申请/专利权人：湖南中医药大学

申请日：2021-08-18

公开（公告）日：2024-01-02

公开（公告）号：CN114034806B

主分类号：G01N30/86

分类号：G01N30/86;G01N30/02;G01N30/74

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.02#授权;2022.03.01#实质审查的生效;2022.02.11#公开

摘要：本发明公开了一种基于指纹图谱色谱峰匹配频数统计的中药“印迹模板”成分簇划归整合方法及产品；基于指纹图谱色谱峰匹配频数统计原理，根据中药指纹图谱色谱峰对保留时间呈“印迹模板”簇状、匹配频数呈凸凹状分布的特征，先统计分析匹配频数，划出中药成分簇“印迹模板”；计算各成分簇“印迹模板”之间保留时间的频数统计值，确定各成分簇归属的“印迹模板”；计算各成分簇“印迹模板”保留时间等强度参数的频数统计值作为新保留时间等强度参数，总峰面积等容量参数为新峰面积等容量参数，可将中药指纹图谱转变成以成分簇“印迹模板”为“单元”表征的新指纹图谱而保证原指纹图谱的总量统计矩特性以及样品间变异性，而色谱峰数可极大降低。

主权项：1.一种基于指纹图谱色谱峰匹配频数统计的中药“印迹模板”成分簇划归整合方法，其特征在于，包括以下步骤：作为生物巨复超分子体的中药，其成分簇以“印迹模板”的形式体现出中药药性和药效，通过色谱方式来进行指纹图谱色谱峰的统计划分，并以指纹图谱总量统计矩、信息熵和信息量来表征中药的成分种类和含量；其中中药成分簇的“印迹模板”数目，是以色谱学的色谱峰出现匹配频数对保留时间呈凸凹状分布来确定，通过各时间段的色谱峰出现的匹配频数按统计学划分得到；中药成分簇的“印迹模板”归属，是对中药指纹图谱“印迹模板”成分群簇间采用段带匹配频数统计学进行成分簇归属的划分得到；中药指纹图谱“印迹模板”成分簇是采用段带匹配频数统计学计算新的保留时间或强度参数，加合各成分簇的面积或容量参数作为新的峰面积或新容量参数，将传统的中药指纹图谱转变成以成分簇“印迹模板”表征的新型指纹图谱；所述的进行指纹图谱色谱峰的统计，是采用指纹图谱总量统计矩法进行统计，其中参数包括：①总量零阶矩为色谱峰面积总量，体现成分群单个与整体的含量；②总量一阶矩为各色谱峰面积的统计平均保留时间，体现成分群的单个印迹性与总量平均印迹性；③总量二阶矩为各色谱峰面积的统计平均保留时间的方差，体现各成分的印迹性离散度和总体成分的印迹性的离散程度；所述的参数计算包括以下步骤：总量零阶矩为曲线下的n个色谱峰面积总和AUCT为 总量一阶矩MCRTT，即n个色谱峰的平均保留时间为 总量二阶矩VCRTT，即n个色谱峰的平均保留时间方差为 其中Ai表示第i峰的峰面积，λi表示第i峰的保留时间，σi表示第i峰的保留时间标准差，共有n个色谱峰；其中AUCT用来对中药成分组进行定量分析，表征整体成分的含量变化；MCRTT、VCRTT二参数用于中药指纹图谱的定性分析，表征成分组成即构成比发生变化，则通过三个参数就能定性定量地分析一张指纹图谱的特征，反映出成分的动态变化规律；所述的信息熵和信息量分别为： 其中ΔSiq为信息量，Wi为第i峰的峰面积百分比，W0为总含量或单位投料量，AT为总响应面积； 其中ΔSie为信息熵；所述的“印迹模板”的数目确定包括以下步骤：将同一中药的S个样品的指纹图谱导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统，进行校正、匹配和数据导出，获得总色谱峰数Sp，各色谱峰的保留时间、各样本峰面积、对照指纹图谱峰面积、保留时间RSD、峰面积RSD和匹配数Np，其中匹配数就是“印迹模板”成分簇对应一定保留时间共同出现色谱峰的数目，由中药色谱指纹图谱相似度评价系统给出，通过先对所纳入的指纹图谱的匹配频数进行统计分析，求算平均匹配频数和标准差，设定置信系数，按下式计算出划成“印迹模板”成分匹配频数的最低界值，排序取大于该界值的匹配频数的成分峰为共有“印迹模板”数，获得成分簇“印迹模板”总数目。 式中Npc为划作“印迹模板”所需最低匹配频数的色谱峰，计算大于等于Npc的色谱峰数N即为“印迹模板”数，是匹配频数的平均值，tα,ν为置信度为1-α，自由度ν对应的t界值，ν为总匹配峰数目-1，SD为匹配频数的标准差；由式6可以获得置信度为1-α下的匹配后色谱峰数目为1+ν时的“印迹模板”对应的总色谱峰数目N，若Npc≥S，则Npc以样本数S为准计算总色谱峰数目N；所述的中药指纹图谱“印迹模板”成分群簇间采用段带匹配频数统计学进行成分簇归属的划分，包括以下步骤：对Npc1、Npc2、Npc2……Npci……Npcn的N个按色谱峰保留时间排序的“印迹模板”的成分簇间界线按匹配频数保留时间统计法进行划分，按下式计算Npc1、Npc2的成分簇划分的保留时间界值： 其中tRpc1为Npc1、Npc2两“印迹模板”成分簇划分时的保留时间，tpc1为Npc1“印迹模板”所对应匹配色谱峰的保留时间，tpc2为Npc2“印迹模板”所对应匹配色谱峰的保留时间，Np,j为介于等于Npc1、Npc2两“印迹模板”的j成分的匹配频率，tR,j为介于等于Npc1、Npc2两“印迹模板”的j成分的保留时间；则有Npci、Npci两“印迹模板”成分簇划分时的保留时间为 其中tRpci为Npci、Npci+1两“印迹模板”成分簇划分时的保留时间，tpci为Npci“印迹模板”所对应匹配色谱峰的保留时间，tpci+1为Npci+1“印迹模板”所对应匹配色谱峰的保留时间，Np,j为介于等于Npci、Npci+1两“印迹模板”的j成分的匹配频率，tR,j为介于等于Npci、Npci+1两“印迹模板”的j成分的保留时间；将Npci、Npci+1间的各成分色谱峰的保留时间tR,j与tRpci比较，小于tRpci的划归Npci成分簇“印迹模板”，大于tRpci的划归Npci+1成分簇“印迹模板”；若等于tRpci，则根据tR,j的未端数字，奇数的划归Npci成分簇“印迹模板”；偶数划归Npci+1成分簇“印迹模板”；中药指纹图谱“印迹模板”成分簇采用段带匹配频数统计学计算新的保留时间或强度参数包括以下步骤：对于包括保留时间、调整保留时间、相对保留时间在内的强度性质参数按匹配频数统计平均法进行计算，其中Npci“印迹模板”成分簇的新保留时间通过下式计算： 式中tRpi为Npci成分簇“印迹模板”的新保留时间，tRpci-1为tRpci与第i-1位成分簇“印迹模板”的保留时间界值，tRpci为tRpci与第i+1位成分簇“印迹模板”保留时间界值，Np,j为介于tRpci-1、tRpci两保留时间界值的色谱峰匹配频数，tR,j为介于tRpci-1、tRpci两保留时间界值的色谱峰保留时间；对于包括色谱峰峰面积、峰高在内的容量性质的参数则按加法进行计算，Npci“印迹模板”成分簇的新峰面积按下式计算： 式中ARpi为Npci成分簇“印迹模板”的新色谱峰峰面积，tRpci-1为tRpci与第i-1位成分簇“印迹模板”的保留时间界值，tRpci为与tRpci第i+1位成分簇“印迹模板”保留时间界值，AP,j是介于tRpci-1与tRpci保留时间的色谱峰面积。

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