Napredak istraživanja i primjena tehnologije otisaka prstiju na kineskoj Materia Medici Ⅲ

3 Metoda evaluacije podataka o otiscima prstiju

3.1 Metoda nadziranog kemijskog prepoznavanja uzoraka

Nadzirana analiza kemijskog uzorka zahtijeva unos informacija o uzorku poznate kategorije u računalo kao diskriminantnog modela za identifikaciju nepoznatih podataka o spektru uzorka, uglavnom uključujući djelomičnu diskriminantnu analizu najmanje varijance (PLS-DA), metodu K-najbližeg susjeda (KNN), klaster neovisni meki model metoda (SIMCA), linearna diskriminantna analiza (LDA) itd.

AKTIVNI SASTOJAK TRADICIONALNE KINESKE BILJKE CISTANCHE NASPRAM VITAMINA

3.1.1 PLS-DA

PLS-DA je metoda analize određivanja kategorije koja se temelji na PLS metodi za dobivanje regresijskog modela između varijabli klasifikacije uzorka i spektralnih značajki [66]. Ma et al. [67] koristili su PLS-DA i PCA za točno razlikovanje uzoraka Gastrodia različitih sorti i zemljopisnog podrijetla. Huang Han i sur. [68] koristili su HPLC spektar otisaka u kombinaciji s PLS-DA metodom za procjenu i klasifikaciju kvalitete snježne krizanteme.

3.1.2 KM

KNN je analitička metoda koja uzima k uzoraka najbližih susjeda nepoznatog uzorka i klasificira uzorke promatrajući k uzoraka najbližih susjeda prema "najbližoj" sličnosti parametara značajke otiska prsta[69]. Zheng Jian i dr.[70] uspostavio je metodu detekcije smeđeg kestena koja se temelji na infracrvenoj spektroskopiji u kombinaciji s KNN-om.

3.1.3 SIMCA

SIMCA se temelji na PCA. Prvo se izvodi PCA na spektralnim podacima svake vrste uzorka, a zatim se uspostavlja regresijski model za svaku vrstu uzorka[69]. Zheng Jian i dr.[70] također osnovana SIMCA.

TRADICIONALNO KINESKO BILJE CISTANCHE RAZLIČITE SPECIFIKACIJE PREMA HPLC-u

kliknite za više detalja

3.1.4 LDA

LDA je metoda koja projicira podatke u niskodimenzionalni prostor kako bi se dobila linija projekcije koja može najbolje razdvojiti dvije vrste uzoraka i zatim koristi uspostavljenu diskriminantnu funkciju za klasificiranje nepoznatih uzoraka[71]. Zhang Xinxin i dr.[71] proučavali su primjenu PCA-LDA u identifikaciji svojstava kineske medicine i utvrdili da ova metoda može pružiti osnovu za kliničko liječenje. Morlock i sur. [72] koristili su linearnu diskriminantnu analizu za brzu i točnu klasifikaciju različitih vrsta propolisa.

3.2 Nenadzirana metoda prepoznavanja kemijskog uzorka

Nije potrebno unositi podatke o uzorku poznatih kategorija. Skupina uzoraka uzoraka bez označenih kategorija razvrstava se prema stupnju sličnosti između uzoraka. Slični uzorci svrstavaju se u jednu kategoriju, a različiti uzorci svrstavaju se u drugu kategoriju. Analiza sustava može se izvesti intuitivno, uglavnom uključujući PCA i klaster analizu (HCA).

3.2.1 PCA

PCA je metoda multivarijatne statističke analize koja pretvara više varijabli u nekoliko reprezentativnih varijabli kroz linearnu transformaciju temeljenu na stopi doprinosa[73]. De Souza i sur. [74] proveli su PCA na mineralnim komponentama sadržanim u stablima krušnog voća, pokazujući da je vjerojatnije da će grijanje u peći izgubiti elemente u tragovima nego grijanje u mikrovalnoj pećnici. Zhang Yujiong i sur. [75] koristili su PCA i HCA za sveobuhvatnu procjenu kvalitete trolisnih zelenih ljekovitih materijala. Han i sur. [76] kombinirali su PCA i tehnologiju umjetne neuronske mreže kako bi otkrili da 11 spojeva u 5 sorti krizantema ima potencijalne protuupalne učinke.

3.2.2 HCA

HCA je analitička metoda koja klasificira nepoznate uzorke u različite kategorije. Hong-Bo i sur. [77] koristili su HCA kako bi pokazali da podrijetlo ima veliki utjecaj na vrste i sadržaj kemijskih komponenti u Euphorbia chamaejasme. Yi i sur. [78] kombinirali su HCA i PCA kako bi brzo i učinkovito klasificirali 74 serije zelenog čaja u 4 skupine.

3.3 Metode procjene sličnosti

Metode procjene sličnosti uključuju metodu vektorskog kosinusa, metodu koeficijenta korelacije, metodu relativne entropije (KLD), metodu preklapanja vrhova (metodu Nei koeficijenta), metodu sličnosti ukupnog kvantnog statističkog momenta itd.

3.3.1 Metoda kosinusnog kuta

Metoda kosinusnog kuta je metoda koja odražava sličnost uzoraka usporedbom kosinusnih vrijednosti kutova između vektora[79]. Zhang Qinglian i dr.[80] upotrijebili su metodu kosinusnog kuta za analizu kromatograma 5 serija Danshen injekcija različitih proizvođača i otkrili da je sličnost Danshen injekcija različitih proizvođača loša.

3.3.2 Metoda koeficijenta korelacije

Metoda koeficijenta korelacije je metoda koja koristi koeficijent korelacije dvaju vektora za odražavanje sličnosti između uzoraka[79]. Metoda koeficijenta korelacije karakterističnog spektra bliskog infracrvenog zračenja koju su uspostavili Huang Bisheng et al.[81] daje osnovu za brzu identifikaciju zmajevih kostiju.

3.3.3 Metoda relativne entropije

Metoda relativne entropije je metoda koja se koristi za usporedbu razlika između dviju distribucija vjerojatnosti P i Q[82]. Wang Kang i dr.[83] koristio karakteristike vrijednosti različitosti i upotrijebio metodu relativne entropije za izračunavanje sličnosti otisaka prstiju kineske medicine. Ova metoda ima dobre rezultate i nisku računsku složenost.

3.3.4 Metoda preklapanja vrhova

Metoda preklapanja vrhova je analitička metoda koja odražava sličnost na temelju broja zajedničkih vrhova između uzorka koji se ispituje i referentnog. Gao Jing i dr.[84] koristili su metodu preklapanja vrhova za izračunavanje sličnosti CE otisaka ružmarina različitog podrijetla, što je dalo osnovu za kontrolu kvalitete ružmarina.

3.3.5 Metoda ukupne statističke sličnosti trenutaka

Metoda ukupnog statističkog momenta je analitička metoda koja koristi načelo statističkog momenta za analizu krivulje varijabilne funkcije i dobivanje ukupnog momenta funkcije

parametri[85]. Wang Yuanqing i suradnici.[86] uspostavili su metodu za procjenu konzistencije i razlike uvaraka od Polygonum cuspidatum kombiniranjem HPLC otiska prsta s HCA, ukupnom statističkom analizom momenta i PCA, koja se može koristiti kao standard kvalitete za ocjenjujući Polygonum cuspidatum.

TRADICIONALNA KINESKA BILJA CISTANCHE API

4 Outlook

Tradicionalna kineska medicina je blago kineskog naroda. Ima prednosti u liječenju i simptoma i temeljnog uzroka, sigurnosti i malo nuspojava. Stoga tradicionalna kineska medicina ima veliku ulogu u liječenju ljudskih bolesti. Zbog svoje specifičnosti donekle je netočno identificirati autentičnost i kvalitetu tradicionalnih kineskih lijekova samo po izgledu, mirisu i mikroskopskom promatranju. Kemijski otisak prsta tradicionalne kineske medicine ekvivalentan je kemijskoj DNK karti tradicionalne kineske medicine i koristi različite spektralne, kromatografske i tehnike spektralne analize za kontrolu kvalitete modela. Otisak prsta tradicionalne kineske medicine ima karakteristike cjelovitosti, ističući cjelovit izgled tradicionalne kineske medicine. Istodobno, otisci sličnih ljekovitih materijala imaju karakteristike sličnosti. Oslanjajući se na ovu kartu, ostvaruje se sveobuhvatna procjena unutarnjih kemijskih komponenti tradicionalne kineske medicine i sveobuhvatna kontrola ukupne kvalitete, tako da se tradicionalna kineska medicina može koristiti u klinici na kontroliran način. Međutim, otisak prsta tradicionalne kineske medicine također ima određena ograničenja: biološki otisak prsta tradicionalne kineske medicine proučava fragmente gena tradicionalne kineske medicine; kemijski otisak tradicionalne kineske medicine općenito proučava spojeve malih molekula. Budući da većina makromolekularnih spojeva kao što su polisaharidi i peptidi nemaju ultraljubičastu apsorpciju i imaju složenu i raznoliku strukturu, otisak prsta takvih spojeva manje je proučavan. Stoga bi otisak prsta tradicionalne kineske medicine trebao posvetiti više pažnje ovom aspektu kako bi se kvaliteta makromolekularnih spojeva mogla u potpunosti kontrolirati. U isto vrijeme, polisaharidi se mogu hidrolizirati u različite monosaharide. Monosaharidi i polisaharidi jedna su od biološki aktivnih komponenti tradicionalne kineske medicine. Stoga treba proučavati i otisak monosaharida u tradicionalnoj kineskoj medicini. Zbog specifičnosti tradicionalne kineske medicine, različito podrijetlo, sezone žetve i različiti ljekoviti dijelovi istog ljekovitog materijala imat će veliki utjecaj na učinkovite sastojke koje sadrži. Osim toga, ti čimbenici također mogu utjecati na količinu anorganskih elemenata u tradicionalnoj kineskoj medicini. Stoga, otisak prsta tradicionalne kineske medicine također treba obratiti pozornost na ovaj aspekt. Iz perspektive konačne uporabe, otisci prstiju ne bi trebali igrati samo ulogu u kontroli kvalitete tradicionalne kineske medicine, već bi također trebali imati daljnji razvoj u proučavanju njezine učinkovitosti, metaboličkih promjena u tijelu i kliničke učinkovitosti.

Reference

[1] Sumathy H, Sangeetha J, Vijayalakshmi K. Kromatografska analiza otiska prsta metanolnog ekstrakta cvijeta Ixora coccinea [J]. Int J Pharm Sci Drug Res, 2011, 3(4): 327-330.

[2] Li Qiang, Du Simiao, Zhang Zhongliang, et al. Napredak u tehnologiji otisaka prstiju tradicionalne kineske medicine i budući razvojni izgledi [J]. Kineska biljna medicina, 2013., 44(22): 3095-3104.

[3] Sun Suqin. Tehnologija brzog otkrivanja hrane i tradicionalne kineske medicine (srednjom) infracrvenom spektroskopijom [J]. Moderni znanstveni instrumenti, 2013(4): 11-20.

[4] Wang Y, Wang P, Xu C, et al. Analiza makrootiska prsta kroz odvajanje sladića na temelju FT-IR i 2DCOS-IR [J]. J Mol Struct, 2014, 1070: 1-9.

[5] Ma F, Chen J, Wu X, et al. Brza diskriminacija Panax notogeinseng različitih stupnjeva pomoću FT-IR i 2DCOS-IR [J]. J Mol Struct, 2016, 1124: 131-137.

[6] Chen Long, Yuan Mingyang, Yu Chi, et al. Analiza bliskih infracrvenih spektralnih karakteristika 8 mineralnih tradicionalnih kineskih lijekova koji sadrže karbonat [J]. Journal of Pharmaceutical Analysis, 2015., 35(4): 654-658.

[7] Xu B, Zhang G, Xu C, et al. Analiza značajki otiska prsta infracrvenog spektra različitih prerađenih proizvoda Coptidis Rhizoma i njihovih različitih ekstrakata [J]. J Mol Struct, 2015, 1096: 147-156.

[8] Yang Wenzhe, Gong Huili, Qin Yuhua, et al. Studija o identifikaciji običnih morskih školjkaša kineskih medicinskih dijelova spektroskopijom blizu infracrvenog zračenja [J]. Kineski časopis tradicionalne kineske medicine, 2014., 39(17): 3291-3294.

[9] Yan R, Chen J, Sun S, et al. Brza identifikacija Lnicerae japonica Flos i Lonicerae Flos infracrvenom spektroskopijom Fourierove transformacije (FT-IR) i dvodimenzionalnom korelacijskom analizom [J]. J Mol Struct, 2016, 1124: 110-116.

[10] Ning Zeqiong, Lu Yang, Zhao Liben. Primjena ultraljubičaste spektroskopije u identifikaciji tradicionalne kineske medicine [J]. Privatna znanost i tehnologija, 2014(9): 56.

[11] Huang Tao, Fu Zhijin, Chen Houjiang, et al. Analiza sekvence dvostrukog indeksa zajedničke vršne brzine i varijacije vršne brzine ultraljubičastog spektra otisaka prstiju Pinellia ternata [J]. Journal of Dali University: Comprehensive Edition, 2014, 13(2): 20-25.

[12] Zhong Gui, Zhang Ji, Zhang Jinyu, et al. Identifikacija Panax notoginseng različitog porijekla UV otiskom prsta u kombinaciji s PLS-DA [J]. Henan Agricultural Science, 2015., 44(9): 91-94.

[13] Zuo Xu, Huang Yanfei, Yang Zhengming, et al. Primjena UV otiska u identifikaciji krivotvorenog heljdinog brašna [J]. Prehrambena industrija, 2014., 35(2): 92-94.

[14] Huang Lilan, Cheng Wensheng, Chen Yaodi, et al. Napredak istraživanja otiska prsta ginsenga [J]. Kineska biljna medicina, 2013., 44(2): 241-246.

[15] Farag MA, Porzel A, Wessjohann LA. Razotkrivanje aktivnog hipoglikemijskog agensa trigonelina u plodu datulje Balanites aegyptiaca pomoću otiska metabolita pomoću NMR [J]. J Pharm Biomed Anal, 2015, 115: 383-387.