[发明专利]中药质量等级检测方法

说明书

本发明公开了一种中药质量等级检测方法。本发明所述的技术方案，通过建立中药主要成分和体外活性的关联关系，测定中药质控指标成分以及药效相关体外活性高低，以主成分分析确定样本聚类状态，通过拟合不同产地、不同批次中药大量样本数据，构建质量等级和指标成分、生物活性之间的logistic回归模型，确立相应的中药材等级检测公式。本发明提出的中药等级检测方法能够可以实现中药质量差异标准的数学表达，最终能够为产业化评价药材或饮片的质量等级提供可行解决路径。

技术领域

本发明设计一种中药质量等级检测方法，具体涉及一种基于“成分-功效”互作关系的中药质量等级方法，属于中药检测技术领域。

背景技术

中药资源是国家战略资源，是中医药事业和中药产业赖以生存发展的中药物质基础。因此建立“完善的中药标准化评价体系”是摆脱中药质量来源参差不齐，中药质量控制方法单一，中药疗效水平不稳定等困窘现状的重要手段。中药质量标准化是中药产业建设的重要基础，是中医药行业发展的重要“先行者”。因此，建立一套符合中医药特点的中药材/饮片科研评价方法，有利于健全完善中药质量控制体系，加强中药质量管理，推进中药标准化体系建设。

中药等级评价是一项发展潜力巨大的中药质量评价创新技术。尽管目前有根据感官类型(外观性状)、化学成分、生物活性等依据建立的中药规格等级评价系统，也随之发展了仿生识别、分子鉴定、高分辨质谱等分辨率高、速度快的特征指标量化新技术。但中药生产多受复杂多变的自然因素和人为因素影响，感官指标、化学指标、活性指标与药材等级大多不呈现线性相关，因而单一、平行的评价方法很难从整体上评价中药等级的优劣，不能够实现产业化中药质量等级判别的方法。

影响药材/饮片的因素主要分为三类：第1类是生物活性：如体外抗氧化活性、体内抗凝血活性；第2类是主要成分的质控含量；第3类是指纹图谱中各化合物的组成比例。由于预测模型的建立和参数的确定是由数据驱动，因此需要利用药材/饮片分类标准来生成数据作为建模基础。因此，将优(Ⅰ)、良(Ⅱ)、中(Ⅲ)、差(Ⅳ)分别赋予响应值4、3、2、1。

为了筛选稳定的定量指标，对中药材/饮片进行等级划分。首先采用主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)法对样本数据进行分层聚类法(hierarchicalcluster method，HCA)和因子分析。将贡献率高的生物活性指标，化学成分指标作为观测因子。通过采用PCA和HCA结合的数据处理技术，来反映药材/饮片成分和活性差异。根据不同批次药材/饮片按照活性、成分的分类情况，可以初步观察到药材/饮片的分类情况。

主成分分析是一种将多维数据进行降维处理,简化为少数几个不相关的综合指标(主成分)的多元统计分析方法。其建模过程具体如下:

(1)数据预处理。假设有m个样本(i＝1,2,…,m)，n个指标(j＝1,2,…,n)，对原始数据X＝(xi*j)m×n进行均值化处理,可保留数据内的变异信息。

式中：为原始数据，为j指标的平均值，X_ij为数据均值化结果。

(2)计算均值化数据的协方差矩阵S＝(S_ij)_n×n。

(3)计算协方差矩阵的特征值和特征向量。S的n个特征值记为:λ₁≥λ₂≥…≥λn，标准化特征向量为a_jj＝(a_j1,a_j2,…,a_jn)，则第i个样本的第j个主成分为

(4)确定主成分的个数。当累计方差贡献率达到85％时，可取前k个主成分作为综合评价指标。当可取第一主成分作为综合评价指标。