基于近红外分析和化学计量学方法对不同产地灵芝快速鉴别及多糖含量测定的研究

该文采用近红外分析方法结合化学计量学算法对来自不同产地的灵芝进行判别分析,进一步构建了灵芝多糖含量快速预测模型。利用随机森林算法对来自4个产地的灵芝训练集预测准确率达到96.87%,独立测试集判别准确率达到93.33%;在多糖含量快速预测模型的建立过程中,采用5折交互检验优化参数,并对不同的信号处理方法进行比较,最优模型的训练集相关系数R_(cal)~2=0.965 4,测试集相关系数R_(pre)~2=0.851 6;校正均方根差为0.018 5,验证均方根差为0.023 6。该文利用近红外分析方法和化学计量学算法成功判别了不同产地的灵芝样品,构建的快速预测模型能够准确预测样品中多糖含量,为灵芝有效成分测定及质量评价提供新的分析方法。     

常用分类算法在脑梗死预测中的比较研究

目的:比较常用分类算法对脑梗死的分类预测能力.方法:将反映动脉弹性的6个脉搏波参数加年龄、性别一共8个指标作为每个样本的特征.把样本按3:1随机分为训练集和测试集两部分.分别利用人工神经网络(ANN)、贝叶斯(Bayes)、决策树(Decision Tree,DT)、K邻近法(k-NN)、支持向量机(SVM)算法构造分类器,使用各分类器对训练集样本进行学习以建立分类预测模型,再用测试集测试各个模型的分类准确度.结果:SVM分类器和DT分类器效果较好,准确率超过80%.结论:以反映血管弹性的脉搏波参数结合性别、年龄作为特征并使用SVM或者DT算法来构建分类预测模型,有一定实用价值.     

常用分类算法在脑梗死预测中的比较研究

目的：比较常用分类算法对脑梗死的分类预测能力。方法：将反映动脉弹性的6个脉搏波参数加年龄、性别一共8个指标作为每个样本的特征。把样本按3∶1随机分为训练集和测试集两部分。分别利用人工神经网络（ANN）、贝叶斯（Bayes）、决策树（Decision Tree,DT）、K邻近法（k-NN）、支持向量机（SVM）算法构造分类器,使用各分类器对训练集样本进行学习以建立分类预测模型,再用测试集测试各个模型的分类准确度。结果：SVM分类器和DT分类器效果较好,准确率超过80%。结论：以反映血管弹性的脉搏波参数结合性别、年龄作为特征并使用SVM或者DT算法来构建分类预测模型,有一定实用价值。     

基于深度学习的中药寒热属性预测研究

目的：探究中药成分寒热药性预测模型的构建及应用。方法：基于中药信息数据库获取646味中药，涵盖10 053个化合物成分。构建中药化合物分子指纹与分子图表征编码，分别构建图卷积神经网络(GCN)、K-近邻(KNN)、决策树(DT)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)算法，训练模型并调整模型超参数。将数据集划分为训练集与测试集，使用准确率、精确率、召回率与F值评价模型预测性能。将预测的高概率化合物分析中药寒热属性的生物学机制潜在差异。通过细胞增殖-毒性测试实验检测梯度加权得分的寒性中药成分对大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤(PC-12)细胞氧糖剥夺再灌注(OGD/R)模型的保护作用。结果：GCN模型在中药寒热属性预测任务中综合表现良好。通过GCN模型从代表性寒热药物中筛选出的高概率寒热分类化合物共形成413靶点，与17通路具有潜在关联。细胞实验结果，随寒性加权分数降低逐渐显现为对OGD/R的细胞保护作用。结论：在寒热属性预测任务中，基于分子图表征的GCN模型相对于分子指纹表征的传统机器学习模型具有更优的性能，可为进一步探究中药“性-构”关系提供算法支持。     

中药化学成分对大鼠致癌毒性的定量构效关系研究

目的 采用计算机毒性预测技术预测中药的致癌毒性,为中药安全性评价提供新的途径.方法 采用Mold2软件(version 2.0.0)对1532个中药化学成分进行分子描述符计算,初步筛选后采用随机森林算法构建定量构效关系模型,筛选出最优预测模型,并对2010年版《中华人民共和国药典》所载83个有毒中药中有化学成分单体结构报道的60种中药(1609个化学成分)进行致癌毒性预测.结果 经筛选,当描述符集合为60个时,随机森林算法建立的定量构效关系模型准确度最高,为0.69.预测60种中药(1609个化学成分)中致癌活性化合物为481个.结论 本文采用随机森林算法构建定量构效关系模型,并可对有毒中药化学成分进行致癌毒性预测,为进一步中药致癌性试验研究提供参考.     

基于血压标定的中医脉图信号分析识别研究

目的为了赋予脉图波形特征更明确的生理意义、提高脉图分类识别率。方法基于提取的脉图信号时域特征,分别运用随机森林算法等多种机器学习算法建立血压预测模型,并用预测的血压对脉图进行标定,使脉图波形特征点生理意义更明确;对标定后的脉图提取时域特征参数和血液动力学参数,并应用随机森林等多种机器学习算法对脉图进行分类识别。结果建立的血压预测模型对收缩压与舒张压的预测精度满足AAMI国际电子血压计标准要求;基于血压标定后的脉图特征建立的分类识别模型,其识别效果优于血压未标定的脉图特征。结论该研究为脉图分类识别提供了一种新的思路和方法,对脉诊客观化有一定的实际应用价值。     

三七近红外多指标快速质量评价

目的对三七Panax notoginseng(Burk.) F. H. Chen进行近红外(NIRS)多指标快速质量评价。方法以HPLC作为参比分析方法测定皂苷含有量,利用偏最小二乘法(PLS)建立皂苷定量模型,并且建立三七所有部位主成分判别分析模型,对15批三七主根粉末伪品的鉴定。结果皂苷含有量NIRS模型的最佳波段为4 100 cm~(-1)～7 250 cm~(-1),内部交叉验证均方差和相关系数分别为0.278和0.919 1,验证集均方差和相关系数分别为0.134 0和0.988 4。近红外主成分判别分析模型的最佳建模波段为3 807.15 cm~(-1)～6 500.00 cm~(-1),鉴别正确率为98.71%。当三七主根粉中分别掺杂不少于10%绒根、45%筋条和60%剪口时,模型的鉴别正确率均达到100%。结论 NIRS可实现三七药材的皂苷含有量质控指标的快速检测,并能定性鉴别三七药材所有部位,可用于三七药材的整体质量快速评价。     

不同机器算法在乳腺癌发病风险预测模型中使用效果的评估

目的：使用不同机器学习算法开发乳腺癌发病风险预测模型。方法：采用湖南中医药大学第一附属医院乳腺科患者数据库作为数据来源；根据乳腺癌相关风险因素，选取数据库中的初潮时间、流产次数、生育情况、月经及母乳喂养情况、乳腺癌家族史、作息时间、饮食习惯及中医证候特征等作为建模候选变量，提取其人口学特征、生命体征、病理检查等数据；使用6种机器算法开发模型，并对不同机器学习算法在预测模型中使用的效果进行评估。结果：综合两种计算方法对两种建模算法的特征重要度预测结果，可以得出年龄、燥热、流产次数、是否曾患乳腺炎、生活中是否经常锻炼、第一次月经时间等变量对乳腺癌的预测可能有重要作用。随机森林算法的预测结果最好，准确率为0.86,AUC值达0.89,XGboost和GBDT算法的准确率都为0.85,AUC值也同为0.85，其次是逻辑回归算法的准确率和AUC值都为0.84,SVC和DT算法的预测准确率分别为0.83、0.79,AUC值分别为0.82、0.71。从各算法的建模结果可以看出，随机森林算法由于集成学习的特性，本身的精度比一般单个算法的要好，预测结果的准确性也高。结论：基于森林算法的乳腺癌患者发病风险...     

紫外光谱结合化学计量学区分不同产地川东獐牙菜

目的:分析鉴别4个产地川东獐牙菜,并建立预测模型,预测产地区分准确性。方法:光谱数据导入UVProbe2.34,比较不同产地相同部位的紫外光谱图,将原始光谱数据以及经过8点平滑、一阶求导和二阶求导后的数据导入SIMCA-P11.5,进行主成分分析(PCA),比较三维得分图的产地鉴别效果。结果:主成分分析中以叶的原始数据以及8点平滑处理数据鉴别效果最佳,主成分累计贡献率均为98.8%,其余预处理方式无法取得较好的鉴别效果可能与主成分数累计值有关(一阶求导为83.9%,二阶求导为47.3%)。根部数据能将重庆、湖北的样品和湖南样品分开,但重庆和湖北的样品无法区分。建立偏最小二乘判别分析(PLS-DA)模型,检测鉴别模型的可靠性,并为预测更多产地的区分提供依据。将验证集带入训练集建立的模型进行偏最小二乘判别分析,能区分产地,证明该模型产地鉴别效果可行。PLS-DA中训练集的预测值和真实值相关系数为0.985,其评估均方差(RMSEE)为0.159,验证集导入训练集后其预测值与真实值的相关系数为0.927,预测均方差(RMSEP)为0.327,RMSEE与RMSEP两者相近,且都0.500,该模型的预测可靠性高。结论:运用紫外光谱结合主成分分析和偏最小二乘判别分析能够较好的鉴别不同产地川东獐牙菜,构建模型预测效果较好,加入未知产地样品也能较好区分。     

基于深度神经网络的原发性肝癌证型诊断分类预测模型＊

目的 基于深度神经网络建立原发性肝癌证型诊断分类的预测模型，并用其对原发性肝癌的病历数据进行证型诊断分类，再利用关联规则验证诊断分类预测结果的准确度。方法 从江西省中医院收集2014年1月-2019年6月临床诊断为“原发性肝癌”（首次就诊）的1176例电子病历，随机抽取976例病历作为训练集、200例作为测试集，根据模糊数学理论对训练集中的中医症状、体征和四诊信息等证型相关因子进行量化处理，再利用深度神经网络挖掘临床数据和证型之间的非线性关系，建立诊断分类预测模型，然后利用该模型对测试集进行证型诊断分类预测，并利用关联规则验证结果的准确性。结果 利用深度神经网络证型诊断分类预测模型，对测试集的证型预测准确率介于82.86%-92.76%，其中湿热蕴结证92.76%，肝郁脾虚证90.58%，气滞血瘀证87.41%，正虚瘀结证82.86%，肝气郁结88.09%，肝肾阴虚证91.28%，痰瘀互结证83.15%，脾虚湿困证90.24%；关联规则验证数据集的符合率介于75%-100%。结论 该模型较于其他预测分类模型，其数据处理更精细，结果更准确，更适用于中医证型分类的预测。该模型不仅为临床治疗原发性肝癌供了诊疗依据，更为中医辨证论治规律的研究提供了有益的借鉴。     

三七生长年限对5个皂苷及其抗血栓作用的影响

目的 通过比较分析不同生长年限对三七质量、皂苷含量及抗血栓作用的影响,为确定三七药材适宜的采收年限提供数据支持。方法 建立高效液相色谱法（HPLC）同时测定三七中人参皂苷Rg₁、人参皂苷Rb₁、人参皂苷Rd、人参皂苷Re、三七皂苷R₁ 5个主要皂苷,比较1—6年不同生长年限的三七有效成分的积累情况。同时,利用斑马鱼血栓模型比较1、2、3年生三七的抗血栓作用。结果 1—3年生三七质量、5个皂苷含量均随生长年限的增加逐渐累积,其中人参皂苷Rg₁和人参皂苷Rb₁的含量均较高,随年限变化最显著;而4—6年生三七中质量、皂苷含量受批次个体等影响较大,皂苷含量波动较大,与3年生三七相比差异无统计学意义。1—3年生三七抗血栓作用比较中发现,在相同剂量下,生长年限越长,疗效越好;在相同生长年限下,剂量越大,疗效越好。结论 综合品质、产量、种植成本及活性等因素,结合目前产地种植三七的实际情况,3年生三七整体品质较高且趋于稳定,可为三七标准化采收提供依据。     

6种人参属药材体外抗凝血活性与皂苷含量的相关性研究

目的分析不同功效的6种人参属药材提取物的体外凝抗血活性差异。方法采用凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血酶原时间(APTT)、纤维蛋白原(FIB)实验,探讨6种人参属药材提取物抗凝血活性的差异性;分析其抗凝血活性与皂苷含量的相关性。结果竹节参、珠子参及三七可显著延长PT、APTT,降低FIB水平,呈现明显的量效关系;而人参、西洋参及屏边三七无显著变化。竹节参、珠子参提取物的抗凝血活性明显强于三七提取物。6种人参属药材中人参皂苷含量与其抗凝血活性的相关性分析表明,PT与人参皂苷Rb2含量呈现显著的正相关;且人参皂苷Rb2可显著延长PT、APTT。结论 6种人参属药材抗凝血活性存在差异,且抗凝血活性与人参皂苷Rb2含量相关。     

三七多糖的含量测定方法及不同部位多糖的含量变化研究

目的:建立三七多糖的检测方法,分析测定三七茎叶、筋条、花和剪口的多糖含量,为三七的质量评价提供依据.方法:用80％乙醇提取还原性糖,然后用水提取三七多糖,采用蒽酮-硫酸比色法于528 nm波长处用分光光度法测定多糖的含量.结果:三七不同部位中多糖含量有明显差异,三七筋条中多糖含量最高,三七茎叶中多糖含量最低.结论:所用含量检测方法简便、快速、准确,可用于不同部位三七多糖的质量检测和控制,三七筋条、花、茎叶和剪口都有一定的多糖开发价值.     

土壤无机元素含量与三七药材品质的关系

目的:三七药材品质可能与种植土壤中无机元素含量有关,研究土壤中无机元素与三七药材品质的相关性,为三七科学种植提供理论依据。方法:采集云南省文山州、红河州、玉溪市和曲靖市4个产地16个样点种植三七的根及根际土壤,通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定三七根及根际土壤无机元素含量,通过高效液相色谱法(HPLC)测定三七根中皂苷类成分含量。结果:文山州土壤和药材中人体健康必需微量元素含量较其他3个产地高,4个产地的三七根际土壤和药材中有害元素镉(Cd)含量均较高;三七药材中人体健康必需微量元素,如铝(Al),铁(Fe),硒(Se)多与土壤中镁(Mg),钾(K)呈显著正相关,与土壤中重金属元素砷(As),汞(Hg)呈显著负相关;4个产地的三七皂苷类成分含量无显著性差异,其中,文山州与曲靖市较高,红河州次之,玉溪市最低;三七皂苷类成分含量与药材中无机元素含量有关,与土壤中无机元素含量无显著相关性。结论:土壤无机元素通过影响三七药材中无机元素含量影响三七药材品质,建议三七种植选择Mg,K含量较高的土壤。     

基于高通量测序的三七微生物群落结构特征分析

目的获得鲜三七和干三七菌群结构信息。方法以鲜三七和干三七为研究材料,利用Illumina MiSeq平台,采用高通量测序并进行数据分析。结果鲜三七和干三七共获得637个操作分类单元(OTUs),其中15个OTU为共有,鲜三七和干三七特有的OTU数量分别为484、123个。新鲜三七中占比较大的菌门为变形菌门(Proteobacteria,59.7%)、厚壁菌门(Firmicutes,40.1%);干三七中占比较高的菌门为厚壁菌门(Firmicutes,99.8%)。鲜三七中占比较大的菌属为肠杆菌属(Enterobacter,37.4%)、嗜碱菌属(Alkaliphilus,11.5%);干三七中占比较大的菌属是芽孢杆菌属(Bacillus,54.6%),类芽孢杆菌(Paenibaciiius,44.9%)。KEGG功能预测表明干三七的萜类化合物和聚酮类化合物代谢功能菌群的相对丰度高于鲜三七。结论鲜三七菌群多样性高于干三七;干三七中的萜类化合物和聚酮类化合物代谢功能菌群丰富度高于鲜三七,这为三七发酵皂苷菌株筛选提供了重要参考。     

三七总皂苷脂质体微丸的制备

目的:制备三七总皂苷脂质体微丸.方法:以包封率为考察指标,大豆磷脂-胆固醇、水相-有机相,药物质量浓度,脂类用量为考察因素,通过正交设计优选三七总皂苷脂质体冻干粉的处方工艺,采用塑制法制备三七总皂苷脂质体微丸.结果:三七总皂苷脂质体冻干粉的最佳处方工艺为大豆磷脂-胆固醇(6∶1),水相-有机相(1∶4),药物质量浓度20 g·L-1,磷脂用量150 mg.制备的脂质体微丸溶解后脂质体的平均粒径220.5 nm,Zeta电位-71.21 mV,1h内溶出度达81.41％.结论:制备的三七总皂苷脂质体微丸体外溶出度较高,脂质体的粒径分布较好、质量稳定.     

重金属Cd胁迫下三七主要药效成分与其合成关键酶DS和P450基因表达相关性研究

目的研究外源性镉(Cd)对三七主要药效成分合成中关键酶2,3-氧化鲨烯被达玛烯二醇合成酶(DS)和细胞色素P450单加氧酶(P450)基因表达的影响。方法设置9个Cd的质量分数梯度(0.0、0.1、0.3、0.6、1.0、3.0、6.0、10.0、30.0 mg/kg)分别对三七进行胁迫实验,两年后采集成熟三七,通过q RT-PCR检测手段对其根部DS及P450基因进行表达量测定,并以GAPDH基因作为内参基因进行DS及P450基因相对表达量的计算,通过相关性分析计算DS和P450基因表达与三七主要药效成分三七皂苷R1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1以及总皂苷的相关性。结果 Cd在低质量分数下能促进DS的表达,高质量分数下抑制DS的表达;随着Cd质量分数的增加,对P450表达的抑制作用更加明显;而DS和P450基因表达与三七主要药效成分三七皂苷R1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1以及总皂苷无显著相关性(P0.5)。结论重金属Cd对三七药效成分中关键酶DS和P450基因表达影响不同,对同一种酶,Cd质量分数不同其影响也不同。但主要药效成分并未因此受明显影响。     

三七花及其易混淆品的微性状鉴别

目的:研究市售五加科植物三七(Panax notoginseng),人参(P.ginseng),西洋参(P.quinquefolius)的干燥花序的微性状特征,为该类药材的微性状鉴别提供科学的理论依据。方法:利用中药微性状鉴定法对市场上销售的3种花序的不同部位运用电子目镜进行拍照,采用Photoshop CS6软件程序合成高清晰度微性状特征图片来对微性状特征进行鉴别研究,并对其表面微性状特征进行描述。最后归纳、总结出各药材的鉴别要点。结果:微性状鉴别较明显的区别点集中在总花梗、小花梗、雌蕊方面,其中三七花总花梗和小花梗表面有非腺毛,小花梗表面白色突起呈不规则排列,雌蕊柱头分开,并且含有棕黄色树脂道;人参花总花梗和小花梗表面无非腺毛,雌蕊柱头常不分开,含不明显的黄色树脂道;西洋参花总花梗和小花梗表面有非腺毛,小花梗表面白色突起呈规则排列,雌蕊柱头不分开,无明显树脂道。结论:通过微性状鉴别法,可以清楚地看出各部位的微性状特征,能有效的对三七花、人参花、西洋参花进行区别,为三七花的真伪鉴别及质量评价提供依据。     

三七中总皂苷含量测定的对照品筛选

目的: 考察选用不同皂苷类对照品为指标对样品中三七总皂苷含量测定的影响。 方法: 以人参皂苷Rg₁、人参皂苷Rb₁、三七皂苷R₁、三七总皂苷为对照品,香草醛-高氯酸显色,采用紫外分光光度法测定三七中三七总皂苷的含量。 结果: 以不同对照品为指标测定三七总皂苷含量时,结果存在明显差异。 结论: 紫外分光光度法测定三七及其制剂中总皂苷含量时,可用三七总皂苷作对照品,为含有三七的制剂含量测定提供较为可靠的实验数据。     

侵染三七的三七Y病毒和中国番茄黄化曲叶病毒PCR同步检测技术

目的 建立一种高效、快速、准确地同步检测侵染三七Panax notoginseng的2种病毒——三七Y病毒（Panax notoginsengvirus Y,PnVY）和中国番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl China virus,TYLCCNV）的双重PCR技术。方法 分别以单一感染PnVY或TYLCCNV及复合侵染了这2种病毒的染病三七植株为样品,CTAB法提取叶片总核酸作为模板,根据GenBank上已登录的PnVY和TYLCCNV这2种病毒核酸序列设计特异性检测引物。通过单一PCR技术明确染病三七样品PnVY和TYLCCNV的发生情况,筛选出可用于一步法双重PCR检测PnVY和TYLCCNV的引物组合及引物浓度,并对反应条件进行优化。对扩增产物进行克隆测序,验证一步法双重PCR检测的准确性和特异性。结果 建立的一步法双重PCR检测技术能同步有效地检测三七病样中的PnVY和TYLCCNV,检测灵敏度高,最低检测限点为核酸原液的0.01稀释倍数,特异性强。结论 所建立的一步法双重PCR检测技术可以高效、快速、准确、特异地同步检测三七样品中的PnVY、TYLCCNV2种病毒。