基于数据挖掘的川芎挥发油有效成分辨识研究

论文摘要

中药起效的物质基础是多成分的协同效应,如何辨识中药的有效成分是亟待解决的关键科学问题之一。进行中药多成分与药效活性的关联性研究,辨识中药的有效成分,是一条切实可行的途径。本研究以川芎挥发油为研究对象,通过对川芎挥发油化学成分与血管活性数据的关联性的数据挖掘,辨识其中有血管舒张作用的主要成分。本研究收集了10个产地的川芎药材,利用水蒸气蒸馏法提取川芎药材中的挥发油；GC-MS联用技术分析不同产地川芎挥发油中的化学成分；大鼠离体血管实验评价不同产地川芎挥发油的血管舒张作用；采用LARS和LASSO回归算法的数据挖掘方法,构建川芎挥发油化学成分与血管活性之间的数学模型,实现主要有效成分的辨识。结果显示：通过GC-MS分析,不同产地川芎挥发油中有57个共有成分,占总挥发油含量的92%以上；离体血管实验证实不同产地川芎挥发油均有舒张血管的作用,但作用强度不尽相同；采用LARS和LASSO回归算法,建立数学模型,辨识出川芎挥发油中与血管活性相关的主要化学成分有13个,即桧烯、γ-松油烯、萜品油烯、（-）-4-萜品醇、对乙烯基愈疮木酚、α-芹子烯、（-）-匙叶桉油烯醇、（+）-匙叶桉油烯醇、4-Iodoindoline、正丁烯基苯酞、N-乙酰苯肼、4,5-二氢-3-丁基苯酞、藁苯内酯。并随机选取了一个产地的川芎挥发油作为该数学模型的验证,结果显示本研究采用的LARS和LASSO回归方法,适合于此类“非线性、小样本”的数据挖掘,以上13个成分是川芎挥发油发挥舒张血管活性的主要成分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 川芎的研究进展
• 1.1.1 川芎的化学成分研究
• 1.1.2 川芎的药理活性研究
• 1.1.3 川芎的质量评价
• 1.1.4 小结
• 1.2 数据挖掘在中医药领域的研究进展
• 1.2.1 知识发现与数据挖掘概念的提出
• 1.2.2 数据挖掘的主要任务
• 1.2.3 数据挖掘的步骤
• 1.2.4 数据挖掘在中医药领域中的应用
• 1.2.5 小结
• 第2章 川芎挥发油的化学成分分析
• 2.1 引言
• 2.2 仪器与材料
• 2.3 方法与结果
• 2.3.1 川芎挥发油的提取
• 2.3.2 川芎挥发油的GC-MS分析条件
• 2.3.3 川芎挥发油的成分鉴定
• 2.3.4 川芎挥发油的化学特征分析
• 2.4 结论与讨论
• 第3章 川芎挥发油的血管活性观察
• 3.1 引言
• 3.2 材料
• 3.3 方法
• 3.3.1 大鼠胸主动脉环制备
• 3.3.2 大鼠胸主动脉环的收缩和舒张功能的测定
• 3.3.3 各样品对预收缩血管环张力的影响
• 3.3.4 统计分析
• 3.4 结果
• 3.5 讨论
• 第4章 基于回归算法的川芎挥发油化学成分与血管活性的关联性分析
• 4.1 引言
• 4.2 数据来源
• 4.3 方法与结果
• 4.3.1 数据挖掘方法的选择
• 4.3.2 川芎挥发油特征药效成分的辨识
• 4.3.3 药效验证
• 4.4 讨论
• 结果与结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录（一） 本研究的技术路线
• 附录（二） 十个产地川芎挥发油总离子流图
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果