基于不同算法对桂枝茯苓胶囊内容物吸湿性预测建模研究
2021-06-11徐芳芳王振中
陈 琪,徐芳芳 ,张 欣 ,徐 冰,吴 云 ,王振中 ,肖 伟,
1.南京中医药大学,江苏 南京 210023
2.江苏康缘药业股份有限公司,江苏 连云港 222001
3.中药制药过程新技术国家重点实验室,江苏 连云港 222001
4.北京中医药大学,北京 100029
桂枝茯苓胶囊(Guizhi Fuling Capsules,GFC)是由桂枝、茯苓、牡丹皮、桃仁和白芍5 味药材组成,具有活血、化瘀、消癥等功效,用于治疗痛经、子宫肌瘤等疾病。GFC 内容物属于中药半浸膏粉,具有吸湿性强、易结块等特点[1-2],会影响胶囊的装量差异和稳定性等关键质量属性。王晴等[1]采用偏最小二乘算法(partial least squares,PLS)建立GFC内容物吸湿性预测模型,该建模方法在生产应用中需手动筛选关键变量,数据预处理工作量大,所建模型的交叉验证决定系数(determination coefficient of cross-validation ,Q2)、校正集决定系数(determination coefficient of calibration,R2c)和预测集决定系数(determination coefficient of prediction,R2p)较高且需进一步提升。本实验尝试从算法角度提高模型性能,研究不同算法对模型性能的影响。
决策树算法(classification and regression tree,CART)、多元自适应回归样条算法(multivariate adaptive regression splines,MARS)都可自动筛选变量,处理速度快,能够提升建模效率和模型性能,还可利用预测建模技术自动化、智能化对缺失值进行处理。吴晓倩等[3]引入决策树算法,利用与成绩相关的数据实现对学生未来成绩的预测,预测准确率达到94%。仉文岗等[4]基于大量可靠的岩土监测数据,运用MARS 算法对输入、输出参数进行相关性拟合,得到各输入参数的相对重要性。2 个评估实例中测试集的R2c分别为0.921、0.986。上述研究表明CART 算法和MARS 算法可以弥补PLS 算法的缺陷和不足。广义路径追踪算法(generalized pathseeker,GPS)算法的应用未见报道,但它也具备自动筛选变量的优点,模型性能情况有待进一步研究。……
