基于多源信息融合策略的支持向量机用于中药谱效关系的研究

开展指纹图谱特征和药效相关性研究，即谱效关系研究，是中药指纹图谱研究高级阶段的关键问题之一，对推动中药现代化、产业化和国际化具有重大意义。本课题以中药谱效关系为研究目的，采用正交设计对中药复方各化学部位进行配伍，利用色谱及联用技术进行系统分离和分析，获取各配伍组的化学成分图谱；根据复方的临床应用，结合多个药效学指标，对各配伍组进行药效筛选；研究基于支持向量机的谱效关系建模方法；建立支持向量机和小波变换的联用技术；结合分形、熵等非线性理论精细刻画图谱，提取多源信息；构建基于多源信息的支持向量机融合模型。这项新技术的开拓，将有助于更深入了解中药谱效的内在关系，为建立中药质量的控制与疗效评价标准提供科学依据。

指纹图谱作为一种中药质量控制方法和评价模式，已得到国内外广泛接受和认同，开展谱效关系研究是指纹图谱高级阶段的关键问题之一，对推动中药现代化、产业化和国际化具有重大意义。本项目以构建基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和指纹图谱多源信息的中药谱效关系模型为研究目标，以中药复方香丹注射液和脑得生为方法学研究载体，主要开展了以下研究内容：（1）应用液相色谱法分析了香丹注射液和脑得生的化学成分图谱；（2）根据复方临床应用，开展了多个药效学实验，获得了活性信息；（3）建立了结合粒子群算法的小波核SVM；（4）建立了双层小波核SVM的融合模型；（5）建立了基于SVM的药效预测模型；（6）建立了基于色谱指纹图谱多源信息融合的药效预测模型。在Analytica Chimica Acta、Journal of Ethnopharmacology、Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis、Protein & Peptide Letters等国际SCI源刊上发表论文6篇，在国际、国内学术会议上发表论文4篇，并且培养了1名部省级重点学科后备学科带头人和4名中药学硕士，研究成果超出了预期目标，达到了国内领先水平。本项目构建的谱效关系模型，有助于更深入了解中药谱效的内在关系，为建立中药质量的控制与疗效评价标准提供科学依据；同时，可直接应用于快速寻找其它中药复方的有效部位和有效组分，有效地缩短实验时间和减少实验成本，对探讨以有效组分为处方进行中药复方的二次开发具有推广应用价值。