[發明專利]一種基于層次分析法-熵權法辨識中藥質量標志物的方法

在審

• 申請號: 202010912327.1
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111986739A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 陳艷琰;馮利梅;唐于平
• 申請（專利權）人: 陜西中醫藥大學
• 主分類號: G16C20/50
• 分類號: G16C20/50;G16C20/20;G16C20/70
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陸志斌

1.一種基于層次分析法-熵權法辨識中藥質量標志物的方法，其特征在于，包括以下步驟：首先采用層次分析法對中藥成分有效性、可測性、特有性3個核心質量屬性進行權重分析，其次對各屬性下的具體指標基于文獻和/或實驗數據應用熵權法進行分析，得到各具體指標的權重后加權計算各成分的綜合評分并排序，從而確認中藥質量標志物。

2.根據權利要求1所述的中藥復雜成分配伍相互作用研究方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)中藥質量標志物綜合評判指標體系構建

通過對中藥質量標志物辨識目標問題分析，確定中藥質量標志物綜合評判體系；該體系包括目標層、要素層、控制層，其中，目標層為質量標志物遴選，要素層包括有效性、可測性、特有性3個方面，控制層包括根據成分測定文章數、成分測定方法難易程度、成分含量均值、成分變異系數、藥材-方劑成分轉移率5項指標評價可測性，根據成分在植物種、屬、科不同層面是否特有1項指標評價特有性；

(2)中藥質量標志物綜合評價方法的建立

對質量標志物體系中的一級指標采用層次分析法進行權重分析，在各一級指標下對有文獻及實驗數據支撐的二級指標應用熵權法進行權重分析，計算指標層各因素的權重后加權計算各成分的綜合得分并排序，從而實現對中藥質量標志物的量化辨識。

3.根據權利要求1所述的中藥復雜成分配伍相互作用研究方法，其特征在于，

以上步驟(2)層次分析法進行權重分析的方法如下：

(2.1)建立判斷矩陣，根據中藥質量標志物綜合評價指標體系，將要素層F中的指標進行兩兩比較，根據1-5標度方法對判斷矩陣A的要素a_ij進行對比并賦值，構建判斷矩陣A；

(2.2)計算各指標權重

計算各判斷矩陣的最大特征根λ_max以及權向量W，即可得到本層次各要素相對于上一層次質量標志物的相對重要性。以判斷矩陣A為例，根據式②將判斷矩陣A的各列做歸一化處理，再根據式③求判斷矩陣A各行之和，即各指標權向量W，根據式④對W進行標準化處理得w，即各評價指標權重；

(2.3)一致性檢驗；

在式⑥中，λ_max為根據式⑤求得的最大特征根，RI為隨機一致性指標(取值為：n＝1、RI＝0；n＝2、RI＝0；n＝3、RI＝0.52；n＝4、RI＝0.89；n＝5、RI＝1.12)；

A＝(a_ij)_n×n，a_ji＝1/a_ij (i，j＝1，2，…，n) ①

_ij＝a_ij/_ij (i，j＝1，2，…，n) ②

W_i＝_ij (i＝1，2，…，n) ③

w_i＝W_i/_i (i＝1，2，…，n) ④

λ_max＝ (i＝1，2，…，n) ⑤

CR＝ ⑥

對構建的判斷矩陣A求解w，見下式，最大特征根λ_max＝3.00，一致性比率CR＝00.1，滿足一致性要求；即有效性、可測性、特有性的權重為57％、33％、10％；

以上步驟(2)應用熵權法進行權重分析方法包括：

根據建立的中藥質量標志物綜合評價體系指標，可知要素層F的指標集是有n個評價指標組成的集合，研究區域是由m個成分組成的集合，由此可形成原始矩陣Y＝(y_ij)_m×n，先根據式⑦進行標準化處理得到標準化矩陣P＝(p_ij)_m×n，再根據式⑧計算第j個指標信息熵H_j，根據計算得到的各指標信息熵按照式⑨轉化為熵權w_j，即得各評價指標的熵值；

p_ij＝y_ij/_ij (i＝1，2，…，m；j＝1，2，…，n) ⑦

H_j＝-k_ijln(p_ij) k＝1/ln(m) ⑧

w_i＝(1-H_j)/_j) ⑨。

4.基于層次分析法-熵權法辨識芍藥甘草湯質量標志物的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)芍藥甘草湯可測性成分分析

根據各評價指標包含的原始矩陣，數據見表1，經由標準化、求信息熵、求熵權，即公式⑦、⑧、⑨，計算得到測定文章數、測定方法、藥材含量均值、藥材含量變異性、藥材-方劑轉移率的權重分別為18.90％、14.17％、27.58％、14.48％和24.88％；

表1芍藥甘草湯可測性信息

(2)芍藥甘草湯特有性成分分析

以芍藥中關鍵化學成分芍藥苷、芍藥內酯苷、氧化芍藥苷、苯甲酰芍藥苷和甘草中的關鍵化學成分甘草苷、異甘草苷、甘草素、異甘草素、芹糖甘草苷、芹糖異甘草苷為關鍵詞，檢索中藥與有效成分數據庫http://www.organchem.csdb.cn/scdb/main/slogin.asp、中國天然產物化學成分庫http://www.pharmdata.ac.cn/cnpconline/usercenter.asp、TCMSP數據庫http://tcmspw.com/tcmsp.php、TM-MC數據庫http://informatics.kiom.re.kr/compound、TCMID數據庫http://119.3.41.228:8000/tcmid/、NPASS數據庫http://bidd2.nus.edu.sg/NPASS、Symmap數據庫https://www.symmap.org、ETCM數據庫http://www.nrc.ac.cn:9090/ETCM/index.php/Home/Index；確定特有性化學成分，相關數據如表2所示：

表2芍藥甘草湯特有性信息

(3)基于有效性、可測性與特有性整合評分的芍藥甘草湯質量標志物量化辨識

根據成分有效性、可測性與特有性評分，將運用層次分析法得到的一級指標權重與熵權法得到的二級指標熵權相結合得到綜合權重值，如表3所示，再將具體值與綜合權重值相乘后累加，即得整合評分排序，發現芍藥甘草湯的質量標志物；

表3 AHP-熵權法相結合確定綜合權重

綜合評分后，分值排名靠前的10個成分為：芍藥苷芍藥內酯苷槲皮素甘草苷甘草酸柚皮素苯甲酰芍藥苷氧化芍藥苷甘草素異甘草素，這些成分可確定為芍藥甘草湯止痛作用的質量標志物。具體信息見表4；

表4芍藥甘草湯質量標志物信息