化学计量学在中药代谢组学中的应用

《化学计量学在中药代谢组学中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文化学计量学在中药代谢组学中的应用论文作者：薛梅学生类别：全日制专业学位类别：工程领域名称：化学工程指导教师：章文军职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalEngineeringApplicationofchemometricsinthemetabolismoftraditionalChineseMedicinebyXueMei

2、Supervisor:Prof.ZhangWenjunMay2016摘要中药在组成、作用方式等方面与西药有很多不同。中药活性成分复杂，各成分的作用会互相影响，对中药的毒性评价是中药毒理学亟需解决的问题。使用代谢组学方法，对中药毒性进行全面的分析，用1HNMR对Wistar雄性大鼠尿液进行全面的检测，谱图信息全面但是非常复杂。使用化学计量学方法处理代谢数据已经成为现代研究中非常重要的一部分，但是代谢数据具有变量数远远大于样本数的特点，直接进行模式识别算法分析这样的代谢数据会使判别结果产生偏差，对于庞大的

3、数据，如果不挑选变量，就无法排除其他无关因素的干扰，因此，如何准确、快速地挑选变量，成为能否准确分析代谢数据的关键。本研究提出一种新的模式识别方法，即ABB-SVM方法，并且与PCA、SVM、ABB-Fisher三种方法进行比较，ABB-SVM方法通过改进的分支定界方法筛选变量，这种方法与主成分分析方法相比有更明确的物理意义，并且改进的分支定界算法与传统的变量筛选方法相比有更快的搜索速度，并且比不筛选变量直接进行判别有更高的准确度；通过判别折线图解决了特异样本的影响，可以从判别结果图中直观地看到特异样

4、本，同时使用支持向量机方法解决的小样本和数据非线性的分类问题，对数据进行了良好的分类，有广泛的适用性，并且在可视性方面有极大的优势。本研究使用药高、低剂量砒霜以及给药六种模型药物的大鼠尿液1HNMR数据显示PCA、SVM、ABB-Fisher和ABB-SVM四种模式识别的效果，建立六种毒性模型研究砒霜的毒性效应。ABB-SVM方法能够更准确地判别砒霜的毒性类型，判别结果图中直观地显示砒霜剂量-时间-毒性的相关关系。结果表明给药高、低剂量砒霜后对肝肾均有不同程度的损伤，其中砒霜的毒性效应完全属于ANIT

5、、BEA、CCl4、Na2CrO4模型，完全不属于HYD、HgCl2模型。本研究使用SVM、ABB-Fisher和ABB-SVM方法建立毒性恢复模型，对给药高、低剂量后的机体自我恢复过程做了研究，研究结果表明无论是高剂量还是低剂量的砒霜，给药后，生物体都会随时间的变化而逐渐恢复至给药前的水平，此结果为药物的进一步开发和利用药用价值提供了依据。关键词：代谢组学模式识别改进的分支定界算法支持向量机中药毒性IAbstractTherearemanydifferencesbetweenChinesemedic

6、ineandWesternmedicineincomposition,functionandsoon.TheactivecomponentsoftraditionalChinesemedicinearecomplexandthefunctionofeachcomponentwillaffecteachother,toxicityevaluationoftraditionalChinesemedicineistheurgentproblemofthetoxicology.Usingmetabolomic

7、smethodsoftraditionalChinesemedicinetoxicityconductacomprehensiveanalysisandusing1HNMRforWistarmaleratsurinecomprehensivetesting.1HNMRspectrumcontainsallofthemetabolitesofitsurine,buttheoverallinformationofthespectrumisverycomplex.Ithasbecomeaveryimport

8、antpartofmodernresearchtousethemethodsofthechemometricstodealwithmetabolicdata.Butmetabolicdatahavingthenumberofvariablesismuchlargerthanthenumberofsamplesoffeatures,directpatternrecognitionalgorithmsanalyzesuchdatawilldeterminet