中药指纹图谱相似度计算软件1]

中药指纹图谱相似度计算软件 使用手册 本系统主要用于指纹图谱相似度计算，为用户提供了五个基本功能模块： 1. 数据导入 2. 数据预处理和色谱图的缩放比较 3. 保留时间校正和谱峰自动匹配 4. 指纹图谱相似度计算 5. 结果输出和报打印 注：帮助手册中使用的数据如未加说明均为广州药检所谢培山教授所提供的 银杏 HPLC数据 1. 安装与运行 1. 系统要求： 基本硬件要求能满足运行Windows98/2000即可(需光盘驱动，以安装本系统)。 要求系统为小字体（否则显示会出现超出屏幕），预装 Excel软件（否则计算结果不 能导出）。推荐显示器分辨率 800×600或 1024×768。更改系统的字体或分辨率请 在桌面上单击鼠标右键，选择"属性"，在显示属性的"设置"中做相应调节即可。 2. 安装方法 双击安装目录下的 setup.exe 文件 ,按提示设置即可。系统默认的安装路径为 c:\Program File\指纹图谱相似度计算软件。 3. 运行 双击指纹图谱相似度计算软件在桌面上的快捷方式即可。 2. 操作指南 双击快捷方式，即可进入指纹图谱相似度计算软件系统。 １ 单击“进入”按钮，即可进入操作的主界面。如下图 其中，左上方的“色谱图”窗体（即①）用于显示样本的色谱图；左下方的“分析数据” 窗体 后就可以进行指纹图谱的相 似度 2.1 软件的数据接口 HPLC工作站的数据接口。Agilent、Shimadzu和Waters工作站 （即②）用于显示读入以及后续计算中得到的样本数据（保留时间和峰面积的值）；右 上方上面的“保留时间校正”窗体（即③）用于显示从左边色谱图上取到的Mark峰的相关 数据，右上方下面的“相似性评价对照模板”窗体（即④）用于显示实际计算时作为相似性 评价的对照模板的数据（保留时间和峰面积）；右下方的窗体（即⑤）用于数据的预处理， Data Show 用于选择显示和计算的变量，默认缺省为峰面积，Reject Rtime 用于选择需要进 行相似性评价的谱图区域，Min Area用于设定最小峰面积值。 用户只需从界面提供下拉菜单：File→数据导入，导入数据 计算。 如图所示，系统提供了各种 的数据（包括原始信号数据和积分结果）可以直接导入。 以最常见的 Agilent工作站为例，系统可以直接读取分析 结果和原始信号的.TXT 或.CSV 文件。其他工作站的数 据可以通过先转换成一定数据格式的 Excel文件,然后进 行读取。为了便于管理和读取，数据文件要求存放在同 一路径下，同时规定同一样本的原始信号文件名为分析 ２ 结果数据文件名前加上 S。 1) .Agilent、Shinadzu或Waters工作站数据文件。 工作 nal\下。 T（分析结果）； 为规定数据格式的 excel文件，然后将 HPLC分析结果和原 始信 站的分析结果保存在.\data\下，原始信号保存在.\sig 例如，样本 EGB761 Agilent工作站的数据： c:\Program File\⋯\Agilent\data\761.TX c:\Program File\⋯\Agilent\signal\S761.TXT（原始信号）。 2）.其他工作站数据文件 其他工作站数据要求先转换 号文件存放在同一目录下即可。例如：ginkgo.xls 文件由工作站分析结果转换得到，同 一目录下的 sginkgo.xls文件就是 ginkgo.xls文件对应的原始信号文件。 3）.Excel文件的规定格式。 在工作薄 sheet1 中，第一行是样本的批号，从第二行开始为 HPLC 分析数据。其中每 个样 入的 HPLC 分析结果文件，其对应的原始 信号 本的第一列为保留时间值，第二列为峰面积值。信号文件格式类似，第一行为样本批号， 第二行开始为原始信号数据。每个样本的第一列是采样时间，第二列是对应的信号响应。上 图为按规定格式转换所得的 HPLC分析数据。 具体的数据读取时，操作者只要选择需要读 文件会被同时自动导入指纹图谱相似度计算软件系统。指纹图谱相似度计算软件系统计 提醒：如果采用 Excel文件，在导入原始信号值时速度较慢。 算时采用的参数是保留时间和峰面积值。 ３ 2.2数据预处理及分析谱图的缩放比较 被正确读入后，指纹图谱相似度计算软件界面 下。 积。用户可利用色谱图窗体的左边及下方的滑动标尺（红圈标出部分）将谱图缩放至合适的 .3保留时间校正与谱峰自动匹配 对数据进行必要的预处理后(比如，设定 reject Rtime和Min Area值)，可以进行保 色谱图上选取 两个 击后按钮变为“取消”），然后选中要标志 (“选 Marker”按钮下的不同颜色按钮表示不同样本，顺序与“分析 ker，选 数据 如 用户可以通过设定 Reject Rtime来确定需要处理的指纹区，设定Min Area来确定最小峰面 倍数。同时，双击上图所示的用黑线框出部分，可将色谱图放大至全屏。在放大谱图的相应 位置上双击即可退出。 2 留时间的校正和谱峰匹配。 选定用于谱峰匹配的标准样本（方法如 图）后，用户要在每个样本的 Marker 用于校正保留时间，其中第一 个 Marker 要求能用于相对保留时间和峰面 积比值的计算（如果指纹图谱中含有插入的 内标峰，将内标设为第一个 marker）。具体操 z 先利用色谱图窗体的左边及下方的滑动 z 点击窗体右上角的”选Marker”按钮（点 Marker 的样本 作如下： 标尺将目标峰放大至合适的倍数。 数据”窗体中样本的顺序相同)开始选择 Marker。每个样本需要选两个 Mar ４ 完一个样本后选中另一颜色的曲线继续选取直至所有样本都标志完为止。下图表示 选中了样本 1（红色曲线的）在 6.9min左右的峰为该样本的第一个Marker。由于指 纹图谱相似度计算软件系统提供了一个依据选取的点的保留时间自动匹配积分结 果中的峰的功能，选峰时无需非常精确。 z 选Marker时要求保留时间小的Marker先选。选完所有的Marker以后，窗体下方会 出现一“确定”按钮，点击后，所选取的Marker就被显示在右上方的窗体中。 z 需要提请注意的是，由于程序对鼠标操作比较敏感，可能导致选 Marker 出错。这 z 是可点击右上方的“取消”按钮（即原来的”选 Marker”按钮），重新选择直至正 确为止。同时，选Marker时要结合 HPLC的积分结果，确保所选的Marker被包含 在用于计算的数据中，不要将那些峰面积过小或保留时间已经被剔除的峰作为 Marker选入。 接下来，就可以点击“色谱数据匹配”菜单下的“谱峰自动匹配”。匹配完的结果 被显示在左下方的“分析数据”窗体中。 ５ z 对于存在较为严重的保留时间漂移的谱图，软 件提供了手动校正功能。（如右图）选择需要校 z 2．4 指纹图谱相似度计算 就可以进行相似度计算了。评价前要求先进行对照 板 定。界面中相应菜单如图。 z 相似度计算时首先需要确定对照模板，然后计算所有的样本与模板间的相似度。 以是选择其中的某个样本，也可以是某些甚至 z 色曲线 正的样本，设定需要校正的区域和值，单击确 定即可。其中 Delay Time指用户需要将保留时 间往后延迟的值，如果保留时间需要往前校正， 输入负值即可。 手动校正要求在Marker选取以前进行。 用户可 谱峰匹配完后， 模 的设 全体样本的均值。如图，选 1到 1，表示采用样 本 1为评价模板；选用 1到 3表示采用样本 1、 2、3的均值作为模板。默认缺省为样本 1。 对照模板的色谱图和积分结果分别显示在软件 的窗体 1（色谱图窗体）和窗体 4（标准数据窗体 模板，色谱图显示在窗体 1的最上方的黑 ）。如果选用所有样本的均值作为对照 即是拟合的均值对照模板。 ６ ７ z 样本间谱峰差异度评价（即相对保留时间及其均值与 RSD，峰面积比值及其均值与 RSD）是以第一个 S峰为参照峰计算所得的。其中共有峰在前，非共有峰在后（用红色 字体显示）。 z 窗体的最 整体相似度评价是以夹角余弦法计算而得的。结果显示在左下方“分析数据” 末一行。如果指纹图谱中含有插入的内标峰，软件在计算时会自动扣除。 2．5结果输出与报表打印 z 计算结果输出 软件提供了指纹图谱相似度计算结果的输出功 能。 用户可自由选择输出文件的存储路径。 输出的文件为 Excel格式，包括：样本保留时 间、相对保留时间、相对保留时间均值及 RS 峰面积、峰面积比值、峰面积比值均值及 RS 整体相似度。 z 报表打印 系统提供了报表打印功能。 报表内容包括样本色谱图，保留时间，相对保留时间，相对保留时间均值及 RSD，峰 面积，峰面积比值，峰面积比值均值及 RSD，样本整体相似度。 D、 D、 ８ 附录 1：相应色谱工作站的数据生成方式 1、Agilent 高效液相色谱仪及气相色谱仪（Chemstation for LC 3D） 1.1HPLC分析数据 z 进入 View>>Data Analysis 进入 File>>Load Signal…. 读入色谱数据 z 进入 Report>>Specify Report…. “File”设置：选中 File，键入文件名。如 0001 “File Type”设置：选中.TXT、.CSV、.XLS “Report Sytle”设置：选中 short “Report Layout For Uncalibrated peaks” 设置： 选中With Calibrated Peaks z 进入 Report>>Print Report 即生成本系统可读数据文件。如，0001.txt、0001.csv、 0001.xls 指纹图谱相似度计算软件对以上三种文件均可识别，但推荐用户采用.TXT格式文件。 1.2原始信号数据 >>Data Analysis . 读入色谱数据 “File Name”设置：选择存储路径，键入相应的原始信号文件名（HPLC分析数据文 件名前加 S）。可以存为.TXT或.CSV格式。如 S0001.TXT或 S0001.CSV。推荐采 用.TXT格式。 z 单击”OK”按钮 “Select Signal”设置：选中需要输出的原始信号 “Slect Contents”设置：选中 Time axis和 Y axis 2、Waters高效液相色谱仪 (Millennium32) z 点击 Review Data 导出数据的样品，进行处理 ts中，点击 updata ase栏，选择 expert,导入目标文件夹中即可 3、Shi l P） z z 进入 View 进入 File>>Load Signal… z File>>Export File 选择 CSV File “Select data source”设置：选中 Signal z 点击Millennium32软件中的 Project栏 z 在出现的界面中点击 injections栏 z 选择要 z 然后在 Resul z 选择导出数据。点击 Datab madzu高效液相色谱仪（C ass-V 导入色谱数据 ９ z 定文件的存储路径 h设定文件的存储路径 z 信号数据就被保存在您设定的存储 附录 2：技术支持 您在软件的测试过程中如有任何问或建议请您及时和我们联系，谢谢您的合作。 进入 method>>advanced z 在 Exports中选择 Standard Reports；然后选中 Area% Report；在 Field中选中 Tab； 在 Path设 z 完成后，在 Exports中重新选择 Charmatogram；然后选中 ASCⅡ；在 Field中选中 Tab；在 Pat z 保存方法 Save method 进行计算：Analysis>>Analyze,积分结果和原始 路径下了。 Hamlet@zju.edu.cn TEL:0571-87952509 １０ 中药指纹图谱相似度计算软件 使用手册 安装与运行 操作指南 2.1 软件的数据接口 2.2数据预处理及分析谱图的缩放比较 2.3保留时间校正与谱峰自动匹配 附录1：相应色谱工作站的数据生成方式 1、Agilent 高效液相色谱仪及气相色谱仪（Chemstation for LC 3D） 2、Waters高效液相色谱仪 \(Millennium32\) 3、Shimadzu高效液相色谱仪（Class-VP） 附录2：技术支持