CN117969737A - 一种测定白及多糖药物质量检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及药理学分析技术领域，公开了一种测定白及多糖药物质量检测方法，包括：获取待待检测药品的有效成分；基于药品的有效成分获取相应药品有效成分的化学特性数据，基于化学特性数据选择推荐流动相配方；对待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据；将最优流动相配方的编码数据进行解码，生成最优流动相配方；基于最优流动相配方对样品进行HPLC分析；本发明通过历史数据训练流动相预测模型，然后将待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，可以快速获得最优流动相配方，针对含有不同有效成分的白及多糖药品检测时，缩短了检测时长和检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及药理学分析技术领域，更具体地说，它涉及一种测定白及多糖药物质量检测方法。
背景技术
白及为兰科白及属植物，有止血、补肺、消肿、疗疮的功效，容易被组织吸收、毒性小等特点，白及多糖为白及干燥块茎经水提醇沉后所得到的一种天然多糖，主要由β-1，4-甘露糖和β-1，4-葡萄糖组成，含有丰富的活性羟基，应用白及多糖的药物种类较多，每个药品的组成成分均不尽相同，高效液相色谱仪在对含有白及多糖的药品样本进行HPLC（高效液相色谱）分析时，对于有效成分相的干扰相也会由于药品的组分变化而改变，所采用的流动相成分和流动相比例需要根据药品实际成分的性质进行选择，在正式检测前，需要通过人为分析相关成分的化学性质来进行选择初始的流动相成分和流动相比例，然后通过大量的预实验来确定最佳的流动相成分和流动相比例，以获得最佳的分离效果，从而获取较为准确的质量分析结果，因此，每针对一种不同成分的药品进行检测时，均需要耗费大量的时间和成本去调整流动相成分和流动相比例。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种测定白及多糖药物质量检测方法。
本发明提供了一种测定白及多糖药物质量检测方法，包括：
步骤S1、获取待检测药品数据，待检测药品数据包括待检测药品处方、待检测药品的有效成分；
步骤S2、基于药品的有效成分获取相应药品有效成分的化学特性数据，基于化学特性数据选择推荐流动相配方；
步骤S3、对待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据；
步骤S4、将最优流动相配方的编码数据进行解码，生成最优流动相配方；
步骤S5、基于最优流动相配方制备流动相，通过待检测的药品来制备样品，采用基于最优流动相配方制备的流动相，对待检测药品的样品进行处理，然后进行HPLC分析，获得样品的HPLC谱图。
作为本发明的进一步优化方案，流动相预测模型的训练过程包括：
获取历史药品数据、历史流动相配方以及历史HPLC谱图数据，历史药品数据包括药品有效成分，历史流动相配方包括推荐流动相配方、流动相调整数据，流动相调整数据包含N个人工调整后的流动相配方，历史HPLC谱图数据包含N+1个HPLC谱图，分别对应于使用推荐流动相配方和N个人工调整后的流动相配方进行HPLC分析获得的HPLC谱图；
计算历史流动相配方中的流动相配方的分离度系数，分离度系数的计算公式为：
其中，表示第i个流动相配方的分离度系数，/>和/>分别表示HPLC谱图中第j和j+1个色谱峰的峰顶时间，/>和/>分别表示HPLC谱图中第j和j+1个色谱峰的峰宽，/>表示HPLC谱图中第j个色谱峰的10%峰高处的峰宽起点时间与峰顶时间的差值的绝对值，/>表示HPLC谱图中第j个色谱峰的10%峰高处的峰宽终点时间与峰顶时间的差值；
从历史流动相配方中选择分离度系数最大的流动相配方作为比较流动相配方，然后将比较流动相配方进行编码获得比较流动相配方的编码数据；
将历史的药品有效成分和对应的推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据，将输出的最优流动相配方的编码数据与比较流动相配方的编码数据比较来计算损失值；
然后根据损失值更新训练流动相预测模型。
作为本发明的进一步优化方案，对推荐流动相配方进行编码，具体为：
推荐流动相配方包括流动相组分和各组分的比例，将流动相组分的名称进行文本编码并将其对应的比例进行文本编码后拼接获得单个流动相组分编码。
作为本发明的进一步优化方案，对待检测的药品有效成分进行编码，包括：
药品有效成分包括有效成分，将有效成分名称进行文本编码拼接。
作为本发明的进一步优化方案，对待检测的药品有效成分进行编码，还包括：
药品有效成分包括有效成分和对应的化学特性，将有效成分的名称进行文本编码并将其对应的化学特性进行文本编码后拼接获得单个有效成分编码。
作为本发明的进一步优化方案，所述流动相预测模型包括：
节点生成层，其基于药品有效成分和推荐流动相配方的编码生成节点，一个节点对应于药品的一个有效成分的编码或推荐流动相配方的一个组分的编码；
第一隐藏层，其用于融合节点的信息来获得全局特征；
第一隐藏层的计算公式为：
其中，，/>，/>，其中/>表示第i个节点的输出特征，/>和/>分别表示第i个和c个节点所对应的有效成分的编码或推荐流动相配方的组分的编码的向量表示,/>和/>分别表示第i个和c个节点的中间特征，/>、/>、分别表示第一、二、三权重参数，/>表示权重向量参数，T表示转置，/>表示所有节点的集合；/>表示S型激活函数，/>表示LeakyReLU函数，/>表示对所有节点的输出特征进行拼接或求和，/>、/>分别表示更新之前的第i个和第c个节点的节点特征；
输出层，其用于对全局特征进行线性变换来获取最优流动相配方的编码数据；
输出层的计算公式为：
表示最优流动相配方的编码数据的向量表示，/>表示第四权重参数，/>表示第一偏置参数。
作为本发明的进一步优化方案，所述最优流动相配方的编码数据表示为：
表示流动相组分库中的第1种组分在最优流动相中的质量百分比。
一种测定白及多糖药物质量检测系统，其用于执行如上述的测定白及多糖药物质量检测方法，该测定白及多糖药物质量检测系统包括：
数据采集模块，用于获取待检测药品数据，待检测药品数据包括待检测药品处方、待检测药品的有效成分，基于药品的有效成分获取相应药品有效成分的化学特性数据，基于化学特性数据选择推荐流动相配方；
数据处理模块，用于构建流动相预测模型，对待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据；
数据解码模块，用于将最优流动相配方的编码数据进行解码，生成最优流动相配方；
检测模块，基于最优流动相配方制备流动相，通过待检测的药品来制备样品，采用最优流动相配方制备流动相，对待检测药品的样品进行处理，然后进行HPLC分析，获得样品的HPLC谱图。
一种存储介质，其存储了非暂时性计算机可读指令，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，能够执行如上述的一种测定白及多糖药物质量检测方法中的步骤。
本发明的有益效果在于：本发明根据历史药品数据、历史流动相配方以及历史HPLC谱图数据来进行训练流动相预测模型，然后将待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，可以快速获得最优流动相配方，针对含有不同有效成分的白及多糖药品检测时，无需进行大量的预实验，缩短了检测时长和检测成本。
附图说明
图1是本发明的一种测定白及多糖药物质量检测方法的流程图；
图2是本发明的一种测定白及多糖药物质量检测系统的模块示意图。
具体实施方式
现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。
如图1所示，一种测定白及多糖药物质量检测方法，包括：
步骤S1、获取待检测药品数据，待检测药品数据包括待检测药品处方、待检测药品的有效成分；
步骤S2、基于药品的有效成分获取相应药品有效成分的化学特性数据，基于化学特性数据选择推荐流动相配方；
在本发明的一个实施例中，实验人员可基于药品有效成分的物质名称、化学结构式图、化学文摘登记号、CA名称、商标名、化学结构式、分子式、分子量、元素组成等已知数据进行检索相关数据库，从而获取相应药品有效成分的化学特性数据；化学性质数据如没食子酸是一种多羟基多酚类化合物，具有强酸性，白头翁皂苷B4是一种皂苷类化合物，具有中等极性，白术中苍术酮是一种酮类化合物，具有中等极性，白及多糖是一种多糖类化合物，具有高等极性；
在本发明的一个实施例中，基于化学特性数据生成推荐流动相配方，例如没食子酸具有强酸性，选择含有酸性添加剂（如冰醋酸或磷酸）的流动相来提高其溶解度和分离效果，白头翁皂苷B4具有中等极性，选择极性较高的流动相，如含有甲醇或乙腈的水溶液，白术中苍术酮具有中等极性，选择中等极性的流动相，如甲醇和水的混合物，白及多糖具有较高的极性，选择极性较高的流动相，如含有水和乙腈的混合物。
步骤S3、对待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据；
步骤S4、将最优流动相配方的编码数据进行解码，生成最优流动相配方；
在本发明的一个实施例中，最优流动相配方的编码数据表示为：
表示流动相组分库中的第1种组分在最优流动相中的质量百分比。
步骤S5、基于最优流动相配方制备流动相，通过待检测的药品来制备样品，采用基于最优流动相配方制备的流动相，对待检测药品的样品进行处理，然后进行HPLC（高效液相色谱）分析，获得样品的HPLC谱图。
需要说明的是，基于HPLC谱图可获知待检测药品中各有效成分的含量，从而判断待检测药品的质量是否达标。
在本发明的一个实施例中，流动相预测模型的训练包括：
获取历史药品数据、历史流动相配方以及历史HPLC谱图数据，历史药品数据包括药品有效成分；
历史流动相配方包括推荐流动相配方、流动相调整数据，流动相调整数据包含N个人工调整后的流动相配方；
例如，推荐流动相配方如甲醇-水溶液、乙腈-水溶液、乙腈-0.1％醋酸水溶液、乙腈-磷酸水溶液等；
历史HPLC谱图数据包含N+1个HPLC谱图，分别对应于使用推荐流动相配方和N个人工调整后的流动相配方进行HPLC分析获得的HPLC谱图。
计算历史流动相配方中的流动相配方的分离度系数，具体是，根据该流动相配方对应的HPLC谱图的参数计算，分离度系数的计算公式为：
其中，表示第i个流动相配方的分离度系数，/>和/>分别表示HPLC谱图中第j和j+1个色谱峰的峰顶时间，/>和/>分别表示HPLC谱图中第j和j+1个色谱峰的峰宽，/>表示HPLC谱图中第j个色谱峰的10%峰高处的峰宽起点时间与峰顶时间的差值的绝对值，/>表示HPLC谱图中第j个色谱峰的10%峰高处的峰宽终点时间与峰顶时间的差值；
从历史流动相配方中选择分离度系数最大的流动相配方作为比较流动相配方，然后将比较流动相配方进行编码获得比较流动相配方的编码数据。
将历史的药品有效成分和对应的推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据，将输出的最优流动相配方的编码数据与比较流动相配方的编码数据比较来计算损失，输出的最优流动相配方的编码数据与比较流动相配方的编码数据越接近损失越小；
然后根据损失值更新训练流动相预测模型。
需要说明的是，一个历史药品对应一组历史药品数据、历史流动相配方以及历史HPLC谱图数据，训练时采用了多个历史药品对应的数据组；在流动相预测模型的一次更新时，可以综合多个历史药品对应的数据组的损失来更新训练流动相预测模型。
在本发明的一个实施例中，对推荐流动相配方进行编码，具体为：
推荐流动相配方包括流动相组分和各组分的比例，其编码的一个示例是将流动相组分的名称进行文本编码并将其对应的比例进行文本编码后拼接获得单个流动相组分编码。
在本发明的一个实施例中，对待检测的药品有效成分进行编码，具体为：
药品有效成分包括有效成分，其编码的一个示例是将有效成分名称进行文本编码拼接。
在本发明的一个实施例中，对待检测的药品有效成分进行编码，具体为：
药品有效成分包括有效成分和对应的化学特性，其编码的一个示例是将有效成分的名称进行文本编码并将其对应的化学特性进行文本编码后拼接获得单个有效成分编码。
在本发明的一个实施例中，流动相预测模型包括：
节点生成层，其基于药品有效成分和推荐流动相配方的编码生成节点，一个节点对应于药品的一个有效成分的编码或推荐流动相配方的一个组分的编码；
第一隐藏层，其用于融合节点的信息来获得全局特征；
第一隐藏层的计算公式为：
其中，，/>，/>，其中/>表示第i个节点的输出特征，/>和/>分别表示第i个和c个节点所对应的有效成分的编码或推荐流动相配方的组分的编码的向量表示,/>和/>分别表示第i个和c个节点的中间特征，/>、/>、分别表示第一、二、三权重参数（可训练），/>表示权重向量参数（可训练），T表示转置，/>表示所有节点的集合；/>表示S型激活函数，/>表示LeakyReLU函数，/>表示对所有节点的输出特征进行拼接或求和，/>、/>分别表示更新之前的第i个和第c个节点的节点特征；
输出层，其用于对全局特征进行线性变换来获取最优流动相配方的编码数据；
输出层的计算公式为：
表示最优流动相配方的编码数据的向量表示，/>表示第四权重参数（可训练），表示第一偏置参数。
在前述的实施例中，药品处方包括组成药材名称以及各个组成药材的重量份数；
白及多糖药品包括党参、白术、茯苓、白头翁、蒲公英、地榆、白及、甘草以及各药材的重量份数；
药品有效成分，例如白及多糖药品的有效成分包括没食子酸、白头翁皂苷B4、苍术酮、白及多糖等。
地榆的化学成分有三萜皂苷、黄酮、鞣质类，其主要化学成分是鞣质类，没食子酸是构成鞣质类的关键成分，而白及多糖药品的有效成分需要没食子酸，因此，药品处方可以采用含有没食子酸的地榆；其余如白头翁中的白头翁皂苷B4、白术中的苍术酮、白及中的白及多糖等，均是白及多糖药品的有效成分，因此，药品处方也可以反向映射药品的有效成分；
历史药品也是中药配方的药品。
如图2所示，一种测定白及多糖药物质量检测系统，包括：
数据采集模块，用于获取待检测药品数据，待检测药品数据包括待检测药品处方、待检测药品的有效成分，基于药品的有效成分获取相应药品有效成分的化学特性数据，基于化学特性数据选择推荐流动相配方；
数据处理模块，用于构建流动相预测模型，对待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据；
数据解码模块，用于将最优流动相配方的编码数据进行解码，生成最优流动相配方；
检测模块，基于最优流动相配方制备流动相，通过待检测的药品来制备样品，采用基于最优流动相配方制备的流动相，对待检测药品的样品进行处理，然后进行HPLC分析，获得样品的HPLC谱图。
本发明还提供了一种存储介质，其存储了非暂时性计算机可读指令，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，能够执行如上述的一种测定白及多糖药物质量检测方法中的步骤。
上面对本实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。
Claims (9)
1.一种测定白及多糖药物质量检测方法，其特征在于，包括：
步骤S1、获取待检测药品数据，待检测药品数据包括待检测药品处方、待检测药品的有效成分；
步骤S2、基于药品的有效成分获取相应药品有效成分的化学特性数据，基于化学特性数据选择推荐流动相配方；
步骤S3、对待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据；
步骤S4、将最优流动相配方的编码数据进行解码，生成最优流动相配方；
步骤S5、基于最优流动相配方制备流动相，通过待检测的药品来制备样品，采用基于最优流动相配方制备的流动相，对待检测药品的样品进行处理，然后进行HPLC分析，获得样品的HPLC谱图。
2.根据权利要求1所述的一种测定白及多糖药物质量检测方法，其特征在于，流动相预测模型的训练过程包括：
获取历史药品数据、历史流动相配方以及历史HPLC谱图数据，历史药品数据包括药品有效成分，历史流动相配方包括推荐流动相配方、流动相调整数据，流动相调整数据包含N个人工调整后的流动相配方，历史HPLC谱图数据包含N+1个HPLC谱图，分别对应于使用推荐流动相配方和N个人工调整后的流动相配方进行HPLC分析获得的HPLC谱图；
计算历史流动相配方中的流动相配方的分离度系数，分离度系数的计算公式为：
；
其中，表示第i个流动相配方的分离度系数，/>和/>分别表示HPLC谱图中第j和j+1个色谱峰的峰顶时间，/>和/>分别表示HPLC谱图中第j和j+1个色谱峰的峰宽，/>表示HPLC谱图中第j个色谱峰的10%峰高处的峰宽起点时间与峰顶时间的差值的绝对值，/>表示HPLC谱图中第j个色谱峰的10%峰高处的峰宽终点时间与峰顶时间的差值；
从历史流动相配方中选择分离度系数最大的流动相配方作为比较流动相配方，然后将比较流动相配方进行编码获得比较流动相配方的编码数据；
将历史的药品有效成分和对应的推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据，将输出的最优流动相配方的编码数据与比较流动相配方的编码数据比较来计算损失值；
然后根据损失值更新训练流动相预测模型。
3.根据权利要求1所述的一种测定白及多糖药物质量检测方法，其特征在于，对推荐流动相配方进行编码，具体为：
推荐流动相配方包括流动相组分和各组分的比例，将流动相组分的名称进行文本编码并将其对应的比例进行文本编码后拼接获得单个流动相组分编码。
4.根据权利要求1所述的一种测定白及多糖药物质量检测方法，其特征在于，对待检测的药品有效成分进行编码，包括：
药品有效成分包括有效成分，将有效成分名称进行文本编码拼接。
5.根据权利要求1所述的一种测定白及多糖药物质量检测方法，其特征在于，对待检测的药品有效成分进行编码，还包括：
药品有效成分包括有效成分和对应的化学特性，将有效成分的名称进行文本编码并将其对应的化学特性进行文本编码后拼接获得单个有效成分编码。
6.根据权利要求1所述的一种测定白及多糖药物质量检测方法，其特征在于，所述流动相预测模型包括：
节点生成层，其基于药品有效成分和推荐流动相配方的编码生成节点，一个节点对应于药品的一个有效成分的编码或推荐流动相配方的一个组分的编码；
第一隐藏层，其用于融合节点的信息来获得全局特征；
第一隐藏层的计算公式为：
；
；
其中，，/>，/>，其中/>表示第i个节点的输出特征，/>和/>分别表示第i个和c个节点所对应的有效成分的编码或推荐流动相配方的组分的编码的向量表示,/>和/>分别表示第i个和c个节点的中间特征，/>、/>、/>分别表示第一、二、三权重参数，/>表示权重向量参数，T表示转置，/>表示所有节点的集合；表示S型激活函数，/>表示LeakyReLU函数，/>表示对所有节点的输出特征进行拼接或求和，/>、/>分别表示更新之前的第i个和第c个节点的节点特征；
输出层，其用于对全局特征进行线性变换来获取最优流动相配方的编码数据；
输出层的计算公式为：
；
表示最优流动相配方的编码数据的向量表示，/>表示第四权重参数，/>表示第一偏置参数。
7.根据权利要求6所述的一种测定白及多糖药物质量检测方法，其特征在于，所述最优流动相配方的编码数据表示为：
；
表示流动相组分库中的第1种组分在最优流动相中的质量百分比。
8.一种测定白及多糖药物质量检测系统，其特征在于，其用于执行如权利要求1-7任一所述的测定白及多糖药物质量检测方法，该测定白及多糖药物质量检测系统包括：
数据采集模块，用于获取待检测药品数据，待检测药品数据包括待检测药品处方、待检测药品的有效成分，基于药品的有效成分获取相应药品有效成分的化学特性数据，基于化学特性数据选择推荐流动相配方；
数据处理模块，用于构建流动相预测模型，对待检测的药品有效成分和推荐流动相配方进行编码后输入流动相预测模型，输出最优流动相配方的编码数据；
数据解码模块，用于将最优流动相配方的编码数据进行解码，生成最优流动相配方；
检测模块，基于最优流动相配方制备流动相，通过待检测的药品来制备样品，采用基于最优流动相配方制备的流动相，对待检测药品的样品进行处理，然后进行HPLC分析，获得样品的HPLC谱图。
9.一种存储介质，其存储了非暂时性计算机可读指令，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，能够执行如权利要求1-7任一所述的一种测定白及多糖药物质量检测方法中的步骤。
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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