Forskning i hurtig evaluering af kvaliteten af traditionel kinesisk medicin baseret på big data og mønstergenkendelsesteknologi
Traditionel kinesisk medicin er grundpillen i sundhedsindustrien for traditionel kinesisk medicin, og kvaliteten af traditionel kinesisk medicin er relateret til udviklingen af sundhedsindustrien. På nuværende tidspunkt er der stadig problemer med kvaliteten af traditionel kinesisk medicin, såsom en bred vifte, store forskelle, lang sporbarhedsproces, besværlige testindikatorer og mangel på videnskabelige evalueringsmetoder. Derudover har den enorme mængde rådata, der genereres og akkumuleres i forbindelse med kvalitetsovervågning af traditionel kinesisk medicin, ikke fundet nogen mønstre fra dataene, og den effektive udnyttelsesgrad er lav, hvilket resulterer i problemer med rige data og dårlig viden. Under fremme af handlingsplanen for fremme af udviklingen af big data, der blev udstedt af statsrådet i 2015, er anvendelsen af moderne informationsteknologier som big data-integration, cloud computing og blockchain i det videnskabelige tilsyn med den traditionelle kinesiske medicinindustri blevet en uundgåelig udviklingstendens i fremtiden. De skjulte mønstre og regler i big data fra den traditionelle kinesiske medicinindustri kan ofte ikke opdages gennem erfaring eller intuition. Det er nødvendigt at trække på tænkningen og metoderne til big data-analyse for at omdanne fragmenterede data af lav kvalitet, såsom vækstmiljø, plantning og forarbejdning, forarbejdning, udvikling af kemisk sammensætning og traditionel kvalitetskontrol af medicinske materialer til information af høj kvalitet og høj værdi. Derefter kan der ved hjælp af datamining, maskinlæring, kunstig intelligens og andre computermetoder, kombineret med faglig viden og vurdering af traditionel kinesisk medicin, etableres matematiske modeller relateret til anvendelse for at gøre enhedsforhold gennemsigtige og give et vigtigt grundlag for videnskabelig overvågning af kvaliteten af traditionel kinesisk medicin.

Med den hurtige udvikling og anvendelse af kemometri er instrumenter og teknologier til test af fødevare- og lægemiddelsikkerhed hurtigt blevet udviklet. Detektionsmetoderne har også udviklet sig fra tidlige fysiske og kemiske, mikroskopiske, kromatografiske og massespektrometriske (MS) teknologier til berøringsfri nærinfrarød spektroskopi (NIRS), Raman-spektroskopi (RS), terahertz (THz) og hyperspektral billeddannelse (HI) teknologier. Blandt dem er NIRS blevet udviklet i de senere år, som indsamler den kombinerede frekvens- og fordoblingsinformation om vibration og rotation af hydrogenholdige grupper X-H (X=C, N, O) i det nær-infrarøde spektrum af det testede stof til kvalitativ og kvantitativ analyse. Det anvendes i vid udstrækning inden for landbrug, olie, kemisk industri, tobak og fødevarer og er gradvist blevet anvendt i den farmaceutiske og lægemiddelregulerende industri med stort potentiale for hurtig kvalitativ og kvantitativ påvisning og analyse af lægemidler.
Bupleurum chinense DC, også kendt som smalbladet Bupleurum B., er en plante i Apiaceae-familien Den tørrede rod af scorzonerifolium Willd. er en almindeligt anvendt bulkmedicinsk urt i Kina. Den blev første gang registreret i "Shennong Bencao Jing" og er klassificeret som en førsteklasses urt. Den virker febernedsættende, beroligende på leveren, lindrer depression og fremmer yang qi. Førstnævnte er almindeligvis kendt som "Beichaihu", mens sidstnævnte er almindeligvis kendt som "Nanchaihu". Nord-Chaihu produceres hovedsageligt i Hebei-provinsen, Heilongjiang-provinsen, Liaoning-provinsen osv., mens Syd-Chaihu hovedsageligt produceres i Liaoning-provinsen, Jilin-provinsen, den autonome region Indre Mongoliet osv. På grund af kompleksiteten af de oprindelige plantearter af Bupleurum chinense er der omkring 100 biologiske arter i denne slægt. Der er 36 biologiske arter, 17 sorter og 7 former i Kina. Derudover er der betydelige forskelle i kvaliteten af medicinske materialer på grund af ændringer i vækstmiljøet, variationer i sorter, forarbejdning og ufuldstændig fjernelse af ikke-medicinske dele. På nuværende tidspunkt har 2015- og 2020-udgaverne af den kinesiske farmakopé begrænset indholdet af fugt, aske, syreuopløselig aske, ekstrakt, saikosaponin a og d i Chaihu, hvilket spiller en vigtig rolle i kvalitetskontrollen af Chaihu. Q-markørundersøgelser har imidlertid vist, at den flygtige olie, fede olie, triterpenoide saponiner og flavonoider i Bupleurum chinense er de vigtigste aktive ingredienser i dens febernedsættende, beroligende, smertestillende, antiinflammatoriske og hostedæmpende egenskaber. Selv om der findes flere indikatorer i kvalitetsevalueringen af Bupleurum chinense, er testindikatorerne på nuværende tidspunkt enkeltstående, og grænsen er for lav, hvilket ikke kan opfylde behovene for kvalitetsevaluering og -klassificering. Derudover er der genereret og akkumuleret en stor mængde fragmenterede rådata under reguleringsprocessen, som ikke er blevet udnyttet fuldt ud og mangler systematisk integration. På baggrund af big data tager denne undersøgelse derfor Bupleurum chinense som et eksempel, indsamler forskellige testdata fra 130 partier af Bupleurum chinense-lægemidler, der er testet af vores center ved hjælp af 2015-udgaven af den kinesiske farmakopé, og bruger NIRS-analyseteknologi, kemisk støkiometri og matematiske modelleringsmetoder til at udføre mønstergenkendelsesforskning på forskellige testdata fra Bupleurum chinense-lægemidler. Vi etablerer en hurtig sporbarhedsanalysemodel, indholdsforudsigelsesmodel, omfattende evaluerings- og klassificeringsdatabase for Bupleurum chinense medicinske materialer, evaluerer systematisk kvaliteten af Bupleurum chinense medicinske materialer og giver nye ideer til det videnskabelige tilsyn med kinesisk medicinsk materialekvalitet.

Med henvisning til Tysklands "Industri 4.0" er Kinas traditionelle kinesiske medicinindustri i øjeblikket på niveau med Industri 2.0, som er relativt bagud. Sigmakløft refererer til kløften mellem produktets ydeevne og forbrugernes forventninger. I Six Sigma-ledelsesmetoden (6 Sigma er et mål) er Kinas traditionelle kinesiske medicinindustri i øjeblikket på niveauet 2,0 ~ 3,0 Sigma. Årsagen til ovenstående kløft er, at produkterne er vanskelige at spore, for afhængige af test af slutproduktet og manglende procesforståelse. Fra 2018 til 2020 er fejlprocenten for stikprøvekontrol af traditionel kinesisk medicin langt højere end for traditionel kinesisk patentmedicin og enkle præparater og kemisk medicin. Kvaliteten af afkog af traditionel kinesisk medicin er grundlaget for den kliniske sikkerhed og effektivitet af traditionel kinesisk medicin og er relateret til udviklingen af den traditionelle kinesiske medicins sundhedsindustri. Det er især vigtigt at forske i nye metoder til overvågning af traditionel kinesisk medicin og opnå videnskabelig overvågning af kvaliteten af traditionel kinesisk medicin. Der er mange faktorer, der påvirker kvaliteten af traditionel kinesisk medicin, såsom sort, habitat, høst, forarbejdning, opbevaring osv., som har en vis grad af kompleksitet, men der er også uundgåelige interne forbindelser. For at opnå videnskabeligt tilsyn er det nødvendigt at integrere tværfaglig teknologi, informationsvidenskab og big data-videnskab. I de senere år har Kina arbejdet meget med kvalitetskontrol af traditionel kinesisk medicin, men landet kan stadig ikke leve op til de stadig højere krav til kvalitetskontrol. I den forbindelse har nogle studier foreslået begrebet kvalitetsmarkører for traditionel kinesisk medicin (Q-markører), som giver en retning for evalueringen af kvaliteten af traditionel kinesisk medicin. Men den omfattende evaluering af kvaliteten af traditionel kinesisk medicin involverer flere Q-markører, og de forskellige Q-markørers bidrag til kvaliteten af traditionel kinesisk medicin er også forskellige, hvilket gør, at der mangler en videnskabelig, omfattende evalueringsmetode. Dette eksperiment foreslår konceptet med det omfattende evalueringsindeks Fq for traditionel kinesisk medicin kombineret med det nuværende evalueringssystem i den kinesiske farmakopé. Baseret på resultaterne af big data-analyse er Rij-dataene for hvert detektionsindeks dimensionsløse, og variationskoefficientmetoden bruges til at optimere beregningen af vægtkoefficienten Wi for kvalitetsevalueringsindekset for traditionel kinesisk medicin, idet man undgår den subjektive præference for ekspertvægtning og objektivt afspejler den relative betydning af hvert indeks i kvalitetsevalueringen af traditionel kinesisk medicin. Der er etableret en hurtig og videnskabelig evalueringsmetode, der er egnet til omfattende evaluering og klassificering af kvaliteten af traditionel kinesisk medicin, hvilket giver en ny tilgang til det videnskabelige tilsyn med kvaliteten af traditionel kinesisk medicin.
Videnskabeligt tilsyn er en garanti for lægemiddelsikkerhed, effektivitet og kvalitetskontrol. Det videnskabelige tilsyn med kvaliteten af traditionel kinesisk medicin bør ikke kun kombinere traditionel erfaring, nuværende evalueringssystemer og avancerede tekniske metoder, men også indføre moderne informationsteknologi og statistiske metoder. Ved at udtrække og analysere big data bør der etableres en omfattende evalueringsmetode og klassificeringsstandarder for kvaliteten af traditionel kinesisk medicin. Mønstergenkendelsesteknologi har karakter af "integritet" og "uklarhed" og er et omfattende og kvantificerbart middel til identifikation. Den er i øjeblikket i overensstemmelse med den traditionelle kinesiske medicins karakteristika og kan godt afspejle den traditionelle kinesiske medicins ægthed. FQ er et system under udvikling, som fortsat vil blive gentaget og forbedret med den kontinuerlige akkumulering af big data og indførelsen af Q-markører, og som bedre kan anvendes til videnskabeligt tilsyn med kvaliteten af traditionel kinesisk medicin.