CN109585025A - 一种用于中药和西药融合的数据分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于中药和西药融合的数据分析方法，包括以下步骤，S1：建立数据库，数据库中的数据包括方剂、中药、基源植物、天然产物、药物靶点和活性配体分子；S2：根据各方剂找到对应的中药，根据对应中药的化学成分找到对应药物靶点，建立方剂－中药化学成分－药物靶点的网络；S3：筛选出与中药的化学成分相似度较高的天然产物，通过筛选出的天然产物找到具有相似成分的基源植物；S4：从药物靶点出发，找出该药物靶点对应的活性配体分子，通过对比活性配体分子与天然产物的相似度，筛选相似度较高的天然产物，最后通过天然产物确定对应的基源植物。本发明数据分析方法结合中药与现代药理研究结果，实现中药作用机制的量化阐释。
Description
技术领域
本发明涉及药物数据的分析，具体涉及一种用于中药和西药融合的数据分析方法。
背景技术
中药药性是指药物与疗效有关的性质和性能的统称，是中国历代医家的长期临床经验总结，主要包括四气五味、升降浮沉、归经、毒性等，但长期以来只有定性的描述而没有定量的标准。现有的中药数据分析强调从中医角度出发，常采用中药性味归经方法，尚未结合现代药理研究结果对中药方剂进行阐释；而西药一般根据定量的有效成分，通过作用于特地的药物靶体，从而对疾病进行治疗，因此，亟需一种用于中药和西药融合的数据分析方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出一种用于中药和西药融合的数据分析方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于中药和西药融合的数据分析方法，包括以下步骤，
S1：建立数据库，数据库中的数据包括方剂、中药、基源植物、天然产物、药物靶点和活性配体分子；
S2：根据各方剂找到对应的中药，根据对应中药的化学成分找到对应药物靶点，建立方剂－中药化学成分－药物靶点的网络；
S3：筛选出与中药的化学成分相似度较高的天然产物，通过筛选出的天然产物找到具有相似成分的基源植物；
S4：从药物靶点出发，找出该药物靶点对应的活性配体分子，通过对比活性配体分子与天然产物的相似度，筛选相似度较高的天然产物，最后通过天然产物确定对应的基源植物。
优选的，数据库中的数据还包括疾病，根据药物靶点找到对应的疾病。
优选的，步骤S3采用二维拓扑分子相似度的计算方法。
优选的，步骤S4采用二维拓扑分子相似度的计算方法。
优选的，步骤S4采用高斯函数分别表达活性配体分子和天然产物形状，生成对应的三维坐标，进行活性配体分子的三维坐标和天然产物的三维坐标进行比对，得出相似度。
优选的，活性配体分子的三维坐标和天然产物的三维坐标在范德华力场中生成。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1.通过中药化学成分，构建方剂－中药成分－药物靶点的网络，再结合药物靶点与疾病的对应关系，建立多成分－多药物靶点的网络；结合化学信息学的方法，通过中药化学成分与天然成分的比对，代替传统中药性味归经方法，从发挥作用的物质基础出发，结合中药与现代药理研究结果，实现中药作用机制的量化阐释。
2.通过活性配体分子通过与天然产物的相似度比对，实现对具有特定生物功能的植物的快速筛选，相对于现有技术的从科属种分类学方法，本发明方法的准确性更高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于中药和西药融合的数据分析方法，包括以下步骤，
S1：建立数据库，数据库中的数据包括方剂、中药、基源植物、天然产物、药物靶点和活性配体分子；
方剂、中药、基源植物、天然产物、药物靶点和活性配体分子为现有技术，相关的数据对于本领域普通技术人员来说是随时可以获知的。
S2：根据各方剂找到对应的中药，根据对应中药的化学成分找到对应药物靶点，建立方剂－中药化学成分－药物靶点的网络；具体的，方剂中包括中药A和中药B，中药A中包括化学组分a1和a2，中药B中包括化学组分b1 和b2；
S3：筛选出与a1、a2、b1和b2相似度较高的天然产物n1、n2、n3和n4，通过筛选出的天然产物n1、n2、n3和n4找到具有相似成分的基源植物p1和 p2；
其中，不同的中药可以含有相同的组分，不同的化学组分可以筛选出相似度较高的同一组分，一种化学组分能筛选出相似度较高的多个天然产物，多种个天然产物也可以匹配到一种基源植物。
相似度较高的天然产物相似度的高低是相对而言，在本发明中不局限于某一具体数值范围，根据不同的比对方法，选择不同的相似度。具体的，步骤S3采用二维拓扑分子相似度的计算方法，相似度选择80％。
S4：从药物靶点d1出发，找出药物靶点d1对应的活性配体分子m1、m2 和m3，通过对比活性配体分子与天然产物的相似度m1、m2和m3，筛选相似度较高的天然产物n5、n6和n7，最后通过天然产物n5、n6和n7确定对应的基源植物p3。步骤S4采用二维拓扑分子相似度的计算方法，相似度选择80％。
二维拓扑分子相似度计算方法为现有技术。
数据库中的数据还包括疾病h1，疾病h1对应靶点d1。
一种疾病可以对应多个靶点，一个靶点可以对应多个疾病。
通过建立方剂－中药－天然产物－活性配体分子－药物靶点－疾病的网络，通过改网络分析，进而实现中药和西药数据的融合分析，实现对方剂作用机制的推演，从而揭示中药方剂的作用机制，为中药开发提供现代新药研究的新的方案，也为实现天然产物的药用提供可能性，加速药物研发。
利用二维拓扑分子相似度计算方法，可来源广泛的基源植物中筛选出与名贵中药具有相似化学组分的植物作为替代植物，从而降低方剂成本。
通过对天然产物的基源进行分析，确定对应的基源植物，利用天然产物结构相似性的方法，筛选准确性更高。
二维拓扑分子相似度计算方法计算速度快。
实施例2
一种用于中药和西药融合的数据分析方法，包括以下步骤，
S1：建立数据库，数据库中的数据包括方剂、中药、基源植物、天然产物、药物靶点和活性配体分子；
方剂、中药、基源植物、天然产物、药物靶点和活性配体分子为现有技术，相关的数据对于本领域普通技术人员来说是随时可以获知的。
S2：根据各方剂找到对应的中药，根据对应中药的化学成分找到对应药物靶点，建立方剂－中药化学成分－药物靶点的网络；具体的，方剂中包括中药A和中药B，中药A中包括化学组分a1和a2，中药B中包括化学组分b1 和b2；
S3：筛选出与a1、a2、b1和b2相似度较高的天然产物n1、n2、n3和n4，通过筛选出的天然产物n1、n2、n3和n4找到具有相似成分的基源植物p1和 p2；
具体的，步骤S2采用二维拓扑分子相似度的计算方法，相似度选择80％。
S4：从药物靶点d1出发，找出药物靶点d1对应的活性配体分子m1、m2 和m3，通过对比活性配体分子与天然产物的相似度m1、m2和m3，筛选相似度较高的天然产物n5、n6和n7，最后通过天然产物n5、n6和n7确定对应的基源植物p3。
数据库中的数据还包括疾病h1，疾病h1对应靶点d1。
步骤S4采用高斯函数分别表达活性配体分子和天然产物形状，生成对应的三维坐标，进行活性配体分子的三维坐标和天然产物的三维坐标进行比对，得出相似度。
采用高斯函数对分子生成三维坐标的方法为现有技术，对应相似度选择 80％。对活性配体分子与天然产物进行三维坐标的比对，相对于二维拓扑分子相似度计算方法更高的准确度，步骤S3同样可以采用高斯函数对中药组分和天然产物生成三维坐标进行比对。
活性配体分子的三维坐标和天然产物的三维坐标在范德华力场中生成。
由于活性配体分子一般需要与受体结合才能发挥活性，范德华力体现在两种物质或分子之间，在范德华力场中生成的活性配体分子的三维坐标更能准确表达活性配体分子发挥活性时的形状，比对筛选结果更加精准。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于中药和西药融合的数据分析方法，其特征在于，其特征在于，包括以下步骤，
S1：建立数据库，所述数据库中的数据包括方剂、中药、基源植物、天然产物、药物靶点和活性配体分子；
S2：根据各所述方剂找到对应的所述中药，根据对应所述中药的化学成分找到对应所述药物靶点，建立方剂－中药化学成分－药物靶点的网络；
S3：筛选出与所述中药的化学成分相似度较高的所述天然产物，通过筛选出的所述天然产物找到具有相似成分的所述基源植物；
S4：从所述药物靶点出发，找出所述药物靶点对应的所述活性配体分子，通过对比所述活性配体分子与所述天然产物的相似度，筛选相似度较高的所述天然产物，最后通过所述天然产物确定对应的所述基源植物。
2.根据权利要求1所述的用于中药和西药融合的数据分析方法，其特征在于，所述数据库中的数据还包括疾病，根据所述药物靶点找到对应的所述疾病。
3.根据权利要求1所述的用于中药和西药融合的数据分析方法，其特征在于，步骤S3采用二维拓扑分子相似度的计算方法。
4.根据权利要求2所述的用于中药和西药融合的数据分析方法，其特征在于，步骤S4采用二维拓扑分子相似度的计算方法。
5.根据权利要求2所述的用于中药和西药融合的数据分析方法，其特征在于，步骤S4采用高斯函数分别表达所述活性配体分子和所述天然产物的形状，并生成对应的三维坐标，通过进行所述活性配体分子的三维坐标和所述天然产物的三维坐标进行比对，得出相似度。
6.根据权利要求5所述的用于中药和西药融合的数据分析方法，其特征在于，所述活性配体分子的三维坐标和所述天然产物的三维坐标在范德华力场中生成。
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