中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版系统帮助A.docx

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中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版系统帮助A

集团文件发布号：

（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-19882）

中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版系统帮助A

中药色谱指纹图谱相似度评价系统的操作规范

（版本2004A）

SOPofSimilarityevaluationsystemforchromatographicfingerprintofTCM（Version2004A）

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（2004A）和检验版（2004B）。

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．系统运行环境要求：

（1）.最低配置：

CPU主频533MHz以上，内存64M，硬盘剩余最小空间100M，操作系统Windows98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Windows2000以上，屏幕分辨率1024×768

二．安装方法

点击后，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。

若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

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文件打开

（1）打开文件（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。

否则导出的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SHIMADZU）AIA（*.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StandardChromatographicProject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6

（3）导出图象

将导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7

（4）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（“清除所有图谱数据”）。

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。

若点击“清除所有图谱数据”，所有样本图谱全部删除。

图8

2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11

3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，便于用户观察图谱信号的整体概貌和细节部分。

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留时间范围，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，选择一个合适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），自动匹配结果变化较大。

时间窗宽度在较大范围内变化（如），自动匹配结果比较稳定。

建议：

先在一定范围内逐渐增加时间窗宽度（如），然后观察匹配结果（可以通过相似度的计算结果确定）。

若时间窗宽度增加到一定数值后，匹配结果比较稳定（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

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。

若设置结果不满意，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。

若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：

①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。

②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（图14）。

用户可以调节此参数以调整色谱峰的匹配结果。

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，若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合适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20

（6）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）和分析报告两部分（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25

5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：

工具栏按钮如图所示（图26）。

其中大部分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”按钮可使用户直接观察峰匹配的结果（图27）。

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28

（4）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。

基本流程图如下（图29）：

图29

1样本图谱数据导入（AIA格式（*.cdf）,图30和31）

图31

图32

2设参照图谱（图33）

图34

3自动匹配

图35自动匹配结果

4多点校正

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

图39

6相似度计算结果

图40

7打印报告

图41

图42

附录1：

常用色谱工作站AIA（*.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