[发明专利]一种基于层次分析法-熵权法辨识中药质量标志物的方法

权利要求书

1.一种基于层次分析法-熵权法辨识中药质量标志物的方法，其特征在于，包括以下步骤：首先采用层次分析法对中药成分有效性、可测性、特有性3个核心质量属性进行权重分析，其次对各属性下的具体指标基于文献和/或实验数据应用熵权法进行分析，得到各具体指标的权重后加权计算各成分的综合评分并排序，从而确认中药质量标志物。

2.根据权利要求1所述的中药复杂成分配伍相互作用研究方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)中药质量标志物综合评判指标体系构建

通过对中药质量标志物辨识目标问题分析，确定中药质量标志物综合评判体系；该体系包括目标层、要素层、控制层，其中，目标层为质量标志物遴选，要素层包括有效性、可测性、特有性3个方面，控制层包括根据成分测定文章数、成分测定方法难易程度、成分含量均值、成分变异系数、药材-方剂成分转移率5项指标评价可测性，根据成分在植物种、属、科不同层面是否特有1项指标评价特有性；

(2)中药质量标志物综合评价方法的建立

对质量标志物体系中的一级指标采用层次分析法进行权重分析，在各一级指标下对有文献及实验数据支撑的二级指标应用熵权法进行权重分析，计算指标层各因素的权重后加权计算各成分的综合得分并排序，从而实现对中药质量标志物的量化辨识。

3.根据权利要求1所述的中药复杂成分配伍相互作用研究方法，其特征在于，

以上步骤(2)层次分析法进行权重分析的方法如下：

(2.1)建立判断矩阵，根据中药质量标志物综合评价指标体系，将要素层F中的指标进行两两比较，根据1-5标度方法对判断矩阵A的要素a_ij进行对比并赋值，构建判断矩阵A；

(2.2)计算各指标权重

计算各判断矩阵的最大特征根λ_max以及权向量W，即可得到本层次各要素相对于上一层次质量标志物的相对重要性。以判断矩阵A为例，根据式②将判断矩阵A的各列做归一化处理，再根据式③求判断矩阵A各行之和，即各指标权向量W，根据式④对W进行标准化处理得w，即各评价指标权重；

(2.3)一致性检验；

在式⑥中，λ_max为根据式⑤求得的最大特征根，RI为随机一致性指标(取值为：n＝1、RI＝0；n＝2、RI＝0；n＝3、RI＝0.52；n＝4、RI＝0.89；n＝5、RI＝1.12)；

A＝(a_ij)_n×n，a_ji＝1/a_ij (i，j＝1，2，…，n) ①

_ij＝a_ij/_ij (i，j＝1，2，…，n) ②

W_i＝_ij (i＝1，2，…，n) ③

w_i＝W_i/_i (i＝1，2，…，n) ④

λ_max＝ (i＝1，2，…，n) ⑤

CR＝ ⑥

对构建的判断矩阵A求解w，见下式，最大特征根λ_max＝3.00，一致性比率CR＝00.1，满足一致性要求；即有效性、可测性、特有性的权重为57％、33％、10％；

以上步骤(2)应用熵权法进行权重分析方法包括：

根据建立的中药质量标志物综合评价体系指标，可知要素层F的指标集是有n个评价指标组成的集合，研究区域是由m个成分组成的集合，由此可形成原始矩阵Y＝(y_ij)_m×n，先根据式⑦进行标准化处理得到标准化矩阵P＝(p_ij)_m×n，再根据式⑧计算第j个指标信息熵H_j，根据计算得到的各指标信息熵按照式⑨转化为熵权w_j，即得各评价指标的熵值；

p_ij＝y_ij/_ij (i＝1，2，…，m；j＝1，2，…，n) ⑦

H_j＝-k_ijln(p_ij) k＝1/ln(m) ⑧

w_i＝(1-H_j)/_j) ⑨。

4.基于层次分析法-熵权法辨识芍药甘草汤质量标志物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)芍药甘草汤可测性成分分析

根据各评价指标包含的原始矩阵，数据见表1，经由标准化、求信息熵、求熵权，即公式⑦、⑧、⑨，计算得到测定文章数、测定方法、药材含量均值、药材含量变异性、药材-方剂转移率的权重分别为18.90％、14.17％、27.58％、14.48％和24.88％；

表1芍药甘草汤可测性信息

(2)芍药甘草汤特有性成分分析

以芍药中关键化学成分芍药苷、芍药内酯苷、氧化芍药苷、苯甲酰芍药苷和甘草中的关键化学成分甘草苷、异甘草苷、甘草素、异甘草素、芹糖甘草苷、芹糖异甘草苷为关键词，检索中药与有效成分数据库http://www.organchem.csdb.cn/scdb/main/slogin.asp、中国天然产物化学成分库http://www.pharmdata.ac.cn/cnpconline/usercenter.asp、TCMSP数据库http://tcmspw.com/tcmsp.php、TM-MC数据库http://informatics.kiom.re.kr/compound、TCMID数据库http://119.3.41.228:8000/tcmid/、NPASS数据库http://bidd2.nus.edu.sg/NPASS、Symmap数据库https://www.symmap.org、ETCM数据库http://www.nrc.ac.cn:9090/ETCM/index.php/Home/Index；确定特有性化学成分，相关数据如表2所示：

表2芍药甘草汤特有性信息

(3)基于有效性、可测性与特有性整合评分的芍药甘草汤质量标志物量化辨识

根据成分有效性、可测性与特有性评分，将运用层次分析法得到的一级指标权重与熵权法得到的二级指标熵权相结合得到综合权重值，如表3所示，再将具体值与综合权重值相乘后累加，即得整合评分排序，发现芍药甘草汤的质量标志物；

表3 AHP-熵权法相结合确定综合权重

综合评分后，分值排名靠前的10个成分为：芍药苷芍药内酯苷槲皮素甘草苷甘草酸柚皮素苯甲酰芍药苷氧化芍药苷甘草素异甘草素，这些成分可确定为芍药甘草汤止痛作用的质量标志物。具体信息见表4；

表4芍药甘草汤质量标志物信息