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近年来,随着对中药现代研究的不断深入,以多种有效组分/成分配伍制成现代中药成为中药新药研发的一个研究方向。如何优化设计中药有效成(组)分配伍比例是以组分为基础设计中药新药的重要研究命题,目前也已发展了多种实验设计结合数学建模的优化方法。本文针对中药具有多组分多种药理活性的特点,提出以多目标配伍优化方法进行组分配伍优化研究的初步研究思路,发展了两种基于综合药效评价的中药组分配伍优化方法,并在两个数据集上分别进行了应用,为实现基于“效应配伍”的中药组分优化配伍提供了新的研究思路。本论文主要研究内容如下:1.根据多目标优化策略及多目标优化问题的数学模型,建立了两种基于药效综合评价的中药组分配伍优化方法,初步提出了中药组分多目标配伍优化的技术路径。其中加权多目标配伍优化方法适用于实验设计得到数据点分布均匀的训练集处理,通过确定出各药效指标的权重,将多个优化目标集成为单一目标后实现优化。另一种基于遗传算法的多目标配伍优化方法适用于处理未按严格的配伍实验设计得到的实验数据,求得多目标配伍优化的解集,再根据经验或实验验证找出可靠的优化结果。2.以复方丹参方中的丹参提取物与三七提取物及其配伍对二甲基亚硝胺(DMN)诱发大鼠肝纤维化治疗作用研究为例,探讨了基于遗传算法的多目标配伍优化方法在两组分配伍优化中的应用。以三个药效学指标即大鼠血清中透明质酸(HA)、Ⅲ型前胶原N端肽(PIIINP)及胆汁酸(TBA)的含量为优化目标,通过前述方法对三指标数据进行配伍优化计算并与阳性药疗效进行比较,优化得到与阳性药疗效相当的丹参提取物优化配伍范围。利用遗传算法对三指标进行综合配伍优化寻优,寻得最优的配伍解集,得到丹参提取物与三七提取物的优化配伍解集集中于四个区域。病理学切片检验结果表明,优化解集区域内的配伍实验组大鼠肝切片标本的病变程度轻于解集外区域的配伍组,显示了该方法的可行性。3.以血府逐瘀汤中抗血小板聚集活性组分配伍优化研究为例,探究了综合加权多目标优化算法在多目标组分配伍优化中的可行性。经过单纯形格子法实验设计,分别考察了血府逐瘀汤中的活性组分川芎内酯、赤芍总苷与枳壳黄酮单用及其配伍分别对二磷酸腺苷(ADP)、花生四烯酸(AA)及胶原(COLL)诱导的血小板聚集的影响。根据实验数据(训练集)进行回归拟合及优化,得到各单目标优化的川芎内酯/赤芍总苷/枳壳黄酮配伍比例分别为ADP作为诱导剂(37.67%:30.30%:32.03%),AA作为诱导剂(44.96%:25.25%:29.79%)及COLL作为诱导剂(100%:0:0)。根据加权回归法则,综合多目标优化方程,运算回归函数得到综合三诱导剂水平的三组分最优配伍比例为川芎内酯/赤芍总苷/枳壳黄酮(4:3:3)。验证实验的结果与优化结果一致,说明方法的科学性与合理性。Multiobjective optimization approaches for design of component combinations by integrated assessment of