一种中药制药工艺路线智能设计方法

本发明涉及医学知识图谱构建，具体涉及一种中药制药工艺路线智能设计方法。

背景技术：

1、工艺路线选择是中药新药研发中的重要内容。一方面，工艺路线的选择会影响制剂的组成成分，进而影响中成药的药效和安全性。例如，水提丹参可以提出较多酚酸类物质，有利于治疗心脑血管疾病，而醇提丹参则可以提出丹参酮类成分，其主要功效为抗菌消炎、镇痛化瘀。另一方面，工艺路线也会影响制剂批间质量一致性。一些精制工艺，如柱层析等，往往能够在中药原料差异较大时缩小制剂的质量波动，起到提升中药产品质量一致性的效果。另外，中药工艺路线选择不同，不仅过程质控点不同，生产成本也不同。因此，应该综合考虑中药药效物质的量值传递需求、质控难易、生产成本、绿色程度等多个方面选择中药工艺路线。但是目前，新药的工艺路线开发主要依靠专家经验和人工试错，不仅容易造成人力、物力的浪费，也欠缺考虑工艺路线是否能充分保障制剂中药效物质组成。

2、随着工业数据分析技术不断进步，大数据技术在制药业中的应用备受重视。一些先进制药企业通过制药车间的数字化改造积累形成了海量制药工业大数据，挖掘这些数据可以获得中药工业规律。类似的，大量的文献中报道了不同的中药工艺及其制备效果，这些工艺中涉及到不同药材、不同处方、不同制法、不同制剂标准等，其中也蕴含了大量的量值传递信息，通过对这些文献进行挖掘，有可能产生智能设计中药工艺路线的新知识新方法。

3、知识图谱是一种比较通用的语义知识的形式化描述框架，用节点和边来表示概念、属性及其关系。通过在文本信息基础上归纳和总结外部客观事实，建立知识体系帮助机器理解推理，知识图谱可用于知识的展示、分享、发现和学习。通过对中药制药工艺隐性知识进行挖掘，完成隐性知识向显性知识的转化，知识图谱可实现中药制药工艺信息的高效整合和合理利用，实现中药量值传递规律的发现和获取，为中药生产智能设计工艺路线，减少工业生产前期的试错成本。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种中药制药工艺路线智能设计方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种中药制药工艺路线智能设计方法，包括以下步骤：

4、步骤1：构建中药制药工艺图谱本体；

5、步骤2：采集中药制药工艺图谱本体中的工艺数据；

6、步骤3：获取中药制药工艺数据的信息；

7、步骤4：构建中药制药工艺知识图谱；

8、步骤5：根据需求自动推荐中药制药工艺路线。

9、基于上述技术方案，更进一步地，步骤2中，采集的工艺数据至少包括名称、处方、中药制药方法、中药药物含量测定以及药物规格。

10、基于上述技术方案，更进一步地，步骤3中，结合先验知识规定的基本模式，通过正则表达式匹配来实现对实体信息的抽取。

11、基于上述技术方案，更进一步地，步骤4中，基于图形数据库，以rdf三元组形式存储中药制药工艺知识图谱。

12、基于上述技术方案，更进一步地，步骤4中，设置三个节点，分别记为第一节点、第二节点和第三节点，再分别建立第一节点和第二节点之间的对应关系、第二节点和第三节点之间的对应关系、第一节点和第三节点之间的对应关系。

13、基于上述技术方案，更进一步地，步骤5中，构建路线的过程包括以下步骤：

14、步骤51：获取用户查询内容，并与知识图谱交互运行；

15、步骤52：基于量值传递结果进行工艺路线构建；

16、步骤53：基于风险管理手段，将获得的风险值与量值传递结果结合作为工艺路线筛选依据，对中药制药工艺路线的进行构建和推荐。

17、基于上述技术方案，更进一步地，步骤51中，通过用户界面与后端的交互获取查询目标，调用对应关系操作模块，链接中药制药工艺知识图谱，获得查询结果。

18、基于上述技术方案，更进一步地，步骤52中，根据用户输入的目标限制值筛选步骤51中的查询结果，筛选出符合条件的工艺路线。

19、基于上述技术方案，更进一步地，步骤52中，若未指定目标限制值，则计算返回所有工艺路线的均值作为限制值进行筛选，接着匹配相同工艺路线，统计频数，并计算对应路线下量值传递均值，最终结果按频次高低进行推荐输出，并将其量值传递均值作为预测指标。

20、基于上述技术方案，更进一步地，步骤53中，采用正态性检验，根据检测结果对偏态数据进行取对数，或是取倒数处理，使得数据结果符合正态分布。

21、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

22、本发明通过构建中药制药工艺知识图谱，一方面将药典中多品种中成药的制药工艺知识提取、总结、储存于图谱中，实现了中药制药工艺知识的整理和利用，提高知识利用率，另一方面实现中药制药工艺路线的智能设计，大大减少中成药生产工艺路线设计中的专家依赖性，能提升新药研发时工艺路线选择的成功率，减少试错成本。

技术特征：

1.一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤2中，采集的工艺数据至少包括名称、处方、中药制药方法、中药药物含量测定以及药物规格。

3.根据权利要求1所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤3中，结合先验知识规定的基本模式，通过正则表达式匹配来实现对实体信息的抽取。

4.根据权利要求1所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤4中，基于图形数据库，以rdf三元组形式存储中药制药工艺知识图谱。

5.根据权利要求4所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤4中，设置三个节点，分别记为第一节点、第二节点和第三节点，再分别建立第一节点和第二节点之间的对应关系、第二节点和第三节点之间的对应关系、第一节点和第三节点之间的对应关系。

6.根据权利要求5所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤5中，构建路线的过程包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤51中，通过用户界面与后端的交互获取查询目标，调用对应关系操作模块，链接中药制药工艺知识图谱，获得查询结果。

8.根据权利要求6所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤52中，根据用户输入的目标限制值筛选步骤51中的查询结果，筛选出符合条件的工艺路线。

9.根据权利要求6所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤52中，若未指定目标限制值，则计算返回所有工艺路线的均值作为新的目标限制值进行筛选，接着匹配相同工艺路线和统计频数，并计算对应路线下量值传递均值，最终将结果按频次高低进行推荐输出，并将其量值传递均值作为预测指标。

10.根据权利要求6所述的一种中药制药工艺路线智能设计方法，其特征在于，步骤53中，采用正态性检验，根据检测结果对偏态数据进行取对数，或是取倒数处理，使得数据结果符合正态分布。

技术总结
本发明公开了一种中药制药工艺路线智能设计方法，涉及医学知识图谱构建技术领域，方法包括构建中药制药工艺图谱本体；采集中药制药工艺图谱本体中的工艺数据；获取中药制药工艺数据的信息；构建中药制药工艺知识图谱；构建中药制药工艺路线。本发明通过构建中药制药工艺知识图谱，实现了中药制药工艺知识的整理和利用，提高知识利用率，同时也大大减少中成药生产工艺路线设计中的专家依赖性，能提升新药研发时工艺路线选择的成功率，减少试错成本。

技术研发人员：程翼宇,瞿海斌,龚行楚,兰婧
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16