Напредък в изследванията и приложение в технологията за пръстови отпечатъци върху китайската Materia Medica Ⅲ

3 Метод за оценка на данните за пръстови отпечатъци

3.1 Контролиран метод за разпознаване на химически образи

Контролираният анализ на химическия модел изисква въвеждане на информация за проба от известна категория в компютъра като дискриминантен модел за идентифициране на неизвестни данни от спектъра на пробата, главно включващ частичен дискриминантен анализ с най-малка вариация (PLS-DA), метод на K-най-близкия съсед (KNN), независим от клъстер мек модел метод (SIMCA), линеен дискриминантен анализ (LDA) и др.

ТРАДИЦИОННА КИТАЙСКА БИЛКА CISTANCHE АКТИВНА СЪСТАВКА СРЕЩУ ВИТАМИН

3.1.1 PLS-DA

PLS-DA е метод за анализ на определяне на категория, базиран на метода PLS за получаване на регресионен модел между променливи за класификация на извадката и спектрални характеристики [66]. Ма и др. [67] използва PLS-DA и PCA за точно разграничаване на проби от Gastrodia от различни сортове и географски произход. Huang Han и др. [68] използва HPLC спектър на пръстови отпечатъци, комбиниран с метода PLS-DA, за да оцени и класифицира качеството на снежната хризантема.

3.1.2 КМ

KNN е аналитичен метод, който взема k най-близки съседни проби от неизвестна проба и класифицира пробите чрез наблюдение на k най-близки съседни проби според „най-близкото“ сходство на параметрите на характеристиката на пръстовия отпечатък [69]. Zheng Jian и др.[70] установи метод за откриване на кафяви кестени, базиран на инфрачервена спектроскопия, комбинирана с KNN.

3.1.3 SIMCA

SIMCA е базирана на PCA. Първо, PCA се извършва върху спектралните данни на всеки тип проба и след това се създава регресионен модел за всеки тип проба [69]. Zheng Jian и др.[70] също създаде SIMCA.

ТРАДИЦИОННИ КИТАЙСКИ БИЛКИ CISTANCHE РАЗЛИЧНИ СПЕЦИФИКАЦИИ ЧРЕЗ HPLC

щракнете за повече подробности

3.1.4 LDA

LDA е метод, който проектира данни в нискоразмерно пространство, за да получи проекционната линия, която може най-добре да раздели двата типа проби и след това използва установената дискриминантна функция за класифициране на неизвестните проби [71]. Zhang Xinxin и др.[71] проучиха приложението на PCA-LDA при идентифицирането на свойствата на китайската медицина и установиха, че този метод може да осигури основа за клинично лечение. Морлок и др. [72] използва линеен дискриминантен анализ за бързо и точно класифициране на различни видове прополис.

3.2 Метод за разпознаване на химически образи без надзор

Не е необходимо да въвеждате примерна информация за известни категории. Група образци на образци без маркирани категории се класифицират според степента на сходство между образците. Подобните проби се класифицират в една категория, а различните проби се класифицират в друга категория. Системният анализ може да се извърши интуитивно, като включва главно PCA и клъстерен анализ (HCA).

3.2.1 PCA

PCA е метод за многовариантен статистически анализ, който преобразува множество променливи в няколко представителни променливи чрез линейна трансформация въз основа на процента на принос[73]. De Souza и др. [74] провеждат PCA върху минералните компоненти, съдържащи се в хлебните дървета, което показва, че нагряването в пещ е по-вероятно да загуби микроелементи, отколкото нагряването с микровълни. Zhang Yujiong и др. [75] използва PCA и HCA за цялостна оценка на качеството на трилистни зелени медицински материали. Хан и др. [76] комбинира PCA и технология на изкуствена невронна мрежа, за да установи, че 11 съединения в 5 разновидности на хризантеми имат потенциални противовъзпалителни ефекти.

3.2.2 HCA

HCA е аналитичен метод, който класифицира неизвестните проби в различни категории. Hong-Bo и др. [77] използваха HCA, за да покажат, че произходът има голямо влияние върху видовете и съдържанието на химичните компоненти в Euphorbia chamaejasme. Yi et al. [78] комбинира HCA и PCA, за да класифицира бързо и ефективно 74 партиди зелен чай в 4 групи.

3.3 Методи за оценка на сходството

Методите за оценка на подобието включват метода на векторния косинус, метода на корелационния коефициент, метода на относителната ентропия (KLD), метода на пиково припокриване (метод на коефициента на Nei), метода на общото квантово статистическо моментно подобие и др.

3.3.1 Метод на косинусния ъгъл

Методът на косинусния ъгъл е метод, който отразява сходството на проби чрез сравняване на косинусовите стойности на ъглите между векторите[79]. Zhang Qinglian и др.[80] използва метода на косинусния ъгъл, за да анализира хроматограмите на 5 партиди инжекции Danshen от различни производители и установи, че приликата на инжекциите Danshen от различни производители е лоша.

3.3.2 Метод на коефициента на корелация

Методът на корелационния коефициент е метод, който използва корелационния коефициент на два вектора, за да отрази сходството между извадките[79]. Методът на корелационния коефициент на характерния спектър в близката инфрачервена област, установен от Huang Bisheng et al.[81] дава основа за бързо идентифициране на драконови кости.

3.3.3 Метод на относителната ентропия

Методът на относителната ентропия е метод, използван за сравняване на разликите между две вероятностни разпределения P и Q[82]. Wang Kang и др.[83] използваха характеристиките на стойността на разликата и използваха метода на относителната ентропия, за да изчислят сходството на пръстовите отпечатъци от китайската медицина. Този метод има добри резултати и ниска изчислителна сложност.

3.3.4 Метод на припокриване на пикове

Методът на припокриване на пикове е аналитичен метод, който отразява сходството въз основа на броя на общите пикове между пробата, която ще се тества, и еталонната. Gao Jing и др.[84] използва метода на пиково припокриване, за да изчисли сходството на CE пръстови отпечатъци на розмарин от различен произход, което осигури основа за контрол на качеството на розмарина.

3.3.5 Метод на подобие на тотален статистически момент

Методът на общия статистически момент е аналитичен метод, който използва принципа на статистическия момент, за да анализира кривата на променливата функция и да получи общия момент на функцията

параметри[85]. Wang Yuanqing и др.[86] създадоха метод за оценка на консистенцията и разликата на парчета отвара от Polygonum cuspidatum чрез комбиниране на HPLC пръстов отпечатък с HCA, общ статистически моментен анализ и PCA, който може да се използва като стандарт за качество за оценка на Polygonum cuspidatum.

ТРАДИЦИОННА КИТАЙСКА БИЛКА CISTANCHE API

4 Outlook

Традиционната китайска медицина е съкровище на китайската нация. Той има предимствата да лекува както симптомите, така и първопричината, да е безопасен и да има малко странични ефекти. Следователно традиционната китайска медицина играе голяма роля в лечението на човешките заболявания. Поради неговата специфика е донякъде неточно да се идентифицира автентичността и качеството на традиционните китайски лекарства само по външен вид, мирис и микроскопско наблюдение. Химическият отпечатък на традиционната китайска медицина е еквивалентен на химическата ДНК карта на традиционната китайска медицина и използва различни спектрални, хроматографски и спектрални техники за анализ, за ​​да контролира качеството на модела. Пръстовият отпечатък на традиционната китайска медицина има характеристиките на почтеност, подчертавайки цялостния облик на традиционната китайска медицина. В същото време пръстовите отпечатъци от сходни медицински материали имат характеристиките на сходство. Разчитайки на тази карта, цялостната оценка на вътрешните химически компоненти на традиционната китайска медицина и цялостният контрол на цялостното качество са реализирани, така че традиционната китайска медицина да може да се използва в клиниката по контролируем начин. Въпреки това пръстовият отпечатък на традиционната китайска медицина също има определени ограничения: биологичният пръстов отпечатък на традиционната китайска медицина изучава генните фрагменти на традиционната китайска медицина; химическият пръстов отпечатък на традиционната китайска медицина обикновено изучава съединения с малка молекула. Тъй като повечето от макромолекулните съединения като полизахариди и пептиди нямат ултравиолетова абсорбция и имат сложни и разнообразни структури, пръстовият отпечатък на такива съединения е по-слабо проучен. Следователно пръстовият отпечатък на традиционната китайска медицина трябва да обърне повече внимание на този аспект, така че макромолекулните съединения да могат да бъдат напълно контролирани по отношение на качеството. В същото време полизахаридите могат да бъдат хидролизирани в различни монозахариди. Монозахаридите и полизахаридите са едни от биологично активните компоненти на традиционната китайска медицина. Следователно трябва да се проучи и отпечатъкът на монозахаридите в традиционната китайска медицина. Поради особеностите на традиционната китайска медицина, различният произход, сезоните на прибиране на реколтата и различните лечебни части от един и същ лекарствен материал ще имат голямо влияние върху ефективните съставки, които съдържа. В допълнение, тези фактори могат също да повлияят на количеството неорганични елементи в традиционната китайска медицина. Следователно пръстовият отпечатък на традиционната китайска медицина също трябва да обърне внимание на този аспект. От гледна точка на крайната употреба пръстовите отпечатъци не само трябва да играят роля в контрола на качеството на традиционната китайска медицина, но и да имат по-нататъшно развитие в изучаването на нейната ефикасност, метаболитни промени в тялото и клинична ефикасност.

Референции

[1] Sumathy H, Sangeetha J, Vijayalakshmi K. Хроматографски анализ на пръстови отпечатъци на екстракт от метанолов цвят на Ixora coccinea [J]. Int J Pharm Sci Drug Res, 2011, 3(4): 327-330.

[2] Li Qiang, Du Simiao, Zhang Zhongliang и др. Напредък в технологията за пръстови отпечатъци на традиционната китайска медицина и бъдещи перспективи за развитие [J]. Китайска билкова медицина, 2013, 44(22): 3095-3104.

[3] Сун Сучин. Технология за бързо откриване на храна и традиционна китайска медицина чрез (средна) инфрачервена спектроскопия [J]. Съвременни научни инструменти, 2013 (4): 11-20.

[4] Wang Y, Wang P, Xu C, et al. Анализ на макро-пръстови отпечатъци чрез отделяне на женско биле на базата на FT-IR и 2DCOS-IR [J]. J Mol Struct, 2014, 1070: 1-9.

[5] Ma F, Chen J, Wu X и ​​др. Бърза дискриминация на Panax notogeinseng от различни степени чрез FT-IR и 2DCOS-IR [J]. J Mol Struct, 2016, 1124: 131-137.

[6] Chen Long, Yuan Mingyang, Yu Chi и др. Анализ на близки инфрачервени спектрални характеристики на 8 минерални традиционни китайски лекарства, съдържащи карбонат [J]. Journal of Pharmaceutical Analysis, 2015, 35(4): 654-658.

[7] Xu B, Zhang G, Xu C и др. Анализ на характеристиките на пръстовите отпечатъци на инфрачервените спектри на различни преработени продукти от Coptidis Rhizoma и техните различни екстракти [J]. J Mol Struct, 2015, 1096: 147-156.

[8] Yang Wenzhe, Gong Huili, Qin Yuhua и др. Проучване за идентифициране на части от китайска медицина от обикновени морски миди чрез близка инфрачервена спектроскопия [J]. Китайски вестник за традиционна китайска медицина, 2014, 39(17): 3291-3294.

[9] Yan R, Chen J, Sun S, et al. Бърза идентификация на Lnicerae japonica Flos и Lonicerae Flos чрез инфрачервена спектроскопия с преобразуване на Фурие (FT-IR) и двумерен корелационен анализ [J]. J Mol Struct, 2016, 1124: 110-116.

[10] Ning Zeqiong, Lu Yang, Zhao Liben. Приложение на ултравиолетовата спектроскопия в идентифицирането на традиционната китайска медицина [J]. Частна наука и технологии, 2014 (9): 56.

[11] Huang Tao, Fu Zhijin, Chen Houjiang и др. Анализ на последователност с двоен индекс на обща пикова скорост и пикова скорост на вариация на спектъра на ултравиолетов пръстов отпечатък на Pinellia ternata [J]. Journal of Dali University: Comprehensive Edition, 2014, 13(2): 20-25.

[12] Zhong Gui, Zhang Ji, Zhang Jinyu и др. Идентифициране на Panax notoginseng от различен произход чрез UV отпечатък, комбиниран с PLS-DA [J]. Селскостопанска наука в Хенан, 2015, 44(9): 91-94.

[13] Zuo Xu, Huang Yanfei, Yang Zhengming и др. Приложение на UV отпечатъци при идентифициране на фалшифицирано брашно от елда [J]. Хранителна промишленост, 2014, 35(2): 92-94.

[14] Huang Lilan, Cheng Wensheng, Chen Yaodi и др. Напредък на изследването на пръстови отпечатъци от женшен [J]. Китайска билкова медицина, 2013, 44 (2): 241-246.

[15] Farag MA, Porzel A, Wessjohann L A. Разкриване на активния хипогликемичен агент тригонелин в плода от фурма Balanites aegyptiaca с използване на метаболитни пръстови отпечатъци чрез NMR [J]. J Pharm Biomed Anal, 2015, 115: 383-387.