草酸鈣簇晶棱角角度用于中藥鑒定的研究

貴州中醫(yī)藥大學(xué)，貴州 貴陽 550002

有研究顯示草酸鈣簇晶是由多數(shù)菱形的晶瓣組成的[1-4]，菱形晶瓣的棱角(外緣角)清晰可辨。筆者認(rèn)為，既然菱形晶瓣有棱角，那就有角度，可以測量其角度數(shù)據(jù)，再運(yùn)用數(shù)學(xué)方法運(yùn)算，求得角度均數(shù)值以及上限和下限區(qū)間值。那么每個(gè)中藥品種的草酸鈣簇晶棱角是否有特定的均數(shù)值，不同的中藥草酸鈣簇晶棱角均數(shù)值是否不同。換而言之，是否可以將中藥的草酸鈣簇晶的顯微形態(tài)特征轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)特征，是否可以為中藥鑒定探索一種新的鑒定方法。基于此，筆者以大黃、人參和頭花蓼[5-6]為實(shí)驗(yàn)材料開展了相關(guān)試驗(yàn)。具體報(bào)告如下。

1 儀器與材料

1.1 儀器 Olympus CX41及EX20光學(xué)顯微鏡、數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、電腦、量角器。

1.2 材料 水合氯醛、氫氧化鈉、稀甘油。大黃RheumofficinaleBaill.藥材樣品A(貴州道真，三年生)，樣品B(貴州道真，四年生)，藥材樣品C(四川南川)；人參PanaxginsengC.A.Mey.藥材樣品A(吉林集安，五年生)，樣品B(遼寧撫順，五年生)，樣品C(吉林集安，四年生)；頭花蓼PolygonumcapitatumBuch.-Ham. ex D. Don藥材樣品A(貴州施秉)，樣品B(云南騰沖)，樣品C(貴州貴陽)。以上藥材樣品均經(jīng)貴陽中醫(yī)學(xué)院中藥鑒定教研室周漢華教授鑒定。

2 方法

2.1 數(shù)據(jù)采集 以10%～20%的氫氧化鈉為解離試劑制作解離制片，顯微觀察草酸鈣簇晶，調(diào)至清晰后用數(shù)碼相機(jī)或智能手機(jī)照相，電腦放大或者打印，用量角器測量草酸鈣簇晶棱角(晶瓣頂端角)的角度，記錄數(shù)據(jù)。采集過程中每個(gè)樣品制片采集10個(gè)簇晶樣品數(shù)據(jù)，避免重復(fù)采樣，大黃、人參及頭花蓼三種藥材的樣品A隨機(jī)采集500個(gè)數(shù)據(jù)，樣品B、樣品C各隨機(jī)采集100個(gè)數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)分析

2.2.1 求證大黃、人參和頭花蓼草酸鈣簇晶棱角角度均值

2.2.1.1 求取 以各藥材樣品A的500個(gè)數(shù)據(jù)。使用SPSS軟件中均值操作法，分別得到大黃、人參和頭花蓼草酸鈣簇晶棱角角度均值。

2.2.1.2 證明 以各藥材樣品B的100個(gè)數(shù)據(jù)、樣品C的100個(gè)數(shù)據(jù)，分別使用SPSS軟件單樣本t檢驗(yàn)操作法，檢驗(yàn)和證明“(1)求取”得到的大黃、人參和頭花蓼草酸鈣簇晶棱角角度均值的準(zhǔn)確性。

2.2.2 數(shù)據(jù)分析 將各藥材樣品A的500個(gè)數(shù)據(jù)兩兩編組，使用SPSS軟件獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)操作法，根據(jù)得到的結(jié)果比較和分析大黃、人參和頭花蓼草酸鈣簇晶棱角角度均值的差異性。

3 結(jié)果

3.1 大黃樣品A觀測數(shù)據(jù) 見表1。

表1 大黃樣品A的500個(gè)簇晶棱角的角度 (°)

續(xù)表

表1 大黃樣品A的500個(gè)簇晶棱角的角度 (°)

3.2 大黃樣品A簇晶棱角角度均值 中藥大黃樣品A的500個(gè)簇晶棱角角度的均值為63.04°，95%的置信區(qū)間的上限為63.98°，下限為62.10°。見表2。

3.3 大黃樣品A簇晶棱角角度均值63.04°的準(zhǔn)確性檢驗(yàn) 見表3～10。

表2 大黃樣品A簇晶棱角角度均值

表3 大黃樣品B的100個(gè)簇晶棱角的角度 (°)

續(xù)表

表3 大黃樣品B的100個(gè)簇晶棱角的角度 (°)

假設(shè)H0：μ=μ0，H1：μ≠μ0，μ0= 63.04°，使用SPSS軟件單樣本t檢驗(yàn)操作得到表4、表5、表6的結(jié)果。

表4 用Explore對(duì)表3數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)的結(jié)果

a. Lilliefors 顯著水平修正

由表4可知，P=0.514>0.05，可認(rèn)為大黃樣品B簇晶棱角角度服從正態(tài)分布。如下進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)。

表5 單個(gè)樣本統(tǒng)計(jì)量

表6 單個(gè)樣本檢驗(yàn)

由表6可知，t=-0.257，雙側(cè)P=0.798>0.05，按α=0.05水準(zhǔn)接受H0，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可以認(rèn)為大黃樣品B的100個(gè)簇晶棱角角度數(shù)據(jù)的均值與大黃樣品A的500個(gè)數(shù)據(jù)的均值無變化。

表7 大黃樣品C的100個(gè)草酸鈣簇晶棱角的角度 (°)

假設(shè)H0：μ=μ0，H1：μ≠μ0，μ0=63.04°，使用SPSS軟件單樣本t檢驗(yàn)操作得到表8、表9、表10 的結(jié)果。

表8 用Explore對(duì)表7數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)的結(jié)果

*. 這是真實(shí)顯著水平的下限。

a. Lilliefors 顯著水平修正

由表8可知，P=0.166>0.05，可認(rèn)為大黃樣品C簇晶棱角角度服從正態(tài)分布。如下進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)。

表9 單個(gè)樣本統(tǒng)計(jì)量

表10 單個(gè)樣本檢驗(yàn)

由表10可知，t=0.998，雙側(cè)P=0.321>0.05，按α=0.05水準(zhǔn)接受H0，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可以認(rèn)為大黃樣品C的100個(gè)簇晶棱角角度數(shù)據(jù)的均值和大黃樣品A的500個(gè)數(shù)據(jù)的均值無變化。

3.4 人參、頭花蓼草酸鈣簇晶棱角角度均值及置信區(qū)間 見表11。

表11 人參、頭花蓼草酸鈣簇晶棱角角度的均值

由表11可知，人參樣品A500個(gè)簇晶棱角角度的均值為44.34°，95%置信區(qū)間的上限為45.34°，下限為44.34°。頭花蓼樣品A500個(gè)簇晶棱角角度的均值為55.50°，95%的置信區(qū)間的上限為56.43°，下限為54.58°。

3.5 大黃與人參、大黃與頭花蓼、頭花蓼與人參獨(dú)立樣本t檢驗(yàn) 見表12～18。

由表12可知，Shapiro-Wilk統(tǒng)計(jì)量分別為0.996、0.996、0.995，三組的P值分別為0.250、0.342、0.114，均>0.05，可認(rèn)為大黃A、人參A、頭花蓼A簇晶棱角角度均服從正態(tài)分布。如下分別進(jìn)行兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

由表13可知，大黃簇晶棱角的均值為63.04°，人參44.34°。

假設(shè)H0：μ1=μ2，H1：μ1≠μ2，其中μ1代表大黃的均值，μ2代表人參的均值。

表12 用Explore對(duì)表大黃A、人參A、頭花蓼A數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)的結(jié)果

表13 大黃、人參簇晶棱角角度數(shù)據(jù)組統(tǒng)計(jì)量

表14 大黃、人參兩組獨(dú)立樣本檢驗(yàn)

從表14方差方程的 Levene 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F=2.530，P=0.0.112>0.05，不能認(rèn)為兩組的總體方差不齊；t=26.787，雙側(cè)P=0.000<0.01，以α=0.01水準(zhǔn)的雙側(cè)檢驗(yàn)拒絕H0，兩組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。即大黃均值63.04°與人參均值44.34°有顯著性區(qū)別，可認(rèn)為大黃草酸鈣簇晶棱角角度的均值明顯大于人參。

表15 大黃、頭花蓼簇晶棱角角度數(shù)據(jù)組統(tǒng)計(jì)量

由表15可知，大黃簇晶棱角的均值為63.04°，頭花蓼55.50°。

假設(shè)H0：μ1=μ2，H1：μ1≠μ2，其中μ1代表人參的均值，μ2代表頭花蓼的均值。

表16 大黃、頭花蓼兩組獨(dú)立樣本檢驗(yàn)

從表16方差方程的 Levene 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F=0.195，P=0.659>0.05，不能認(rèn)為兩組的總體方差不齊；t=11.247，雙側(cè)P=0.000<0.01，以α=0.01水準(zhǔn)的雙側(cè)檢驗(yàn)拒絕H0，兩組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。即大黃均值63.04°與頭花蓼均值55.50°有顯著性區(qū)別，可認(rèn)為大黃的簇晶棱角角度的均值明顯大于頭花蓼。

表17 頭花蓼、人參簇晶棱角角度數(shù)據(jù)組統(tǒng)計(jì)量

由表17可知，頭花蓼簇晶棱角角度的均值為55.50°，人參44.34°

假設(shè)H0：μ1=μ2，H1：μ1≠μ2，其中μ1代表頭花蓼的均值，μ2代表人參的均值。

表18 頭花蓼、人參兩組獨(dú)立樣本檢驗(yàn)

從表18方差方程的 Levene 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F=4.038，P=0.045<0.05，認(rèn)為兩組的總體方差不齊；t=-16.061，雙側(cè)P=0.000<0.05，以α=0.05水準(zhǔn)的雙側(cè)檢驗(yàn)拒絕H0，兩組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。即頭花蓼均值55.50°與人參均值44.34°有顯著性區(qū)別，可認(rèn)為頭花蓼的簇晶棱角角度的均值明顯大于人參。

4 討論

研究表明中藥的草酸鈣簇晶晶瓣棱角是有角度的，可以測量的。大黃、人參、頭花蓼的棱角角度各自有特定的均值數(shù)，可以作為大黃、人參及頭花蓼顯微鑒定的重要參數(shù)。研究過程中筆者還對(duì)簇晶的晶瓣數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)研究，結(jié)果也有特定的均值范圍，因此若將簇晶的棱角特點(diǎn)與晶瓣數(shù)、大小特征可作為藥材鑒定的重要參數(shù)。

本研究思路創(chuàng)新點(diǎn)是擬將具體的顯微鑒別的形態(tài)特征轉(zhuǎn)化為數(shù)字、數(shù)據(jù)，再結(jié)合運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法形成顯微鑒別的特征數(shù)值或常數(shù)，作為中藥鑒定的依據(jù)或參數(shù)。研究結(jié)果初步證明這個(gè)思路是正確的、可行的，提示中藥顯微鑒別法可以從以形態(tài)區(qū)別為主要特征的經(jīng)典思維模式和方法模式向數(shù)字化、數(shù)據(jù)化方向延伸和探索發(fā)展。但相關(guān)方法還有待進(jìn)一步研究和完善。