数学方法在中药研究中的应用

1、数学方法在中药研究中的应用【关键词】中药研究；,数学模型；,统计学；,模糊数学,摘要：介绍了当前中药研究中的几种数学方法：数学模型、概率与数理统计、模糊数学。关键词：中药研究；数学模型；统计学；模糊数学中药研究主要使用的是实验方法，尽管它是以诸多根底学科，如物理学、化学、中药学、中医根底理论、生物化学、中药药剂学、中药药理学等为根底的综合应用，但是数学在中药研究中起着不可低估的作用，数学方法在中药研究中的应用越来越引起人们的重视。正如马克思所说：“一切科学只有在成功地运用数学时，才算真正到达完善的地步。中药研究也不例外，同其它学科一样，数学方法是中药研究的重要工具之一，是使中药由文字描绘为主过

2、渡到定量研究的重要手段。研究任何问题，都要做出量的考察与分析，只有这样才能更准确地把握事物的本质。而现实的客观事物，又可分为具有确定性和不确定性。数学方法处理如下：客观事物确定性经典数学不确定性随机性统计数学模糊性模糊数字数学方法在中药研究中的应用概括起来有三个方面：一是通过数学模型阐述中药机理原理问题，即理论问题；二是运用概率与数理统计方法进展中药质量、药效分析；三是运用模糊数学方法，可使中药的性能、成效量化。1数学模型为中药机理研究提供了工具大家知道，很多自然科学、社会科学的理论、定理、定律均能用一个简洁的数学公式表示，通过数学公式能明晰地反映出有关理论、定理、定律的内容，用数学语言要比日

3、常的自然语言更恰到好处。中药研究中的数学模型方法严格地讲,统计方法也是数学模型方法的一种,因为统计模型也是一种数学模型,但因统计方法对中药学研究的特殊重要性,将其单独列出,而这里所指的数学模型方法主要指用于描绘药学中某些机理而用的数学方法。我们从两个数学模型谈起。1.1“水闸门法王智民等1建立了“水闸门法对中药的药效强度进展评价。他们形象地将疾病比喻为“洪水。而每个药物看成一个水闸，对应着一个药理指标。就单个水闸门面言，西药绝对强于中药，但由于中药里有很多成分，有很多小闸门，那么这么多的小水闸门加起来的作用就可能不弱于一个大水闸门。根据中药多效性原理设计的数学模型：sequenepath=+2

4、1*2(frtSequenepath)sequenepath=231*21*32*31*23(frthreeSequenepath)；2；3-代表药物对各靶点有效率、抑制率。该公式可以对不同药物进展药效差异比拟,同时求出中药药理实际治疗总有效率。1.2扩散公式在制备中药浸出制剂时，我们希望浸出量越多越好，那么怎样使浸出量增加，制剂的疗效进步呢？即哪些因素影响浸出的效果呢？通过扩散公式2：ds=-DFdddt(1)其中，dt为扩散时间，ds为在dt时间内的物质扩散量，为扩散面积，代表药材的粉碎度，dd为浓度差，为扩散系数,负号表示扩散趋向平衡时浓度降低。扩散系数可由实验按下式求得：D=RTN16

5、(2)其中R为气体常数，为绝对温度，N为阿伏加德罗常数，r为扩散分子半径，为粘度。扩散公式12明晰地说明了在中药浸出过程中哪些因素影响浸出效果，从而采取一系列措施来进步浸出过程中的浸出量，为进一步研究浸出制剂提供了可能。数学模型的方法能提醒一般性的规律,而要从各种特定的研究中总结出一般性规律是很困难的。然而使用数学模型方法，对问题的机理进展数学抽象研究是非常有效的。首先数学模型能提醒研究对象的本质规律，对机理的讨论，实验的方法只能给出研究方向的提醒，规律本身的表述依赖于数学的刻画。其次，数学模型能以较小的代价进展重复和快速的实验，节省了本钱或克制了实验的困难，探究新的规律对问题进展数学刻画建立

6、它的数学描绘，能为我们提供一个本钱低廉的模型，它能模拟真实的对象，进而模拟对真实对象所作的实验。2概率与数理统计方法成为中药质量、药效分析研究的手段统计学是一门研究数据的搜集、整理、分析的科学,是运用概率论和数理统计原理、方法，讨论各学科统计学研究的设计，通过数字资料搜集、整理、分析和推断,从而掌握事物内在客观规律的一门学科。统计学包涵丰富的统计方法,可以帮助人们透过复杂的数字资料,发现事物内在客观规律。中药研究主要是通过实验检测，但是随着现代计算机技术的开展，数据处理由手工操作到由计算器操作再到计算机处理，这为我们处理复杂的数字计算成为可能。特别是九十年代中后期，随着计算机大型统计软件系统的

7、逐渐普及，特别是统计软件和统计软件在医学研究领域中逐步使用。使得统计学在中药研究中发生了质的变化：研究方法由单纯的频数分析、线性回归向多元回归、聚类分析、因子分析等多元统计分析方向过渡。赵荣华3等对古今文献中治疗糖尿病的518个处方进展统计分析,归纳其处方用药规律。严启新4通过分析145首治疗冠心病的中药复方频数,讨论冠心病的用药规律。张京安等5对古今中医哮喘方进展频数分析,研究哮喘病方药的使用特点和规律。谢民等6用统计学的方法对历代医家有效的抗衰老处方进展分析,发现这些处方所使用的四味中药用量之间存在一个三元线性回归方程的关系。吴童等7首先采用双频数关联分析法对亚安康状态90个中药处方进展统

8、计分析,讨论了药物与剂量的关联意义等。3模糊数学为中药性能、成效量化提供理论根据模糊数学的根底主要是模糊集合、隶属函数和模糊算子。论域(讨论涉及的对象)上的模糊集合是用一个从到闭区间0,1的函数刻画的，叫做模糊集合的隶属函数，记作()，也称为资格函数或附属函数，函数值()代表元素对集合的隶属度隶属函数刻画的是元素附属于集合到不属于集合的渐变过程，亦即隶属度在论域上的分布。与经典集合最主要的区别是模糊集合着眼于确定元素对集合的隶属程度，而不是着眼于确定哪些元素属该集合，原那么上讲，论域中每个元素都是以一定的程度属于每个模糊集合，不同模糊集合的差异不在于包含的元素不同，只在于元素属于集合的程度不同

9、。模糊算子主要是指建立在集合论根底上的模糊集合的运算方法，如模糊集合的代数运算和逻辑运算等。中药的研究中药理论中的四气五味、升降沉涪寒热温凉、功能主治等均具有模糊性,一样药物在不同采摘时间、不同炮制方法、不同复方配伍中的性味归经、功用主治，往往是不同的，它们之间的过渡过程具有复杂的动态性，而使其类属模糊。而根据模糊数学的原理，可使数学的准确性与中药的模糊性在科学概念与逻辑思维的根底上得到统一，使药物的性能、成效数量化，从而对药物的评价更加准确，对药物的选择更加恰当8。例如,对于中药的选择应根据病情要求,从共性中找出个性特征,而中药在这方面的成效给人们的印象概念往往是模糊的,即使某一种药物在某一

10、种成效上有特殊的作用，也会因为同类药物有共同作用而不易突出,从而使选择时难以准确运用。于莲波等9在对中药材等级进展评定时,根据模糊数学原理，找出影响等级的主要因素，然后对每一种药材的各因素都建立起隶属函数，同时设置好各因素的权值，对中药材进展检验，不但方法科学公正，对药材质量等级到达精细合理,而且使产品的质量控制、本钱核算以及消费配料有了更加可靠的根据。马红等10在中药方剂研究中，提出模糊数学方法是描绘和研究这类动态性、模糊性变量和规律的有利量化工具；根据方剂研究的现状，认为模糊数学方法可以以中药学理论为根底和指导进展方剂配伍规律的本质性量化研究，最后提出了模糊数学方法应用于方剂配伍规律研究的

11、详细思路和设想。在中药研究的过程中，引入模糊数学方法，用数学语言的构造描绘中药的理论内容，用数学方法对药物及方剂中的模糊现象、模糊概念进展量化描绘，使中药的研究定量化，从而促进中药研究的现代化是非常重要的。综合上述几个方面，数学方法在中药研究中的作用是不言而喻的。但是只有和其它根底学科合理综合应用，中药研究才能迅速开展。正如恩格斯所说：“数学，辨证的辅助工具和表现形式。中药研究历史悠久，种类繁多，我们要努力地开掘、整理和进步。当前中药研究获得了可喜的进展，中药研究中的定量问题一定会引起人们更加地重视。参考文献：1王智民，杜力军，毕开顺，等.中药药效评价的“水闸门法J.世界科学技术-中药现代化，2022，2:34.2南京药学院.药剂学.北京：人民卫生出版社，1981：12.3赵荣华，易元琼，李永强，等.518个糖尿病处方统计分析J.云南中医学院学报，1997，20(2):20.4严启新，李秀珍，雷秀玲，等.中药复方治疗冠心病用药规律讨论J.云南中医学院学报，1998，21(1):17.5张京安.对古今中医哮喘名验方分析J.中国中医药信息杂志，1997，4(8):34.6谢民，谢进，苗灵娟，等.抗衰老方药统计学研究J.河南中医，1997，17(6):374.7吴童，任一心.中医