(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211279709.0 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 湖南中医药大学 地址 410218 湖南省长 沙市岳麓区含浦科 教产业园学士 路300号 (72)发明人 贺福元　潘雪　贺琪珺　邓凯文　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 张宁 (51)Int.Cl. G16C 20/10(2019.01) G16C 20/60(2019.01) G06F 30/20(2020.01) G01N 33/15(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种利用“印迹模板 ”成分簇动力学与热力 学平衡原理确定、 表征与评价药效物质的方法 (57)摘要 本发明提供了一种利用中药 “印迹模板 ”成 分簇印迹动力学与热力学平衡原理确定、 表征和 评价药效物质的方法， 属于中医药、 分析化学和 药理学及超分子化学结合的交叉技术领域； 本发 明在“印迹模板 ”成分簇的指纹图谱 “物质单元 ” 划分方法基础上， 再建立 “物质单元 ” ‑色谱行为 ‑ 效应三者间的量 ‑量、 量‑效、 构‑构、 构‑效、 构‑ 印、 印‑效、 构‑印‑效等的数学模型与参数测算体 系， 从而获得其活度、 效应、 作用系数及其作用方 向、 强度、 表观化学势， 经排序确定最宜 “物质单 元”、 药效强弱、 色谱学表征方法， 阐明中药作用 的物质基础、 机理、 表征及评价方法， 破解中医药 现代化的国际性难题， 潜在庞大市场价 值。 权利要求书3页 说明书35页 附图3页 CN 115472236 A 2022.12.13 CN 115472236 A 1.一种利用中药 “印迹模板 ”成分簇印迹动力学与 热力学平衡原 理确定、 表征和评价药 效物质的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)提取中药成分并进行HPLC、 HPLC ‑MS和/或GC ‑MS测定， 获得指纹图谱， 对指纹图谱分 析获得对应的峰面积和化学成分的含量； 2)计算已知化学成分的化学 结构拓扑指数； 3)按照频数匹配法将中药提取成分样品中检测到的化学成分进行 “印迹模板 ”成分簇 归类， 每一类 “印迹模板 ”成分簇为一个 “物质单元 ”， 并计算其段带总量统计矩参和 拓扑指 数； 4)对不同批次的中药成分进行 药效学实验， 获得 药效学数据； 建立动力学平衡关系式， 获得 各成分簇“物质单元”的线性关系式： 式I中的ci为第i个成分簇 “物质单元 ”的浓度、 效应、 色谱参数、 拓扑数据， ki为第i个成 分的表观平衡作用系数， s为第i个成分的平衡作用常数的正、 负号值， 当为正时， 取偶数， 当 为负数取奇数； bi为第i个成分的速度常数， kici为第i个成分的作用强度； 为第i个成 分的作用方向； 对不同批次的中药提取成分样品 “物质单元 ”的含量、 效应、 色谱、 拓扑数据， 进行线性回归分析， 获得受动力学控制的 “物质单元”的作用系数、 作用强度和作用方向； 建立热力学平衡方程式， 获得 各成分“物质单元”的非线性 化学势关系式： 式II中R为气体常数， T为绝对温度， fi为第i个成分的活度系数； 为第i个成分的标 准化学势； 为常数； ficiln fici为第i个成分的表观化学势； 为第i个成 分的作用方向； 对不同批次的中药提取成分样品中的 “物质单元 ”的含量、 效应、 色谱、 拓扑 数据进行化学势非线性回归， 获得受热力学控制的 “物质单元 ”的活度系 数、 表观化学势和 作用方向； 建立动力学与热力学的混合关系式， 获得各成分 “物质单元 ”的非线性化学势和线性平 衡常数关系式： 式III中的第i成分簇 “物质单元 ”与第j成分簇 “物质单元 ”的浓度、 效应、 色谱参数、 拓 扑数据呈线性、 非线性混合平衡关系； 对不同批次的中药提取成分样品中的 “物质单元 ”的 含量、 效应、 色谱、 拓扑数据进行非线性回归， 获得受动力学与热力学混合控制的 “物质单 元”的作用与活度系数、 作用强度与表 观化学势、 作用方向； 5)对上述不同批次的中药提取成分样品获得的动力学和热力学控制的 “物质单元 ”的 作用强度和表观化学势、 作用系数和活度系数、 作用方向按照大小排序， 获得以 “物质单元 ” 表征的量 ‑量、 量‑效、 构‑构、 构‑效、 构‑印、 印‑效、 构‑印‑效的定量关系； 根据动力学平衡关系式对不同批次的中药提取成分样品 “物质单元 ”的含量、 效应、 色 谱、 拓扑数据进 行线性回归， 根据线性回归的统计学结果， 若回归有显著作用， 说明 “物质单 元”的成分间、 成分与药效指标间、 成分与色谱参数间、 色谱参数与药效指标间受动力学控权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115472236 A 2制， 否则， 不以动力学控制为主； 根据热力学平衡方程式对不同批次的中药提取成分样品 “物质单元 ”的含量、 效应、 色 谱、 拓扑数据进 行非线性回归， 根据非线性回归的统计学结果， 若回归有显著作用， 说明 “物 质单元”的成分间、 成分与药效指标间、 成分与色谱参数间、 色谱参数与药效指标间受热力 学控制， 否则不以热力学控制为主； 根据线性动力学与热力学的混合方程式对不同批次的中药提取成分样品 “物质单元 ” 的含量、 效应、 色谱、 拓扑数据进 行非线性回归， 根据非线性回归的统计学结果， 若回归有显 著作用， 说明 “物质单元 ”的成分间、 成分与药效指标间、 成分与色谱参数间、 色谱参数与药 效指标间部分受热力学控制， 部分受热力学控制， 否则， 不以动力学与热力学混合控制为 主； 6)中药“物质单元 ”的成分间、 成分与药效指标间、 成分与色谱参数间、 色谱参数与药效 指标间有显著性统计学意义的量 ‑量、 构‑构能够解析中药成分间的定量作用关系， 表征中 药成分间的作用规律， 用于成分量变控制； 量 ‑效、 构‑效、 构‑印‑效能够解析中药成分与药 效指标间的定量关系， 表征中药药效物质作用规律， 用于有效性研究； 构 ‑印、 印‑效、 构‑印‑ 效可解析中药成分与色谱参数间、 色谱参数与药效指标间的定量关系， 表征中药药效物质 评价规律， 用于质量评价； “物质单元 ”的作用和表观化学势大小、 作用系数和活度系数、 作 用方向按排序确定， 作用地位用同类数据的绝对值归一化排序确定， 阐明中药 “物质单元 ” ‑ 效应指标 ‑色谱学指标三者之间的作用关系， 找到药效物质基础， 表征药效物质基础， 评价 药效物质基础。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤2)所述的成分结构拓扑指数是用于表 征任何主客体分子结构的拓扑特征的指数， 为Wiener、 Hosoya或R andic分子指数量化指数， 常用分子连接性指数。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 将步骤4)获得的 “物质单元 ”的浓度间进行 动力学线性回归、 热力学化学势非线性回归、 动力学线性与化学势非线性混合关联， 用于 “物质单元”的量‑量关系研究。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 将步骤4)获得的 “物质单元 ”的浓度与效应 指标进行线性、 化学势、 混合非线性回归， 用于 “物质单元 ”的量变与效应指标量 ‑效关系研 究。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 将步骤4)获得的 “物质单元 ”的拓扑指数进 行线性、 化学势、 混合非线性回归， 用于 “物质单元”结构之间的构 ‑构关系研究。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 将步骤4)获得的 “物质单元 ”的结构拓扑指 数与效应指标进行线性、 化学势、 混合非线性回归， 用于 “物质单元 ”结构与效应指标的构 ‑ 效关系研究。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 将步骤4)获得的 “物质单元 ”的拓扑指数和 色谱学印迹参数进行线性、 化学势、 混合非线性回归， 用于 “物质单元 ”结构与色谱学行的 构‑印关系研究。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 将步骤4)获得的 “物质单元 ”的色谱学参数 与效应指标进 行线性、 化学势、 混合 非线性回归， 用于 “物质单元 ”的色谱学行为与效应指标 进行印‑效关系研究。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115472236 A 3