中药信息学发展的机遇与挑战

中药信息学作为中药学二级学科,具备了完整的知识体系,推动了中药理论发展、新药研发和临床合理用药.深入探讨与研究中药信息学的理论体系、技术框架、发展方向等内容有利于中药信息学的可持续发展.本文在对现状分析的基础上,探讨了中药信息学的概念,分析了中药信息学的研究内容与历史任务,结合生命科学与信息科学的发展趋势,分析了中药信息学发展所面临的机遇与挑战.明确学科理论基点、建立信息融合技术框架、形成产业与应用服务架构是当前促进中药信息学发展必须解决的关键问题.

中药关键质量属性快速评价(Ⅱ):NIR光谱解析策略例证

近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIR)作为目前中药关键质量属性快速评价热门技术,广泛应用于提取、浓缩、醇沉、纯化等中药生产过程质量控制领域。由于谱带严重重叠,谱峰较宽,吸收信号弱等特征,NIR需采用化学计量学建立模型。当前,光谱解析是NIR分析的研究热点,结合作者的研究成果,率先综述国内外NIR光谱解析的研究进展及主要方法。其中包括:物质吸收的光谱差异对特征信号提取的主成分分析法;光谱波段筛选,寻找物质特征吸收波段,解析物质结构与特征波段关系的偏最小二乘法;针对扰动(温度、浓度、压力等)引起的光谱变化,通过同步、异步光谱相关峰对光谱进行分析,解析引起光谱变化的特征基团的二维相关光谱法;用量子力学方法对物质结构的能量变化进行计算,解析分子能量变化与光谱变化关系的密度泛函理论法。最后,结合实例,考虑中药组分复杂性特点,从单一药效指标成分出发,采用氘代DMSO技术指认不同浓度的绿原酸NIR吸收特征,验证金银花提取过程中在线NIR模型绿原酸成分变量筛选的可靠性,阐明间隔偏最小二乘法筛选的特征波段与绿原酸光谱特征吸收的一致性,建立了一种中药NIR关键质量属性的光谱解析策略,为中药NIR关键质量属性快速准确评价提供支撑。

基于二值化图像结合像元统计法的扑尔敏片剂近红外成像检测参数优化研究

研究药物领域中近红外成像检测参数对高光谱数据质量的影响,建立检测参数优化方法。以扑尔敏片剂为研究对象,采用近红外化学成像技术,考察光谱分辨率、空间分辨率、扫描次数和扫描高度等因素,采用L9(34)正交表设计,优化近红外成像检测参数;采用二值化图像法和像元统计法对高光谱数据进行定量分析,测定扑尔敏片剂表面马来酸氯苯那敏含量。以高效液相色谱法作为参考方法,精密测定片剂中马来酸氯苯那敏含量。两种方法测定的含量差值绝对值为考察指标,优化最佳检测条件。结果表明,扑尔敏片剂的高光谱数据最佳检测条件:空间分辨率25μm×25μm,扫描高度-5340(Z值,精确聚焦),光谱分辨率16cm-1,扫描次数16次。该研究首次优化近红外成像扫描高度参数对高光谱数据质量的影响,优化近红外成像扫描高度等检测参数可用于指导扑尔敏片及其他药物近红外成像数据采集和方法建立。

丹参提取物中辅料糊精的近红外快速定量分析

目的:建立准确、快速、操作简便的中药丹参提取物混合粉末中辅料糊精含量的近红外(NIR)快速测定方法。方法:采集已知糊精含量样品的近红外光谱,通过偏最小二乘回归方法建立定量模型。结果:所建NIR定量模型预测效果良好(预测集r val=0.9871,RMSEP=1.085%)。结论:近红外光谱分析可作为丹参提取物中糊精含量的快速测定方法,测定结果准确。