目前中医方剂配伍的优化设计方法均为静态的方法,优化过程遇不合理配方也不能放弃,否则实验数据不能有效分析,导致有限的资源不能集中应用于符合优化方的配方,优化效率不高。本课题选用大承气汤为模板,采用均匀设计将其配伍为多个实验方,对各实验方逐一进行药效学、指纹图谱和内源性代谢组学研究。在研究过程中,随机任选一个实验方进行考察,运用自适应设计的胜者优先等法则,建立相应的优化数学模型,确立配伍的优化方向,对不符合优化方向者减少实验次数直至剔除,符合者增加实验次数,并在优化组水平周围增设其它水平,进一步序贯优化配方,直到获得满意结果为止。课题运用偏最小二乘回归法试图解析各实验方的谱效关系,阐明其有效成分群,找出最佳配伍,并建立一种减少成本、快速收敛优化方向的方剂配伍优化方法,为中药全成分层次配伍和组分配伍研究提供技术平台和方法学基础,为小复方的二次开发提供一种模式,为研制现代中药提供科学依据。
Chinese medicine prescription;Compatibility;adaptive design;;
一、背景中医方剂配伍实验研究在实验设计方案定下来后,无论实验结果怎样不好,为了全局和统计的需要,只能继续做下去,中途不能调整,这极大地浪费了人力资源和时间资源,能否在实验中途做出调整?如何才能做出正确的调整?二、主要研究内容本项目选择大承气汤作为研究对象,运用均匀设计和混料均匀设计法,按随机罐子模型原则,以动态地观察多种配方或活性物质与药效间的配伍规律,分析其相互关系。每获得一个数据就在原有的数据基础上建立一次新的数学模型,以便及时找到优化方向,适时地调整方中药味剂量。每次调整,均以最优点作为下次实验点的中心点,其水平间隔也较前次更小,以便迅速向优化点收敛。如此重复,直到满意为止。三、重要结果1.数据的获取本研究采用半结扎法制备大鼠机械性肠梗阻、用牛磺胆酸钠胆管逆行注射法制备大鼠急性胰腺炎模型,观察大承气汤对模型动物的药效学指标的变化,同时采用高效液相法对大承气汤煎液和大鼠血清中大黄、厚朴和枳实的主要成分进行检测,获得系列配方量、药味成分量与药效指示的数据。2.数据预处理运用正交信号校正法、多元散射校正法、小波去噪法等,对中药数据预处理研究,结果表明,这些方法均对消除数据噪音有较好效果。3.变量(药味或药效成分)重要性排序采用偏最小二乘法、双向正交偏最小二乘判别分析、正交信号校正的偏最小二乘法等,可有效地考察变量的重要性。4.数据样本(配伍)分类及寻找优化方向采用偏最小二乘法、双向正交偏最小二乘判别分析、正交信号校正的偏最小二乘法等,可有效地对样本进行分类,再利用Bi 载荷图明确优化方向,起到了自适应的效果。5.最佳配伍的获取在以上研究的基础上,综合运用相关分析法、偏相关分析法、偏最小二乘法进行建模,分析中药间、中药成分间的交互作用及建立量-效模型,再利用目标优化方法预测最佳配伍。6.自适应调整根据优化方向进行第二次优化配伍设计时,采用随机罐子模型、胜者优先法可以实现实验动物资源的合理配置,能较快地获得配伍的优化。四、关键数据及其科学意义1.大承气汤在治疗肠梗阻时,厚朴与枳实具有促进微循环的作用,且为较重要的药味。芒硝与梗阻肠的周长成正比,与枳实成反比。提示方中臣药具有重要的辅助功能。2.一般来说,方剂配伍优化实验需经第二次优化设计,即能获得最佳配伍,能节省大量实验动物。