一、任务来源 1.国家自然科学基金委员会 大黄有效部位治疗缺血性脑中风的多目标优化及血、脑药代动力学相关性研究，81073024; 2.国家自然科学基金委员会 基于体内动态效应融合生物信息学研究脑脉通治疗缺血性脑中风的物 质基础，81274060; 3.国家自然科学基金委员会 基于效应成分PK-PD关联融合多目标优化的复方脑脉通体内过程及配伍规律研究，81473413 ;4.国家自然科学基金委员会 基于代谢组学融合多元信息识别技术的中药物质基础方法研究。81050019; 5.国家自然科学基金委员会 基于整合指纹谱与代谢网络变化的复方脑得生药效物质基础及效应成分量比研究，81274059 。

    二、主要技术性能指标 1. 采用线栓法建立缺血性脑中风动物模型（MCAO）；建立并优化了NMR- based代谢组学方法；对比分析了不同组大鼠的内源性代谢物组的整体组成及动态变化，并采用PCA 法分析复方脑脉通对实验动物代谢网络的干预，建立代谢模式图；对不同组大鼠进行药理指标、组织病理切片的实验研究，结合病理观察HE染色、梗死面积，获取药理指标和病理数据；分析不同动物模型体液的代谢模式变化与药效、病理数据之间的关系，寻找指认与该复方药效相关的生物标记物，为NMR-based 代谢组学方法研究脑脉通药效物质奠定基础。建立了一种基于核磁共振代谢组学技术研究复方脑脉通的新方法，也为中药物质基础的研究提供了新方法和新思路。 2. 在以上研究基础上，本研究首次运用支持向量机算法（SNM）并结合遗传算法自适应赋权法对脑脉通中主要有效成分大黄苷元与缺血性脑中风的主次要药理指标进行量效关系非线性模型的构建及最优组合的预测，找寻出了大黄苷元最佳的配比组合，并对其抗脑缺血损伤作用进行了药效验证。并进一步对各单体苷元、最佳配比大黄苷元及配伍冰片进行了其血脑药代动力学及其代谢组学的相关性研究。本研究建立的组效关系方法学研究，对创建中药组分配伍多目标协同优化方法提供了示范性研究，对组分中药及现代中药创制方法学的建立具有重要科学意义和学术价值。 3.本研究以脑脉通为载体，基于中药多成分多靶点综合作用特点，采用血清化学和尿液代谢化学方法，发现辨识体内高暴露的化学成分；开展其多成分药代动力学及药效动力学研究，采用支持向量 机（SVM）方法进行 PK-PD 相关性研究，定量描述各效应成分相互间的作用及其相应药味的主辅地位，并依据评价参数进行整合药代动力学研究。初步阐明脑脉通各组方中多成分的体内量变规律。本研究分析脑脉通各代表成分相应药味间的互作机制及其主辅等配伍地位，确定最佳配伍组合，为优化给药方案和临床合理应用提供科学依据。 4.本课题以中医药整体观为指导，从中药多成分、多靶点、综合作用的观点出发，立足体外原型多成分给药体为基础，以复方脑得生整合指纹谱为实验对象， 用 NMR检测模型动物药物干预后体内代谢组学变化，并研究代谢组学变化与有 效成分的相关性，阐释该方的有效物质基础，明确主要效应成分的有效含量范围， 确定了效应成分的量比关系，为复方中药的物质基础研究和质量控制提供新的方法与思路。 5.对于中药提取、纯化、炮制工艺优化筛选等，采用化学结合数字化技术进行，可以得到更为准确、优化的方法。优化的设计方法主要有正交设计、星点设计、响应面法等，而D-最优设计具有设计度高、计算简便等优点。将D-最优设计法与响应面法结合，用于中药的提取工艺，可在有限的实验次数内获得足够多的信息量，精确预测参数，有效提高工艺优化效率，减少工艺优化时间及药材损耗。

    三、技术的创造性与先进性 本研究内容均为原创性研究成果，对于中药的物质基础研究、质量控制研究、新药开发等具有重要意义。为复方中药物质基础研究和质量控制提供了新的研究策略和方法。中药的物质基础和质量控制方法研究，一直是药学研究者棘手的问题和目前还没有彻底解决的问题。本研究采用生物计算学的数字化技术与生物学相结合，以现代精密仪器为手段，提出了最优化的有效成分最佳配比、有效成分含量数值量比、复方中药有效成分的辨别模式等核心成果，是目前国内外最好的解决方案和分析策略，整体研究成果处于国际领先水平。

     四、应用情况 本研究成果有些是用于基础研究和新药开发，有些已经用于企业的生产和产品的质量提高，产生了巨大的经济效益和良好的社会效益。如与康美药业股份有限公司合作的人参的产品质量控制和提高，与中山中智药业有限公司合作的芪枣口服液的产品质量提高，已经产生了巨大的经济效益，三年来产生的直接经济效益达5.26亿元.有些还需进一步开发利用，进一步与企业合作，使其更好地发挥技术支撑中药现代化的作用，尽快将科学技术成果转化为生产力。