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中药是中国的国粹,也被称为中国古代的第五大发明。相对化学药而言,中药的组成成分复杂,有效成分难以确定。因此,衡量一个成药的质量,必须要有客观有效的质量标准,从而真正保证药品的质量。针对中成药多成分、多靶向作用特点,中药指纹图谱技术应运而生。
迄今为止,我国中药还没有进入国际医药主流市场,其原因在于中药质量控制方法离国际上对药品质量控制的要求相差甚远。而中药指纹图谱具有指纹特征分析、宏观推断分析等特点,适合于分析复杂化学物质的稳定性,能有效地说明产品质量,使得评价中药材及其制剂质量的标准跟国际水平接轨,能得到国际认可和接受,这样就能真正实现中药的现代化、产业化和国际化。中药指纹图谱与现代化是当代中药发展中一个最热门的研究方向,目前图谱数据预处理的环节进展缓慢,给指纹图谱数据评价带来了不便,制约了指纹图谱数据评价的准确性。
本论文主要针对中药高效液相色谱指纹图谱数据预处理进行了一些研究,并介绍了本人参与的中药指纹图谱评价软件的开发设计,具体研究工作如下:
1.研究了小波分析在指纹图谱数据中的应用,利用其多分辨率分析特性,将指纹图谱数据信号在不同分辨尺度上分解,然后将高频噪声滤出,接着提出了对中药指纹图谱波谷曲线进行小波变换,把色谱数据中的基线信号和色谱峰信号进行分离,从而得到原始信号的基线,达到抑制基线漂移的效果,经过处理的图谱基线漂移确实得到很好的改善,高效液相指纹图谱更加合理。
2.对指纹图谱的重叠峰进行了分析,用实验仿真垂线法与三角形比例法,实验结果说明这两种方法处理直观且速度很快,在两谱峰差别不是很大的情况下可用于实时处理图谱数据,而后用三次样条拟合曲线拟合重叠峰,这是用拟合的方法来解析重叠峰,但速度慢,最后用高斯峰拟合谱峰分离重叠峰,这是因为谱峰的形状与高斯峰类似,这样就可以利用高斯峰的一些性质来达到解析重叠峰的效果。
3.把遗传算法应用到图谱峰位匹配校正中,利用遗传算法的优越性搜索两点法与三点法的最优匹配点,然后根据最优匹配点来校正谱峰峰位的漂移,而且对标准遗传算法中遗传操作的交叉、变异算子进行改进,实验结果表明该改进方法是可行的。
4.到中山大学现代中药质量研究开发中心进行调查研究和自行查阅相关指纹图谱软件的一些资料,对指纹图谱评价软件进行了需求分析,并根据其开发原则,确定了自己使用的软件开发环境平台,并参与合作编码设计出适用的、界面友好、功能强大的指纹图谱评价软件。