中药色谱指纹图谱相似度评价系统A-系统帮助A..

1、中药色谱指纹图谱相似度评价系统的操作标准(版本 2004 A)SOP of Similarity evaluation system for chromatographic fingerprint of TCMVersion 2004 A目 录一、 软件系统的功能简介：二、 附录1：附常用色谱工作站AIA*.cdf格式文件的导出三、 附录2：本软件涉及术语的注释，新增功能和常见问题及解答一 简介1版本介绍：本软件系统包括两个应用版本：研究版2004 A和检验版2004 B。研究版主要用于科学研究工作，具有生成对照图谱功能。检验版侧重于色谱指纹图谱的检验工作，功能简化，不具有生成对照图谱的功能。

2、2系统运行环境要求：(1). 最低配置：CPU主频533 MHz以上，内存64M，硬盘剩余最小空间100M，操作系统Windows 98以上，屏幕分辨率800×600。(2). 推荐配置：PVI以上CPU，内存128M，硬盘空间20G，操作系统Windows 2000以上，屏幕分辨率1024×768二 安装方法点击setup.exe后，进入安装程序，如果无其他特殊需要，可以直接点击下一步至安装结束。图 1三 功能本软件系统包括文件导入，数据库管理，谱图处理，分析检验和帮助等功能。安装完本系统后，运行“中药色谱指纹图谱相似度评价系统执行程序，进入登陆界面图2，这时需要用户输入

3、用户名和相应的密码现暂无设置密码。点击确定进入启动界面图3，三秒钟后自动进入本系统运行主界面。假设用户不想在启动界面等待三秒钟，可以直接点击启动界面图3，这样可以快速进入系统主界面图4图2图3绘图区文件信息区图4 系统主界面系统主界面中(图4)，文件信息区即图谱列表显示样本编号如S1及文件的路径名称等信息，绘图区显示相应的色谱指纹图谱和样本的编号如S12。1 文件翻开1翻开文件全谱导入图5：图5本系统支持三种格式文件的导入：AIA(即*.cdf)文件，文本文件*.txt和Scp(*.Scp)格式文件的导入图5。建议采用通用的AIA*.cdf格式文件导入。注意AIA*.cdf文件中应包含样本图谱

4、的峰面积信息，在色谱工作站导出AIA*.cdf文件前应现进行积分。否那么导出的AIA*.cdf文件可能因不包含峰面积信息而无法导入。为了方便用户的使用，附录中给出了主要色谱工作站的AGILENT，WATERS，和SHIMADZUAIA(*.cdf)数据格式的文件导出介绍。文本文件*.txt的导入需要采用特殊的格式，可以参考本系统导出的文本文件格式。Scp(*.Scp，即Standard Chromatographic Project的简写)是本系统为生成的对照图谱的导入提供的一种特殊的文件格式。2导出文件保存图谱本系统支持将导入的图谱数据文件以文本文件*.txt导出保存图6。图63导出图象将导

5、入绘制的色谱图谱可以图象形式存放，文件格式为*.bmp图7。图74图谱删除本系统提供谱图删除功能图8。可以选中某一图谱删除“删除当前图谱功能，也可将导入的图谱全部删除“去除所有图谱数据。在文件信息区选中某一样本图谱，然后在文件菜单栏中点击“删除当前图谱，即可将选中的样本图谱删除。假设点击“去除所有图谱数据，所有样本图谱全部删除。 图82 数据库功能：数据库管理包括药材信息建档图9、制剂信息建档图10和参照图谱建档功能图11，便于用户信息管理。图9图10图113 谱图处理：（1） 数据剪切数据剪切功能可使用户选择一定时间范围内的色谱数据进行匹配。点击“谱图处理中的“数据剪切功能，系统会提示用户是

6、否需要恢复原始数据，点击确定后进入“数据剪切功能对话框，如图12：图12 数据剪切功能对话框通过该对话框用户可以剪切样本图谱起始阶段的溶剂峰，也可剪切样本图谱尾部阶段的“杂峰。在对话框中输入剪切溶剂峰的“终止时间系统默认为5分钟和尾部剪切的“起始时间系统默认为60分钟，可以将所有样本在剪切溶剂峰的“终止时间前和尾部剪切的“起始时间后的图谱数据剪切掉。（2） 放大和缩小本系统提供了两种图谱放大和缩小功能。一种为“信号放大一倍和缩小一倍图13，另一种为信号的直接拖放放大。这里只介绍“信号放大一倍和缩小一倍功能。“信号放大一倍和缩小一倍功能使得当前显示图谱的沿y轴方向成比例放大和缩小一倍，便于用户观

7、察图谱信号的整体概貌和细节局部。连续点击“信号放大一倍两次，即将原始图谱沿y轴方向放大四倍。图13 谱图处理包含的功能3色谱峰匹配色谱峰匹配包括指定参照峰，指定基准峰和自动匹配。下面逐一介绍：· 指定参照图谱：用户可以任意选择一条色谱图谱作为指定参照图谱。点击“谱图处理®“色谱峰匹配中的“指定参照图谱，弹出如图14所示的对话框，选择参照图谱编号“确定“后即可将该编号对应的图谱指定为参照图谱。图谱颜色变为红色，以区别于其他图谱。在此对话框中还提供了“对照图谱的生成方法和“时间窗宽度的参数设置。“对照图谱的生成方法详见“3 谱图处理中4生成对照图谱、单独显示对照图谱及导出对照图

8、谱，这里只介绍“时间窗宽度的参数设置。时间窗宽度是指相对于参照图谱峰位置的可选保存时间范围，其单位根据横坐标轴的单位而定这里是分钟。时间窗宽度越大，可选的时间范围就越大。在色谱峰匹配时，选择一个适宜的时间窗宽度是非常重要的。一般情况下，时间窗宽度在较小范围内变化如0.1-0.5，自动匹配结果变化较大。时间窗宽度在较大范围内变化如0.5-1.5，自动匹配结果比拟稳定。建议：先在一定范围内逐渐增加时间窗宽度如0.1-1.0，然后观察匹配结果可以通过相似度的计算结果确定。假设时间窗宽度增加到一定数值后，匹配结果比拟稳定相似度计算结果稳定，这时对应的时间窗宽度参数较为适合。图14 参数设置对话框

9、83; 多点校正即设置匹配点或设置Mark峰：系统支持“多点校正功能。点击“谱图处理®“色谱峰匹配中的“多点校正或直接点击状态栏中的“多点校正按钮，系统进入“多点校正模式，这时鼠标变成“。用户根据需要直接在图谱上设置匹配点匹配点数不限，设置后的匹配点为红色点表示，详见图36和37进行多点校正。假设设置结果不满意，可以再次点击设置的匹配点即可取消已设置的匹配点。为了使用户尽快找到色谱峰的峰位置，进行匹配点的设置，可以点击“谱图处理中的“显示色谱峰详见“3 谱图处理中5显示色谱峰，图20，这样所有样本图谱的所有色谱峰全部显示出来。样本图谱数量较多时，有些峰面积较大峰的设置较为不变；或者所

10、有样本图谱匹配点设置完毕，但又觉得某些样本图谱匹配点的设置不够理想，这时可以采用“单谱显示模式详见工具栏中“单谱显示按钮，逐个图谱进行设置和修正。假设对所有样本图谱设置的匹配点Mark峰不满意，希望重新设置，可以通过以下两种方法实现：直接点击右键，弹出对话框图15图15点击“确定后即可取消所有样本图谱已经设置的匹配点，然后再重新设置。点击工具栏中“数据恢复按钮(图16)，图16点击“是后，样本图谱恢复到匹配点设置以前的状态。· 自动匹配：本系统提供自动匹配功能，可实现色谱峰的自动匹配。自动匹配时，需要用户设置时间窗宽度，系统默认值为0.1图14。用户可以调节此参数以调整色谱峰的匹配结

11、果。图17 自动匹配结果匹配结果以蓝色虚线将匹配的色谱峰联接起来表示见图17。用户也可点击工具栏中“匹配数据按钮，直接观察样本图谱的匹配结果详见6工具栏中的“匹配数据按钮介绍。一般情况下，假设导入的样本图谱视觉上排列整齐，较为相似，可以直接进行自动匹配。4生成对照图谱、单独显示对照图谱及导出对照图谱对照图谱的生成需要先进行谱峰匹配然后才能生成对照图谱。其生成方法包括均值法和中位数法。用户可以根据需要选择适宜的方法生成对照图谱可以在图14所示的对话框中选择方法。生成对照图谱的编号为R见图18中图谱，并可单独显示点击“谱图处理中的“单独显示对照图谱，见图19，便于用户观察。生成的对照图谱以特殊格式

12、导出对照图谱不能在“文件菜单中以“导出文件导出，必须以图13所示菜单中“导出对照图谱。对于注射剂建议采用均值法产生对照指纹图谱；对于中药材，建议采用中位数法产生对照指纹图谱。图18图19 对照图谱的单独显示5显示色谱峰“显示图谱峰功能使绘图区的样本图谱的色谱峰以点标记的方式显示出来(如图20)，便于用户设置匹配点和观察分析。图206着色当前谱图和随机着色谱图：用户根据需要可以选择某一图谱进行着色，也可对图谱进行随机着色图13。4 分析检验：1相似度计算：对照图谱生成后，用户通过“相似度计算功能进行色谱图谱样本与对照图谱的相似度评价。评价结果以表格形式显示，并可保存，或将结果拷贝到剪贴板上，再粘

13、贴到Excel表格中以方便用户使用图21和22。图21 图22 相似度计算结果2打印报告：用户通过“打印报告功能将分析结果打印出来图21。打印报告中包括报表信息输入图23和分析报告两局部图24和25。其中分析报告包括原始指纹图谱，匹配后图谱和相似度评价结果。图23图24图255 帮助为方便用户使用，本系统提供简洁完整的联机帮助。6 工具栏按钮简介：工具栏按钮如下图(图26)。其中大局部按钮的功能在前面已经介绍过，不再赘述。这里将重点介绍“数据恢复，“匹配数据，“图谱间距和“单谱显示功能。1数据恢复“数据恢复功能是使当前处理结果恢复到图谱数据刚刚导入的状态。2匹配数据：“匹配数据按钮可使用户直接

14、观察峰匹配的结果图27。非共有峰图27 匹配数据结果在匹配结果中，共有峰白色和非共有峰灰色以不同颜色表示，便于用户观察。匹配结果也可保存为文本文件，或拷贝到剪贴板上，再粘贴到Excel表格中以方便用户使用类似于“相似度计算结果。3图谱间距“图谱间距可以调节绘制图谱间的距离，便于用户观察和分析。点击工具栏上“图谱间距按钮，弹出“设置谱图间距对话框图28，输入相应数值以调整谱图间距。图284单峰显示“单峰显示可使选中的图谱单个显示，便于用户观察和分析单个样本图谱。四 卸载可以采用本系统提供的卸载程序进行卸载。也可在控制面板中，采用添加/删除程序卸载本程序。五 应用实例为方便用户快速掌握本系统，我们

15、以一例子加以介绍。例：对获取的色谱指纹图谱建立对照图谱，进行相似度评价，并打印报告。根本流程图如下图29：自动匹配多点校正对照图谱生成相似度评价结果打印报告样本图谱数据导入AIA格式设参照图谱匹配结果匹配结果不满意，可调整匹配参数设置匹配不满意，调整多点校正参数图291 样本图谱数据导入AIA格式*.cdf,图30和31图31图322 设参照图谱图33图343 自动匹配图35 自动匹配结果4多点校正多点校正这里为2点图36 多点校正设定图37 多点校正后自动匹配结果(图谱)图38 匹配数据结果5 对照图谱生成对照图谱图396相似度计算结果图407打印报告图41图42附录1：常用色谱工作站AIA

16、*.cdf格式文件的导出本软件系统的相似度计算是根据峰的积分面积进行的。建议用户从色谱工作站导出AIA*.cdf数据文件之前，先对需要导出的数据进行积分处理，这样可以确保导出的AIA*.cdf数据文件包含积分数据信息。Agilent 色谱工作站1. 翻开Agilent 色谱工作站；2. 进入数据处理View>>Data Analysis；3. 调入要输出的色谱文件File>>Load Signal；4. 进入数据输出窗口File>>Export File>>AIA File，进入方式如下列图所示：在弹出窗口中指定导出路径及文件名，确定。可导出AI

17、A 格式文件。5. 假设选择输出文本格式文件File>>Export File>>CSV File，会弹出数据输出窗口。在数据输出窗口中，选中Signal 选项，在File Name 输入框中输入相应的文件名及文件保存路径。点击 OK。在Signal Export 窗口下，选中Times axis 及Y axis 两选项，点击OK 后即可。6. 重复以上操作，依次输出。Waters M32 色谱工作站建立输出方法登陆M32，右击Browse Data 小窗口，选择相应的Project。在Project 窗口中选定Results标签页面下要输出的某个数据点黑方法一：在Fi

18、le 菜单下，选New Method 下的Export Method以建立输出方法模板方法二：在Database 菜单下，选Export Data，在Export 窗口下点击Edit Method 按钮。方法一： 方法二：或选中需要输出的数据文件，选择或建立输出方法 Export Method Editor 界面Raw Data 标签输出原始数据选择输出格式ASCII：文本文件*.arwAIA：AIA文件*.cdf选择ASCII格式输出时应注意的选项在Export Method Editor 界面的File菜单下选Save命令，保存输出方法。在随后出现的Save current Export

19、Method 窗口下的Name 框中填入输出方法名关闭Export Method Editor 界面数据输出完成方法一：回到在Project 窗口，选中要输出的一个或多个数据；在Tools 菜单下选Export；在随后出现的Background Processing and Reporting 界面下确认Exporting 项下的Export 框打勾，在Use specified export method 框下选建立过的输出方法名点OK 键完成数据的输出到Windows 的数据输出目的目录下可看到输出的文件，此文件格式为*.arw 或*.cdf。Shimadzu Class-VP 色谱工作站

20、1、文件栏中MethodAdvanced弹出窗口：选择光谱输出选择AIA*.CDF输出AIA 文件；选择ASCII 输出文本格式*.acs。点击参加指定输出路径2、关闭窗口后，再进行数据分析。分析结束后，即可以在指定的输出路径检查输出的文件。附录2：本软件涉及术语的注释1 共有峰：指在相同的色谱条件下，不同批次或产地等的某种中药色谱图所共同具有的色谱峰。2 对照图谱：由原始实验数据经软件系统生成的具有代表性的特征图谱。其产生方法包括均值法和中位数法。3 参考色谱图：色谱峰匹配时，用户指定的保存时间固定且用于其它样本色谱峰的保存时间校正的某一样本色谱图。4 样本供试品色谱图：由原始实验数据形成的

21、色谱图。5 时间窗宽度：时间窗宽度是指相对于参照图谱峰位置的可选保存时间范围，其单位根据横坐标轴的单位而定。新增功能解释：1 “十选一的功能：对照图谱也可选择其中一个样本图谱作为对照图谱。该功能称为“十选一的功能。用户只要选择一个谱图后，在“文件菜单中的“导出文件(保存图谱)的对话框中选择*.Scp格式即可。2 设置当前谱图编号：用户根据实际需要设置当前谱图编号。当用户导入谱图之后可以通过“谱图处理菜单中的“设置当前谱图编号项来输入谱图批号(见下列图)，也可以直接双击左侧列表中的谱图名称来输入谱图批号。3 缩放功能的更新：重新更换了原有的图谱缩放功能，改为拖放式的放大。用户根据需要自由拖放。放大倍数根本“无限制。放大后的图谱可以通过鼠标双击恢复成原始大小。4 图谱列表显示：当用户在图谱