7.1743 34 40.91 80.00 5.557
14 10.5092 27 31.27 84.33 8.829
15 8.4528 65 79.28 95.67 6.561
16 10.6190 63 75.73 89.67 6.734
17 8.8805 65 78.75 83.33 6.306
18 9.8290 74 80.56 72.67 7.258
19 10.9821 71 74.19 86.00 6.164
20 9.7747 61 68.85 82.00 5.474
21 9.3446 67 77.34 75.00 6.895
22 7.9749 55 78.16 88.67 6.212
23 9.7427 79 89.90 99.00 7.593
24 5.8026 16 29.11 30.00 2.538
25 5.5856 22 45.33 88.33 3.611
26 8.2302 52 57.72 88.67 5.008
27 6.8274 4 10.12 83.00 5.085
28 7.3574 25 32.60 29.00 4.693
29 7.3037 37 44.94 84.33 6.022
30 7.6292 54 62.04 93.00 7.702
31 8.2686 33 34.57 71.00 6.505
32 7.0790 69 82.72 76.33 6.910
33 6.4020 24 27.48 75.67 4.710
34 12.8027 87 93.75 94.67 6.854
3 灰色关联度分析
3.1 根据评价目的确定评价指标体系 收集评价数
据 设n个数据序列形成如下矩阵：
( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
1 2
1 2
1 2
1 2
1 1 ... 1
2 2 ... 2
. . .
, ...,
. . ... .
. . .
...
n
n
n
n
x x x
x x x
X X X
x m x m x m
⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟= ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
其中m为指标的个数
( ) ( ) ( )( )1 , 2 , ... , , 1 , 2 , 3 ,i i i iX x x x m i n= =
因粒数百分比与重量百分比这2个指标正相
关，故本文进行灰色关联分析分析时将重量百分比
这个指标舍去。以34个不同产地牛蒡子样品和千
粒重、粒数百分比、发芽率组成矩阵评价牛蒡子作为
种子的质量。m=34,n=3
表2 产地名称
编号 省 产地 编号 省 产地
1
黑龙江
佳木斯 18 浙江 建德
2 富锦 19 江苏 徐州
3 五常 20 山东 苍山
4 牡丹江 21 陕西 太白县5
吉林
四平 22 宁陕
6 梅河口 23
甘肃
会川
7 通化 24 天水
8 抚松 25 岷县
9 桦甸 26 宕昌
10 蛟河 27 河北 承德
11 延吉 28 河南 禹州12
辽宁
本溪县 29 栾川
13 宽甸 23 甘肃 会川
14 岫岩 30
湖北
恩施
15 铁岭 31 神农架
16 清源 32 巴东
17 北镇 33 四川 雅安34 松潘
牛蒡苷和千粒重做相关分析，结果得出二者具
有一定的正相关性，所以可以认为千粒重可以作为
衡量牛蒡子作为药材质量的一个指标。故以34个
不同产地牛蒡子样品和千粒重、牛蒡苷组成矩阵评
价牛蒡子作为药材的质量。m=34,n=2
3.2 确定参考数据列 参考数据列应该是一个理
想的比较标准，可以以各指标的最优值 （或最劣值）
构成参考数据列，也可根据评价目的选择其它参照
值．
( ) ( ) ( )( )0 0 0 0(1) , 2 , 3 ,iX x x x x m=
种子质量参考序列 ( )0 13 , 0.87,100X =
药材质量参考序列 ( )0 13 , 9.3X =
3.3 对指标数据进行无量纲化 由于系统中各因
素的量纲（单位）不一定相同，且有时数值的数量级
相差悬殊，这样的数据很难直接进行比较，且它们的
几何曲线比例也不同。因此对原始数据需要消除量
纲（单位），转换为可比较的数据序列。
原始数据的变换有以下几种常用方法：
a均值化变换：先分别求出各个序列的平均值，
再用平均值去除对应序列中的各个原始数据，所得
到的新的数据列，即为均值化序列。
b初值化变换。分别用同一序列的第1个数据
去除后面的各个原始数据，得到新的倍数数列，即为
初值化数列。
c标准化变化。现分别求出各个序列的平均值
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1 1 卷 辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
和标准差，然后将各个原始数据减去平均值后再除
以标准差，这样的得到的新数据序列即为标准化序
列。
表3 关联度结果
药材质量 种子质量
关联度 产地 关联度 产地
0.666667 天水 0.625245 承德
0.742932 松潘 0.643071 岷县
0.760839 恩施 0.652463 延吉
0.766949 苍山 0.690653 禹州
0.768241 徐州 0.691911 雅安
0.771657 巴东 0.698585 抚松
0.773560 胶河 0.708249 天水
0.822000 宕昌 0.712849 巴东
0.840785 岫岩 0.738430 宽甸
0.842029 梅河口 0.742382 滦川
0.852987 滦川 0.771429 胶河
0.856349 清原 0.773517 梅河口
0.861678 禹州 0.777032 铁岭
0.874427 岷县 0.784716 桦甸
0.889018 神农架 0.787761 会川
0.897370 会川 0.795904 恩施
0.897847 宁陕 0.806684 神农架
0.901116 铁岭 0.806867 岫岩
0.903081 宽甸 0.808999 牡丹江
0.904749 本溪县 0.828077 宕昌
0.910698 五常 0.831491 宁陕
0.919714 富锦 0.857179 富锦
0.925881 桦甸 0.857404 北镇
0.928336 通化 0.859726 通化
0.937638 延吉 0.873924 本溪县
0.944745 承德 0.892297 四平
0.946695 抚松 0.894199 佳木斯
0.955293 建德 0.895367 清原
0.956265 太白县 0.906598 五常
0.958091 牡丹江 0.917799 苍山
0.960017 雅安 0.920209 建德
0.970903 四平 0.939610 太白县
0.973078 佳木斯 0.968957 松潘
0.988548 北镇 0.971351 徐州
无量纲化后的数据序列形成如下矩阵：
( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
, , ,
0 1
, , ,
0 1
, ,
0 1
, , ,
0 1
1 1 ... 1
2 2 ... 2
. . .
( ) ( ), , ... ,
. . ... .
. . .
...
n
n
n
i
n
x x x
x x x
X k X k X X
x m x m x m
⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟− = ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
3.4 逐个计算每个被评价对象指标序列（比较
序列）与参考序列对应元素的绝对差值 即||
0| ( ) ( ) |iX k X k− ( k =1,…,m i=1,…,n)
3.5 求两极最大差与最小差
0
1 1
max max | ( ) ( ) |
n m
i
i k
X k X k
= =
−
01 1
min min | ( ) ( ) |
n m
ii k
X k X k= = −
3.6 计算关联系数
0 0
0 0
min min | ( ) ( ) | max max | ( ) ( ) |
( ) ;
| ( ) ( ) | max max | ( ) ( ) |
i ii k i k
i i
i k
X k X k X k X k
k
X k X k X k X k
− + −=
− + −i
ρ
ζ
ρ

公式中ρ为分辨系数，在(0,1)内取值，若ρ
越小，关联系数间差异越大，区分能力越强，通
常取0.5。关联系数反映两个被比较序列在某一
时刻的紧密（靠近）程度。ρ是分辨系数，取值
0.5
3.7 计算关联度 对各评价对象（比较序列）分别
计算其个指标与参考序列对应元素的关联系数的均
值，以反映各评价对象与参考序列的关联关系，并称
其为关联度，记为
0
1
1
( )
m
i i
k
r k
m =
= ∑ζ
3.8 依据各观察对象的关联度排序 得出综合评价
结果 结果见表3。
4 结 论
牛蒡为深根性植物，适应性强，耐寒，耐旱，较
耐盐碱，忌积水。多见于山坡、田野、路旁、林缘、
村边、池塘边等，喜温暖湿润向阳环境，低山区和
海拔较低的丘陵地带最适宜生长，土壤肥沃之
地，长势良好。牛蒡文献记载主产于东北、浙江，
四川，湖北，习称“关大力”、“杜大力”、“川大力”、
“泽大力”。以东北“关大力”产量最大，销全国并
出口。目前国内以蔬菜牛蒡根为目的在山东江苏
两省有大面积种植。我们在样品采集过程中，东
北野生的牛蒡子分布较广，样品采集的多，并且
质量较好，符合文献中有关“关大力”产量最大的
记载。
34个采集地点牛蒡子的土壤、气温、湿度、海
拔、光照有所不同，这造成了不同产地牛蒡子质
量上的差异。从灰色关联度结果看出，牛蒡子作
为药材质量差距不大；作为植物牛蒡的种子来
说，栽培品好于野生样品。牛蒡子地域分布广、资
源丰富、价格便宜的特性适合进行深入研究，开
发新药具有很好的前景。本文采用的灰色关联
分析是灰色系统理论的一个分支。应用灰色关联
分析方法对受多种因素影响的事物和现象从整
体观念出发进行综合评价。灰色关联分析运算简
便，样本数不受限制，是一种有效的分析方法，值
得广为推广。◆