全 文 ：中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第12期2008年12月·1761·
·专论·
对应分析法在中药微量元素研究中的应用
李吉锋，高锦红
(渭南师范学院化学化工系，陕西渭南714000)
摘要：介绍了对应分析的基本原理，针对11种中药中微量元素量的数据，以该方法就中药与微量元素之间量的
相关性进行分析研究。结果表明，对应分析能揭示出中药和微量元素之间量的内在联系。并用该分析结果进行中药
功效归类，结果表明对应分析法是一种较好的中药功效分析研究方法。
关键词：对应分析；微量元素；因子载荷
中图分类号：R282．7 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2008)12—1761—04
Applicationofcorrespondinga alysisinstudyontraceelementsofChinesemateriamedica
LIJi—feng．GAOJin-hong
(1．DepartmentofChemistryandChemicalEngineering，WeinanTeacher’sCollege，Weinan714000，China)
Abstract：Theprincipleofcorrespondinga alysiswaintroduced．Therelationshipbetweenthecon—
tentoftraceelementsandthefficacyofelevenkindsofChinesemateriamedica(CMM)wasanalyzedby
thecorrespondinga alysis．Theresultshowedthatthecorrespondinga alysiscouldrevealtherelationship
betweenthefficacyofelevenkindsofCMMandthetraceelementscontentthattheycontain．According
totheanalysis，theefficacyofCMMwasclassified．Theresultshowsthathecorrespondinga alysisisa
goodmethodf rthefficacyanalysisofCMM．
Keywords：correspondinganalys s；trace-elements；factorloading
对应分析是在因子分析[1-s3基础上发展得来的
一种多元统计分析方法，1970年由Beozecri首先提
出。该方法综合了R型(对指标变量的)因子分析和
Q型(对样点)因子分析的优点，并将二者统一起来，
使得对指标变量的分析结果很容易得出对样点的分
析结果，更重要的是它可把变量和样点的载荷反映
在相同的公因子轴上，以达到把变量和样点联系起
来加以分析、解释和推断的目的。目前，该方法已较
成功地应用于气象学领域和水质评价，且效果很好。
1对应分析方法
1．1 分析方法原理：对应分析的基本思想首先由
Richardson和Kuder在1933年提出，后来法国统
计学家Jean—Paul和日本统计学家Chikio对该方法
进行了发展。对应分析方法主要用于分析二维列联
表中行因素和列因素间的关系，是一种寻求列联表
行列变量关系的低维图示法，是R型因子分析(研
究变量间的相关关系)与Q型因子分析(研究样品
间的相关关系)的结合，它利用降维的思想可以在一
张二维图上同时画出属性变量不同取值的情况。列
联表的每一行及每一列在二维图上用一个点来表
示，以直观的形式描述属性变量各种状态间的关系。
而因子分析只能对数据阵单独进行R型或Q型的
因子分析，不能同时对行因素和列因素进行分析。这
样会将行因素和列因素隔离开来，从而遗漏了很多
有用的信息。目前对应分析已被广泛地应用于地质、
海洋、气象、医药等各方面的科学研究领域[4]。
设有R×C列联表，行列分别表示两个不同因
素的R个水平和C个水平，表中的频数记为X一
(％)，首先对列联表中的数据用下式进行变换。
～一兰型=兰!：兰：!』兰=’fJ，—————■一
～．Ti．聋i。／x．．
式中，以表示第i行的合计，z．，表示第J列的合计，z．．表示
总合计
令Z一(Z玎)，A一(口，J)表示变量的协差阵，则
收稿日期：2008—06—06
基金项目：渭南师范学院专项科研资助项目(08YKZ003)
作者简介：李占锋(1977一)，男，山东青岛人，讲师，硕士，主要从事光谱分析。E—mail：ustcl@163．tom
万方数据
·1762· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第12期2008年12月
A—Z7Z，样品的协差阵为B=ZZ7，经证明A和B有
相同的非零特征根。对A做因子分析，得到行因素各
类别的因子载荷，利用前两个公因子的因子载荷作二
维因子载荷平面图，对B做因子分析，得到列因素各
类别的因子载荷，同样在同一张因子载荷平面图上分
别以第一因子和第二因子为横轴与纵轴，以因子载荷
为坐标值绘制因子载荷图。可以看到因子载荷图直观
地反映行因素与列因素类别之间的对应关系。
1．2 变量与样本主成分的确定：R型和Q型主成
分分析利用SPSS软件分别求出它们的协方差矩
阵、特征值、特征向量、R型因子载荷矩阵、Q型因子
载荷矩阵。
在G1一G2上作样本图(G1是Q型主成分分析
法的第一主成分，代表横坐标，G2是Q型主成分分
析法的第二主成分，代表纵坐标)，并将在F1～F2(F1
是R型主成分分析法的第一主成分，代表横坐标，
F2是R型主成分分析法的第二主成分，代表纵坐
标)平面上做变量点图(图中三角形点表示样本点，
四方形点表示变量点)，对应分析将在同一平面上给
出了样本群和变量群，从而可以直观地研究样本群
和变量群之间的关系。从聚类图中能更好地分析中
药与微量元素的关系，也能更直观地表达这种关系。
2对应分析法用于中药微量元素的研究
选择抗缺氧类中成药和芸香科药用植物，对其微
量元素进行对应分析。而选择这两类中药，将其微量
元素测定结果合并起来进行对应分析可以增加样本
数，且并不影响分析结果。所选芸香科植物都属理气
类中药和抗缺氧类中药放在一起分析时，能从分析结
果中很明显看出不同中药与微量元素间的相关性。
2．1药物来源：芸香科药材购于陕西省老百姓连锁
大药房，抗缺氧类药物购于西藏本地药材公司。
2．2分析方法
2．2．1微量元素的测定：采用原子吸收法测定，11种
中药中微量元素Fe、Mn、Cu、Zn的量，结果见表1。
2．2．2对应分析中的数据变换：对应分析的关键是
使R型和Q型分析中的变量和样点的载荷反映在
相同的公因子轴上，这要求从R型分析的相关系数
阵与从Q型分析的相似阵出发，导出的非零特征根
应相同，其详细的计算步骤如下。
(1)将对应分析原始数据阵X进行变换：假定
有咒个样品，每个样品有m个变量，其原始数据阵
为X。。，，为使变换后的数据阵对变量和样品具有对
称性，可先按行、列求和，再求出总和。
裹1样品测定结果
Table1 Determinationofsamples
分类 样本
质量分数／(弘g·g一1)
Cu Zn Fe Mn
抗缺氧类 地奥心血康胶囊(1)
诺迪康胶囊(2)
心脑舒胶囊(3)
三普红景天胶囊(4)
利舒康胶囊(5)
抗栓胶囊(6)
芸香科属类陈皮(7)
佛手(8)
川楝子(9)
木香(10)
香附(11)
1．08 77．25 5．22 2．71
1．76 107．8732．3821．04
5．78 240．63109．808．9l
4．58 522．38234．2418．48
3．62 266．1276．9730．66
7．26 605．41556．0739．16
3．28 7．9946．9511．56
4．30 7．78100．086．70
1．97 5．15 21．853．15
3．47 36．5247I．0039．85
5．32 31．32500．0042．59
zf．=三zi，(f=l，2，⋯，咒)为行和；z．f=三zf，
J盘1 J一1
^ m
(i一1，2，⋯，，，z)为列和；丁=三三Xij为总和；令ziJ—
f=l』=1
●______________一
(z，，一以X．，／T)／√zi．z√’则Z一(Zo)为变换后的数
据矩阵，此新数据矩阵对变量和样品具有对称性。
(2)计算变量的“协方差阵”R：R—Z7Z=(ril)，
H
其中rf，一三zdz，J(歹，i一1，2⋯优)。
(3)从R阵出发进行R型因子分析：首先用
Jaeobi方法求尺的特征值(A。≥A。≥A≥⋯≥h≥O)
及相应的特征向量(舶，∥。，⋯，鳓)，然后由临界概率
确定主因子的个数点，再计算R型因子载荷阵F一
(六，)，其中工』一PiJt(i一1，2，⋯，m；歹一1，2，⋯，忌)，
并在两两因子轴平面上做指标变量的点图。
(4)从Q=ZZ出发进行Q型因子分析：由线性
代数可知，Z7Z与ZZ7具有相同的非零特征值，即Q
与尺的非零特征值相同，故^≥也≥A≥⋯≥k≥0
也是Q的特征值，又因肛是尺的特征向量，故V，一
Z卢i，(i一1，2，⋯，铆)是Q的特征向量，从而Q型因
子载荷阵为G=(g，』)，其中g，，一V，』～(i一1，2，⋯，
m；歹一1，2，⋯，是)，并在与R型因子分析相应的两因
子轴平面上做样点点图。
(5)根据以上作微量元素变量和样本点的主因
子平面点聚图，对不同类中药中微量元素的量与中
药功效间相关性进行综合评价。
2．3研究结果：本研究应用SPSS11．50软件进行
对应分析。由于R型因子分析结果(表2)中第一主
因子(F1)和第二主因子(F2)累计贡献已超过85％
(两主因子的累计贡献为89．029％)，则取2个主因
子。Q型因子分析计算结果见表3。
从表2可见，F1方差贡献率近50％，则其是微量
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第12期2008年12月·1763·
表2 R型因子分析结果
Table2 AnalysisofR-factor
表3 Q型因子分析计算结果
Table3 AnalysisofQ-factor
样本第一主因子第二主因子 样本第一主因子第二主因子
序号 G1载荷 G2载荷 序号 G1载荷 G2载荷
1 —0．039 0．125 7 0．195 0．088
2——0．0050．164 8 O．212 0．110
3 0．045 0．224 9 0．223 0．128
4 0．048 0．228 lO O．21l 0．1lO
5 —0．001 0．170 11 0．211 0．109
6 0．261 0．439
元素的量所提供的信息中占主导地位的一个因子，
也是影响中药药效的主要表现。其载荷中比重最大
的是Fe，其次为Mn，Cu和Zn较低。其中Zn表现为
负向效应，Fe、Mn、Cu表现正向效应，说明除了Fe、
Mn是影响上面两类中药药效的主要微量元素外，
Cu也是影响两类中药药效的主要元素。F2中载荷
最大的是Cu，其次为Zn，Mn和Fe较低。此外，Cu
在FI、F2主因子中都具有较大的载荷，表明Cu同
时受控于两个主要因子，是影响两类中药功效的主
要微元素。
根据表2、3结果，取第一主因子载荷(F1、G1)
为横坐标，第二主因子载荷(F2、G2)为纵坐标，将
11个样本点和4个变量点的F1、F2载荷在同一因
子平面上做点聚图(图1)。对应分析在同一平面上
给出样本群和变量群，从点聚图能研究样本群和变
量群之间的关系，能更好地分析中药与微量元素的
关系，也能更直观地表达这种关系。
u’口
：·0．5
0．4
0．3
O．2 2砖
●
>0．141
V
1 l 1 0l
—Cu
▲6
图1对应分析因子和因子二载荷平面点聚图
Fig·1Pointsclusteringplanefigureofcorrespon-
denceanalysisfactorandtwofactorloading
2．4讨论
2．4．1 中药类型与微量元素的关系：近年来，中药
中微量元素的研究越来越受到人们重视。中药药用
价值与其富含的微量元素有直接的关系，微量元素
之间的相互作用既复杂又相当重要，在研究微量元
素缺乏症和中毒症的治疗和预防上必须充分考虑微
量元素之间的相互作用与相互平衡，不能顾此失
彼【5]。从图1可以看出，两类不同类别的11种中药
样品中微量元素的量差异不同。微量元素点相距越
近，则中药彼此间的相关性越强，如Cu和Zn点相
距较近，则说明它们之间的相关性较Fe和Mn的相
关性强。从图1也可看出离这Zn和Cu两种元素相
近的抗缺氧类(1～6号样)聚在一起。
从表2中也可以看到，前两个因子的累计贡献
率是89．029％，即对原始数据的解释程度达89％，
应该是比较满意的。从图1中可以看到，从4个变量
来看，距离较近的变量Cu、Zn之间相互关联程度较
为密切，而Mn和Fe之间较为密切。全部变量(微量
元素)可分为2类，即(1)Cu、Zn，(2)Fe、Mn；每一类
聚合了一部分样本，如第(1)类包含了6个样本，第
(2)类包含5个样本，表明这5种植物在同一科属植
物中较为接近。从图1中看到11个样本明显分为2
类。1～6号样本聚在一起，说明抗缺氧类中药中Cu
和Zn的量较大；同时7～11号样本聚在一起，说明
芸香科植物类中药中Mn和Fe的量较大，这类中药
与Mn和Fe元素有较大的关联。
2．4．2微量元素与中药功效的相关性：本实验结果
表明，不同类型中药中微量元素存在明显差异，这种
差异借助于对应分析方法，将4种微量元素分成受
两个独立因子制约的元素群，用因子载荷来描述微
量元素间的相关程度与方向，以及在同一坐标系来
标注样本点和微量元素点，可明显地反映出微量元
素的量及其在中药的分布．规律，根据点的距离远近．
来表征微量元素间、样本点间以及微量元素与样本
点间的关系。
从测定结果可以看出两类中药中Zn、Cu、Mn
和Fe4种微量元素的量都非常丰富，从图1可以看
出，Zn和Cu变量聚合了第l类样本，说明抗缺氧类
中药中Zn和Cu的量高于芸香科植物，这一结果显
示抗缺氧类中药的某些功用功能可能与其所含的
Cu和Zn有关。Zn是构成体内80多种酶的成分，对
体内蛋白质和抗酸的合成及机体造血过程有密切关
系，能减轻炎症、缓解症状，适当增加锌对缺氧有一
定的防治作用¨]。Cu参与造血过程和形成含Cu蛋
。¨竺舻～¨。畜碲苕n
万方数据
·1764· 中草1iIChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第12期2008年12月
白质，是细胞色素氧化酶、血浆Cu蓝蛋白、超氧化
物歧化酶等许多酶的组成成分。血浆Cu蓝蛋白参
与Fe的运输和代谢，从而有利于人体内Fe的吸
收。Cu在能量代谢中起重要作用，Cu的缺乏可使脑
组织中Cu的量减少，即而发生脑缺氧缺血，含Cu
量丰富可以提高患者体内铜／锌比值，缓解缺氧患者
发病的危险。结合表3可看出，两类中药中Fe的量
都比较高，Fe是构成体内携氧物质血红蛋白的重要
成分，同时也是体内能量和物质代谢呼吸过程中呼
吸链酶的重要组成成分，也是人体合成各种含Fe
蛋白质和多种酶的原料[7]。Fe缺乏时可导致血红蛋
白合成减少。Fe对Cu具有协同作用，同时Cu能促
进Fe的吸收和利用。本实验所测定的11种中药中
大部分Fe的量很高，这与其补血和促进造血功能
相吻合。而在某些中药中Zn和Fe的量都较高，因
而具有抗缺氧和补血的双重功效。Mn参与人体内
氧化还原过程、组织呼吸、骨的形成，影响生长发育、
血液的形成和内分泌功能。Mn主要存在于人的脑
垂体中，缺Mn使体内的SOD活性减弱而降低其抗
氧化作用L8J。
中药中微量元素的量与其功效有密切关系，而
且还与各种微量元素的比例有关系。中药是通过配
伍来改变方剂中的微量元素量的比例，以达到更好
的疗效[9]。因此研究中药微量元素的量及其特点对
进一步研究药物的功效，开发新药具有重要的意义。
3结语
对应分析把R型和Q型因子分析统一起来。将
样本点和微量元素变量同时反映到相同的因子轴
上，揭示了所研究的样本点和变量间的内在联系。对
应分析已经被应用到医学的许多领域[2~5]，是探索
性研究的有力工具。本研究通过对11种中药中4种
微量元素量的数据测定分析，运用对应分析研究了
中药与微量元素之间的关系，解释了4种微量元素
在中药中的相关性，是一种极具优势的中药微量元
素相关性及中药功效研究方法。
参考文献：
[1]柯庆明，梁康通，郑履端，等．福建省水稻稻米重金属污染
的对应分析l-j]．应用生态学报，2005。16(10)：1918-1923．
[2]邢海燕，沈毅．赵华娟，等．农村居民就医行为及其影响
因素的对应分析[J]．中国农村卫生事业管理，2002，22
(5)：12—15．
[33钱津，戴石元，袁万清，等．贵阳地区药用植物在ICD一10
(国际疾病分类)中的对应分析[J]．山地农业生物学报，
2006，25(4)：307—314．
[43李丽霞，邹宇华，郜艳晖，等．对应分析在研究地区与疾病
分布情况中的应用口]．数理医药学杂志，2006，19(3)：
。277—280．
[5]高晓凤，李健，刘国琴，等．对应分析在研究居民两周患
病治疗方式中的应用[J]．现代预防医学，2007，34(1)；32—
35．
[63郄文娟．黄鸿雁．微量元素锌与健康[J]．微量元素与健康
研究，2003，20(2)；61．
[73贾镭，高梅，马洪波，等．低压缺氧小鼠脏器微量元素
变化与免疫功能关系探讨口]．哈尔滨医科大学学报，2003，
37(1)：36—37．
[83张忠诚，张忠玺，张荣广．锰与人体健康口]．微量元素与健
康研究，2003，20(2)：59—60．
[93范文秀．补益中药微量元素的比较研究[J]．光谱学与光谱
分析，2007，27(7)：26—28．
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万方数据
对应分析法在中药微量元素研究中的应用
作者： 李吉锋， 高锦红， LI Ji-feng， GAO Jin-hong
作者单位： 渭南师范学院,化学化工系,陕西,渭南,714000
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2008,39(12)
被引用次数： 1次

参考文献(9条)
1.柯庆明;梁康通;郑履端 福建省水稻稻米重金属污染的对应分析[期刊论文]-应用生态学报 2005(10)
2.邢海燕;沈毅;赵华娟 农村居民就医行为及其影响因素的对应分析[期刊论文]-中国农村卫生事业管理 2002(05)
3.钱津;戴石元;袁万清 贵阳地区药用植物在ICD-10(国际疾病分类)中的对应分析[期刊论文]-山地农业生物学报
2006(04)
4.李丽霞;邹宇华;郜艳晖 对应分析在研究地区与疾病分布情况中的应用[期刊论文]-数理医药学杂志 2006(03)
5.高晓凤;李健;刘国琴 对应分析在研究居民两周患病治疗方式中的应用[期刊论文]-现代预防医学 2007(01)
6.郄文娟;黄鸿雁 微量元素锌与健康[期刊论文]-微量元素与健康研究 2003(02)
7.贾镭;高梅;马洪波 低压缺氧小鼠脏器微量元素变化与免疫功能关系探讨[期刊论文]-哈尔滨医科大学学报
2003(01)
8.张忠诚;张忠玺;张荣广 锰与人体健康[期刊论文]-微量元素与健康研究 2003(02)
9.范文秀 补益中药微量元素的比较研究[期刊论文]-光谱学与光谱分析 2007(07)

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2. 高永红.Gao Yong-hong 聚证从痰论治[期刊论文]-吉林中医药2010,30(12)
3. 郭水良.强胜 金华郊区58种杂草分布与土壤6种重金属元素关系的分析[期刊论文]-南京农业大学学报
2002,25(2)
4. 朱燕.Zhu Yan 浆细胞性乳腺炎肿块期治疗思路浅析[期刊论文]-光明中医2010,25(12)
5. 曾永华 保守疗法治疗老年人胸腰椎压缩性骨折[期刊论文]-四川中医2008,26(5)
6. 魏绪华.Wei Xuhua 加味逍遥散治疗心脏神经官能症79例临床观察[期刊论文]-四川中医2008,26(5)
7. 沈宏春.唐瑛.王浩中.于宏波.严石林.SHEN Hong-chun.TANG Ying.WANG Hao-zhong.YU Hong-bo.YAN Shi-lin
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8. 陶贵斌.蔡广知.殷丹.贡济宇 配伍前后麻杏石甘汤中总钙的含量测定[期刊论文]-长春中医药大学学报
2009,25(6)
9. 郭喜军.郑陇军.丁晓坤.GUO Xi-jun.ZHENG Long-jun.DING Xiao-kun 消化性溃疡与浊毒相关研究[期刊论文]-
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10. 潘扬.张弦.潘自皓.阚祥辉.蔡宝昌.PAN Yang.ZHANG Xian.PAN Zi-hao.KAN Xiang-hui.CAI Bao-chang 正交设
计法确定士的宁氮氧化物半合成最佳条件的研究[期刊论文]-中国药学杂志2008,43(17)

引证文献(1条)
1.秦俊法 中国的中药微量元素研究Ⅴ.微量元素:中药质量控制不可或缺的特征参数[期刊论文]-广东微量元素科学
2011(3)

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