基于图像分析技术的甘草浓缩起泡过程实验探究

[目的]本研究运用图像分析技术对甘草浓缩液起泡过程的具体状态变化进行分析,找出了甘草浓缩过程中起泡情况的变化规律,此分析手段可作为一种有效的过程分析技术,应用于中药实际生产的过程质量控制。[方法]以温度、投料量、皂苷浓度作为主要浓缩工艺参数,对甘草水提液进行不同工艺条件下的浓缩实验。运用数码摄像机对浓缩过程中的不同起泡状态进行实时图像采集,运用ImagePy软件对图像进行处理,对所得图像中泡沫的直径、数量进行分析。[结果]图像分析结果表明,甘草浓缩起泡过程可以分为6个阶段,急剧起泡阶段发生在浓缩开始后的前10 min之内。温度、投料量、皂苷浓度对起泡时长有一定影响,但对泡沫直径及数量变化影响不明确。[结论]图像分析技术可作为一种新兴的分析技术应用于中药浓缩生产质量控制中,为实际生产中中药浓缩工艺的控制提供参考。

生脉注射液抗大鼠心肌缺血再灌注损伤的药理学研究

目的考察生脉注射液(人参、麦冬、五味子)抗大鼠心肌缺血再灌注损伤的治疗效果,并初步探讨其作用机制。方法采用结扎大鼠冠状动脉左前降支,建立心肌缺血再灌注损伤模型。利用小动物超声心动检测仪检测大鼠射血分数,并同时测定大鼠血液中表征细胞活性、氧化应激、炎症因子等的一系列生化指标。结果结果显示生脉注射液组能明显改善模型大鼠射血分数,抑制心肌缺血再灌注损伤后CK-MB、TNNT2、TNNI3水平上升,降低MDA水平,提高SOD活力,并且抑制TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8等多种炎症因子表达。结论生脉注射液通过多方向药理作用机制,减轻心肌缺血再灌注损伤,发挥心肌保护作用。

通脉养心丸中心肌保护活性物质的筛选

目的：基于细胞模型以及高效液相色谱—质谱联用技术对通脉养心丸中心肌保护活性物质进行筛选研究。方法：利用高效液相制备技术对通脉养心丸进行制备分离，然后采用过氧化氢氧化损伤H9 c2大鼠心肌细胞模型对通脉养心丸活性组分进行筛选。利用高效液相色谱—质谱联用技术对活性组分进行分析，通过查阅文献和根据化合物裂解规律，鉴定推断出可能的活性化合物。结果：发现通脉养心丸中10个组分具有明显的心肌保护活性，考察了其中5个组分的半数有效浓度并发现其呈现良好的量效关系。从这5个组分中推断出11个可能的活性化合物，包含甘草酸、甘草香豆素、甘草利酮、Glyasperin A等。结论：筛选出通脉养心丸中心肌保护活性物质，有望为中药复方制剂活性物质筛选研究提供借鉴。

基于近红外光谱的五味子提取过程在线检测方法研究

目的:利用近红外(NIR)光谱法,建立定量模型,实现五味子提取过程中关键指标的快速检测。方法:在线采集五味子提取液的近红外光谱,以高效液相色谱法和差重法获取参照,采用最小二乘回归法(PLSR)分别建立五味子醇甲、果糖、葡萄糖和可溶性固形物的定量模型。结果:定量模型的校正集相关系数R、校正均方根误差RMSEC、预测均方根误差RMSEP分别为:五味子醇甲0.99792、1.41、8.76,果糖0.99246、0.0919、0.333,葡萄糖0.99371、0.0954、0.448,可溶性固形物0.98723、3.07、11.2。结论:该方法快速、便捷,结果准确,适用于五味子提取过程的快速检测。

论建立网络毒理学及中药网络毒理学研究思路

提出网络毒理学研究理念,并对开展中药网络毒理学研究提出了思路和技术途径,最后展望了中药网络毒理学发展前景。

基于中医主治关联的中药饮片网络药理学研究

目的:以网络药理学方法理念构建中药饮片网络,研究和诠释饮片的主治、功能与归经等属性间相互关系。方法:根据《中国药典》2010年版一部所载646种中药饮片的相关信息,采用文本挖掘法将饮片主治信息梳理归类;以主治来关联各味饮片,建立饮片网络模型;再对网络进行分析和诠释。结果:针对药典所载饮片,梳理归纳出3 016对饮片-主治关联,据此建立饮片网络,表达了646味饮片的主治与功能间复杂网状关系;通过网络分析获知了药典未明确记载的某些饮片功能信息,且能反映饮片的归经属性。结论:本文方法可用于研究和诠释饮片主治、功能与归经等属性间相互关系。

中药制药过程数据集成、数据挖掘与可视化技术研究

工业自动化控制技术的广泛运用和海量制造过程数据的收集和分析,为现代中药制药工艺品质的大幅提升提供了宝贵的数据和信息资源。因此在中药制药企业建立数据集成与管理系统变得非常重要,它将使得工厂生产数据的收集、保存、分析、展示和交流变得简单、高效。通过数据集成、数据挖掘、数据可视化等技术的综合运用,可以打破数据孤岛,整合所有数据,提取出有用信息,并发现和沉淀生产知识,最终提高生产过程质量。该文分析了中药制药过程有关工业大数据分析的若干关键技术,重点就数据集成、数据挖掘与数据可视化技术进行了具体探讨。该文结合了生脉注射液生产历史数据,进行了数据挖掘与可视化实例分析,并展望了数据可视化技术在中药数字制药中的前景。

基于可靠性理论的中药注射剂质量风险网络分析

该文建立了一种基于可靠性理论的中药注射剂质量风险分析方法。运用贝叶斯网络分析把风险事件抽象成节点,从而将失效模式与效应分析(FMEA)结果转化成风险网络;并针对系统可靠性问题进行不确定性推理和分析,建立可靠性分析平台。文章进一步阐述了如何运用网络分析工具进行风险分析,发现关键风险因素和系统可靠性的薄弱环节。通过计算某个风险事件对整个质量风险系统的影响,得出各个节点的重要程度,给出合理优化方案,降低质量风险,提高系统可靠性。该文以江苏苏中药业集团股份有限公司的生脉注射剂车间为例,实现了基于FMEA的静态风险分析和基于贝叶斯网络分析技术的动态风险分析与模拟。通过对生脉注射液车间进行相关风险评估,确认潜在风险和应采用的控制措施以最大限度降低风险,保证最终产品质量。

基于整合药理学的中药注射剂质量风险管控策略及关键技术

该文聚焦于中药注射剂质量风险问题,通过分析其重大技术需求,提出中药整合药理学研究策略,进而构建了中药注射剂质量风险管控关键技术体系。然后以生脉注射液为例,研究建立了基于整合药理学的中药注射剂质量风险管控方法。

复方丹参方主要活性成分网络药理学研究

目的:采用网络药理学方法研究复方丹参方,探索其多成分-多靶点-多疾病相关关系。方法:针对方中丹参酮IIA、丹酚酸B、原儿茶醛、丹参素、隐丹参酮、三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、龙脑等9个活性成分,依据PubMed中相关文献知识构建多成分-基因网络,进而用OMIM数据库中的心血管相关疾病-基因关系数据,采用Cytoscape软件建立多成分-多基因-多疾病网络模型。结果与结论:网络分析表明,这9个活性成分可调控PPARG,ACE,KCNJ11,KCNQ1,ABCC8等42个心血管相关疾病基因表达,涉及糖尿病、高胰岛素型低血糖症等30种疾病,提示复方丹参方具有新的临床适应症研究前景。

附子多成分作用靶点预测及网络药理学研究

目的:以常用中药附子为例,探索以中药化学成分预测其作用靶点,并构建中药多成分-多靶点网络。方法:根据1 401个美国FDA批准上市药物的分子结构及其相应靶点数据,采用随机森林法建立靶点预测模型;进而依据附子所含化学成分预测其作用靶点,并据此构建附子多成分-多靶点网络。结果:以附子的22个化学成分预测出多个作用靶点,预测结果得到文献数据印证。所建网络模型中每个化合物的平均靶点数为16.3,平均每个靶点与4.77个化合物相关联,反映出中药"多成分、多靶点"特点。结论:本方法可用于发现中药的某些潜在作用靶点。

丹参总酚酸及三七总皂苷配伍对缺氧复氧损伤心肌细胞的保护作用研究

目的:探索丹参总酚酸及三七总皂苷配伍对心肌细胞缺氧复氧(hypoxia-reoxygenation,HR)损伤的保护作用机制。方法:采用缺氧复氧损伤H9c2细胞模型,MTT法测定丹参总酚酸、三七总皂苷配伍对细胞活力的影响,并测定细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)漏出率,评价丹参总酚酸、三七总皂苷配伍对心肌细胞的保护作用;采用Hoechst33342荧光染色观察细胞凋亡,并用流式细胞术检测不同药物干预后心肌细胞凋亡率;采用Western blot法检测凋亡相关蛋白Bcl-2,Bax,Caspase-3的表达情况;定磷法检测细胞内Na+,K+-ATPase,Ca2+,Mg2+-ATPase的变化,化学发光法检测细胞内ATP含量的变化。结果:丹参总酚酸、三七总皂苷分别在0.05～0.5,5～50mg·L-1配伍时对缺氧复氧损伤的心肌细胞具有浓度依赖性的协同保护作用;丹参总酚酸与三七总皂苷均能减轻缺氧复氧导致的心肌细胞的凋亡并且改善心肌细胞的能量代谢,配伍后作用更为明显。结论:丹参总酚酸、三七总皂苷配伍具有协同增效作用,可通过抑制细胞凋亡和改善能量代谢对抗缺氧复氧对心肌细胞的损伤。

基于网络药理学的五味子木脂素类主要药效作用研究

五味子木脂素是五味子的主要药效物质,该研究对木脂素类6个主要成分五味子甲素、乙素、丙素、醇甲、醇乙和酯甲进行文献检索,收集这些成分作用的基因,并采用网络药理学的方法构建成分-基因-通路网络,经网络分析得到124个基因,共富集到88条通路,其中与炎症相关的通路有32条,共涉及80个基因,提示抗炎可能是6个成分的主要药效作用。随后采用LPS诱导RAW264.7细胞的炎症模型考察发现,6个成分中除五味子醇乙外皆能降低NO含量,表现出抗炎作用,与网络分析结果大致相同。进一步考察五味子甲素、丙素、醇甲和酯甲对炎性因子TNF-α,IL-1β,IL-6,PGE2分泌及i NOS,COX-2蛋白表达的影响,结果显示五味子甲素对4个炎性因子分泌均有抑制作用,并能同时减少i NOS,COX-2蛋白的表达,具有最强的抗炎活性。该研究为系统研究五味子的药效作用及其机制提供了参考。

基于网络药理学的注射用血塞通抗视网膜静脉阻塞作用机制研究

视网膜静脉阻塞(RVO)是常见的致盲性眼病,糖尿病、动脉粥样硬化等均能诱导RVO的发生,临床应用表明注射用血塞通对RVO具有良好的治疗效果,但是其作用机制尚不明确。该研究采用大鼠RVO模型,实验证实了血塞通对RVO损伤的保护作用,并通过文献检索建立血塞通抗RVO的成分-靶点网络,并选择性实验验证了血塞通对网络中VEGF,IL-1β和IL-6的作用,阐述了血塞通治疗RVO的多成分多靶点整合调节机制。研究表明注射用血塞通可能通过调控炎症反应、血管生成、细胞凋亡和凝血过程发挥其抗RVO的作用。

基于近红外光谱的红参提取过程动态预测模型研究

目的:利用近红外光谱技术,建立红参提取过程中关键组分的定量模型,实现快速检测功能;以近红外光谱为基础,结合动力学方程,建立提取过程动态趋势模型,实现全过程预测功能。方法:在线采集红参提取液近红外光谱,以HPLC获取关键成分数据,使用最小二乘法(PLSR)建立红参总皂苷的定量模型;通过定量模型以及近红外光谱,结合传质动力学方程,拟合建立提取过程随时间的动态关系模型,实现提取过程预测。结果:红参总皂苷定量模型的校正集相关系数r、校正均方根误差RMSEC、预测均方根误差RMSEP分别为0.996 09,0.018 9,0.016 8;以红参提取一阶动力学方程结合NIR定量模型建立提取过程趋势预测模型,模型显示趋势预测性能良好,具有较高的精度。结论:近红外法获得的定量模型拥有较好的检测精度,能实现快速在线检测功能;所建立的全过程提取动力学方程与实际提取过程趋势较为契合,满足预测需求。

基于近红外光谱技术的甘草提取过程最优建模方法研究

通过实时采集正常操作条件下及发生异常工况时的甘草提取液的动态近红外光谱数据,结合主成分分析法(PCA)、偏最小二乘回归法(PLSR)和平行因子-偏最小二乘回归联用法(PARAFAC-PLSR)建立3种甘草提取过程的实时监测模型,并分析各种模型的特点。结果表明,基于3种方法建立的模型均能在一定程度上预测异常加热工况的发生,但同时也存在一定误判。其中,PCA方法建立的模型出错率最高,在60 min之前就出现3次"故障"误判,不适用于该过程的分析应用。而PLSR和PARAFAC-PLSR模型基本效果相似,校正集相关系数分别高达0.934 2,0.928 1,验证集相关系数也分别达到了0.856 7,0.828 3;并且这2种方法建立的预测模型误判率较低,首次成功预测的故障均发生于75 min。此外,PLSR和PARAFAC-PLSR模型均能在一定程度上预测出系统状态的走势。说明基于动态近红外光谱动态数据建立的PLSR和PARAFAC-PLSR模型均具有良好的在线监测和预测功能,为中药提取过程动态监测方法的优化选择提供了参考依据。

基于网络分析的五味子醇沉工艺优化研究

该文采用中心复合设计(central composite design),以醇沉后的糖去除率、五味子醇甲保留率及可溶性固形物含量为指标考察醇沉乙醇加入量、乙醇浓度、冷藏温度及冷藏时间4个醇沉工艺参数对于醇沉效果的影响。运用贝叶斯网络分析发现乙醇加入量和乙醇浓度为2个重要的醇沉工艺参数,然后运用遗传算法优化的BP人工神经网络建立2输入4输出的网络模型,所得训练集回归模型R^2=0.983 8,MSE=0.001 1,验证集回归模型R^2=0.975 9,MSE=0.001 8,模型拟合精度和预测效果均比较理想。研究表明该方法可有效地用于五味子醇沉过程关键工艺参数辨析与过程建模。

基于提取效率和成本控制的红参提取工艺多目标优化研究

该文使用实验设计的理念对红参提取工艺进行多目标优化研究,实现在操作空间内提取单位药效物质的成本最低。实验以红参提取液总皂苷提取量及提取物纯度为指标,以一提时间、一提溶剂倍量、二提时间、二提溶剂倍量为控制条件,采用Box-Behnken实验设计,建立指标模型;同时,以溶剂成本和能耗成本构建成本模型;通过指标和成本两者之比建立目标函数用以反应单位指标所需成本,最后通过相关约束条件求解最优提取工艺。最优提取工艺条件为一提时间108.7 min、一提溶剂倍量12、二提时间30 min、二提溶剂倍量8,此时提取每1 mg皂苷所需成本最低。结果表明,该方法可用于参考指导实际红参提取过程的多目标综合优化。

基于DNA电化学生物传感技术的甘草提取液中大肠杆菌快检方法研究

该文建立了一种基于DNA电化学生物传感技术的甘草提取液中大肠杆菌测试新方法。该研究首先将硫醇基修饰的捕获探针固定在金电极上，之后核酸适配体与捕获探针杂交。当甘草提取液中存在大肠杆菌时，它与适配体结合后，信号探针又与捕获探针结合并在底物中产生电化学信号，运用差分脉冲伏安法对甘草提取液中的大肠杆菌进行测试。实验结果显示，该测定方法线性范围为2．7×10^2-2．7×10^8CFU·mL^-1，最低检出限为50CFU·mL^-1，且具有较高的特异性和较好的重现性。在实际样品甘草浸膏的测试中，该方法的测定结果与周标法的计数结果呈现较好的一致性。以上结果显示DNA电化学生物传感技术可以用于甘草提取液中大肠杆菌测试，为中药制品的快速菌检提供了新的方法。