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基于数据挖掘分析含青蒿方剂的配伍规律及应用特点

2022-08-31裴志斐何庆武胡永生武亭宇王博龙

关键词:知母青蒿方剂

裴志斐,何庆武,胡永生,武亭宇,王博龙

(1.宜春市第二人民医院,江西,宜春 336000;2. 宜春学院化学与生物工程学院,江西,宜春 336000)

青蒿为菊科植物黄花蒿(Artemisiɑ ɑnnuɑ L.)的干燥地上部分,味辛、苦,性寒,归肝经、胆经。青蒿始载于《五十二病方》[1],具有清透虚热、凉血除蒸、解暑、截疟的功效,可用于治疗温邪伤阴、夜热早凉、阴虚发热、骨蒸劳热、暑邪发热、疟疾寒热、湿热黄疸[2]。宋代《圣济总录》卷一六八中的“青蒿汤”主要用于小儿潮热[3];明代李时珍称其可“制疟疾寒热”;清代《瘟病条辨》用“青蒿鳖甲煎”治“少阳疟”[4-5]。因此,从古至今青蒿都是一味应用广泛的中药,以其为君药的方剂也颇多,如青蒿鳖甲丸、蒿芩清胆汤、蒿皮四物汤等。现代药理研究[6-7]表明,青蒿及其主要活性成分青蒿素具有抗疟、抗炎、提高免疫力等药理活性,可起到有较好的解热、镇痛等作用。

中药常以多种形式的组合发挥作用,如两味中药组成的药对是组合最基本的形式[8];3 味或4 味性味类似的中药相须相对、犄角互用、合而一体佐使成方[9]。《神农本草经》也指出中药组合的原则:“当用相须相使者良,勿用相恶相反者”[10]。因此,方剂作为中医理法指导下的多味中药集合,可增强中药间的协同作用,调和药性的偏胜,进而产生更为显著的治疗效果。但其组合形式往往千变万化不易掌握,给中医药传承造成巨大困难,所以如何寻找方剂中内在的组合配伍规律及方证关系是中医药传承的关键[11]。数据挖掘是一种从大量不完全的、有噪声的、模糊的实际应用数据中,发现人们事先未知的隐含性、规律性,但又是潜在有用的并且最终可被理解的信息与知识的方法,已成为新知识获取的重要手段[12]。中医在两千多年的历史传承中,积累了大量的临床经验,是天生的大数据库,亟待利用信息化技术来挖掘其价值。数据挖掘恰可帮助我们从中医庞大的临床数据中提取有效信息,为中医药的传承、发展、创新提供数据支持,在中医药研究中的应用日益广泛[13-14]。本研究基于数据挖掘技术,采用关联规则分析、聚类分析等多种方法将变量根据相似性而分类,总结含青蒿方剂的配伍规律及应用特点,挖掘其中的潜在规律,以期为临床更好应用青蒿提供参考。

1 资料和方法

1.1 数据来源

基于国家人口与健康科学数据共享平台(http://dbcenter.cintcm.com)的方剂现代应用数据库,以“青蒿”为关键词,检索相关方剂,构建含有青蒿的方剂数据库。

1.2 纳入及排除标准

纳入药物组成中含有青蒿且有明确功能主治的方剂;排除药物组成不含青蒿或仅含单味中药的方剂,中药组成重复的方剂只计一次。

1.3 数据规范化处理

将符合要求的方剂中所有中药录入Microsoft Office Excel 2021 表格,一个方剂录一行。依据《中药学》[15]和2020 版《中国药典》对录入中药的药名进行规范[16],如“生黄芪”统一为“黄芪”、“麦门冬”统一为“麦冬”等。对录入中药进行性味归经等统计时,若同一味中药有多种性味归经,则须分别统计。同时,我们参照《中医临床诊疗术语》[17]对方剂的功能主治进行归类整理。

1.4 统计方法

借助Microsoft Office Excel 2021 的数据透视表功能,统计分析中药的用药频数、性味、归经等;运用IBM SPSS Modeler 18.0 软件的Apriori 算法挖掘高频中药间潜在的配伍关联,设前项支持度≥0.15,置信度≥0.85,最大前项数为5。利用IBM SPSS Modeler 18.0 及Cytoscape3.7.2 软件绘制关联中药共现关系图及关联规则网络可视化展示图;基于IBM SPSS Statistics 23.0 软件选择组间联结进行高频中药聚类分析[18]。

2 结果

2.1 含青蒿方剂所治疾病分布

得到含青蒿方剂数据77 条,经甄选排除后纳入研究方剂50 首。如图1 所示,含青蒿方剂所治疾病有19 种,主要有发热(28 次)、红蝴蝶疮(2次)、胆胀(2 次)、崩漏病(2 次)、暴泄(2 次)等,由此可见含青蒿方剂临床应用虽为广泛,但主治疾病仍为发热。

图1 青蒿方剂的临床应用统计分析Fig.1 Statistical analysis of the clinical application of prescriptions containing Artemisia annua

2.2 单味中药使用分析

我们的统计表明,50 首方剂共涉及中药189味,累计使用564 次。其中高频中药(使用频次>1%)有21 味,见表1;中药功效类别分布见表2。可见,青蒿常与柴胡、黄芩、甘草、金银花、石膏等清热药、补虚药、解表药联用。

表1 含青蒿方剂单味中药使用频次及功效统计分析Table 1 Statistical analysis of frequency and efficacy of single traditional Chinese medicine in prescriptions containing Artemisia annua

表2 中药功效分类统计分析Table 2 Statistical analysis of the efficacy of traditional Chinese medicine

2.3 含青蒿方剂中药的性味、归经分析

189味中药的四气五味及归经情况见图2、图3、图4。结果可见,与青蒿配伍中药以性寒、温,味辛、苦,归肝经、肺经为主。

图2 药物四气频次统计情况Fig.2 Statistical analysis of four-Qi frequency in traditional Chinese medicine

图3 药物五味统计情况Fig.3 Statistical analysis of five-flavor frequency in traditional Chinese medicine

图4 药物归经频次统计情况Fig.4 Statistical analysis of channel tropism frequency in traditional Chinese medicine

2.4 高频中药关联规则分析

关联规则共得到中药组合21 项,其中药对关联规则11 项,三味药关联规则10 项,结果见表3、表4。青蒿-柴胡、青蒿-黄芩、青蒿-黄芩-柴胡等组合的支持度较高。关联规则共现图见图5,圆形节点表示中药,连线的粗细代表关联程度的强弱。可见,青蒿与石膏、柴胡、知母等具有较强的关联。

表3 高频中药药对关联规则分析Table 3 Association rules of 2-drug pairs of high-frequency traditional Chinese medicine in prescriptions containing Artemisia annua

表4 高频中药三味药组关联规则Table 4 Association rules of 3-drug combinations of high-frequency traditional Chinese medicine in prescriptions containing Artemisia annua

图5 含青蒿方剂高频中药关联网络Fig.5 Network diagram of high-frequency traditional Chinese medicine in prescriptions containing Artemisia annua

2.5 主治疾病用药规律

由图1 可知,含青蒿方剂所治疾病中发热的频次最高,故以发热为代表深入分析含青蒿方剂的用药规律。对28 首治疗发热的方剂进行关联规则分析,共得到中药组合45 项,其中药对组合15 项,三味药组合21 项,四味药组合8 项,五味组合1项,按支持度由大到小排列结果见表5 至表8,其关联规则网络化展示见图6。由图6 可知,柴胡、石膏、知母等与青蒿之间的连线较粗,表明这些中药是青蒿治疗发热的关键配伍。

表5 治疗发热方剂药对关联规则分析Table 5 Association rules of 2-drug pairs in prescriptions containing Artemisia annua for treating fever

表6 治疗发热方剂三味药组关联规则Table 6 Association rules of 3-drug combinations in prescriptions containing Artemisia annua for treating fever

表7 治疗发热方剂四味药组关联规则Table 7 Association rules of 4-drug combinations in prescriptions containing Artemisia annua for treating fever

表8 治疗发热方剂五味药组关联规则Table 8 Association rules of 5-drug combinations in prescriptions containing Artemisia annua for treating fever

图6 治疗发热方剂中药关联规则网络Fig.6 Network diagram of association rules of traditional Chinese medicine in prescriptions treating fever

2.6 聚类分析

运用IBM SPSS Statistics 23.0 软件采用组间连接进行聚类分析,结果如图7 所示。根据中医药基本理论,可将聚类结果分为5 类,结果见表9:C1:金银花、连翘、芦根、野菊花、葛根、板蓝根;C2:甘草、香薷;C3:石膏、知母、柴胡;C4:黄芩;C5:青蒿。

表9 聚类分析结果Table 9 The results of cluster analysis

图7 治疗发热方剂中高频中药聚类分析谱系图Fig.7 Dendrogram of cluster analysis of high-frequency Chinese medicine treating fever

3 讨论

青蒿是临床常用的清热药,具有清虚热、凉血、解暑之功效,常应用于治疗温邪伤阴、阴虚发热、湿热黄疸等病症,医家常将青蒿与其他中药配伍用于治疗发热且效果显著[19]。本研究采用频数统计分析、关联规则分析、聚类分析等方法,探究了含青蒿方剂的临床应用及配伍规律。

结果显示含青蒿方剂涉及的189 味中药药性以寒为主,五味多见苦、辛,归经多属肝经、肺经。现代中医研究[20]发现,辛味药可发散、行气、行血;甘味药能补益、和中、缓急,苦味药善泻火、燥湿、坚阴。寒性辛味药多入肺经;温性辛味药多入肝经;寒性苦味药多入肝经[21]。同时,青蒿常与清热类、补虚类、解表类中药配伍,这些中药与青蒿药性相似,共同发挥清热解表、补虚理气之功效。高频中药关联规则表明在药对组合中青蒿-柴胡,青蒿-黄芩的支持度较高;三味药组中以黄芩-柴胡-青蒿、黄芩-甘草-青蒿的支持度较高,这说明临床上青蒿常与这些中药配伍使用。《本草思辩录》曰:“青蒿其气芳香,疏达与柴胡相佛,非少阳药而何所以柴胡治疟,青蒿治疟也”。文献记载青蒿、柴胡有很强的解热作用,从古至今大部分医家治疗发热病人时,常常将二药相须为用[22]。黄芩-青蒿、甘草-青蒿药对则构成了治疗发热的名方蒿芩清胆汤,方中青蒿起清透邪热的功效;黄芩利清胆热且燥湿;甘草清利湿邪,使湿热下泄[23];诸药配合可起到清热利湿、化痰止咳之功效。由此可见,含青蒿方剂的中药性味、归经、功效复杂,需正确配伍使用才能发挥最大功效。

含青蒿方剂所治疾病以发热为主,西医认为发热是以体温病理性升高为主要特征,其往往与感染因素或者非感染因素有关,可分为感染或非感染性发热[24],而中医理论认为除了外感六淫、疫邪所致的发热,还包括因情志、劳倦所伤,虽体温不高但自觉有热的内伤发热。发热需积极治疗,特别是持续高热不解极易引起惊、厥、闭、脱等它证,甚至危及生命[25]。治疗发热的含青蒿方剂中药关联规则显示,支持度较高的药对组合有柴胡-青蒿、黄芩-青蒿、石膏-青蒿等;三味药组中青蒿-柴胡-石膏的支持度最高;四味药组以青蒿-知母-石膏-柴胡的支持度最高,可见在治疗发热时青蒿常与柴胡、石膏、知母等配伍使用。“热者寒之”是中医治疗发热的基本法则,青蒿作为清热药,药理研究[26]发现其所含总香豆素、青蒿素、青蒿酸等有效成分,是其发挥解热降温作用的主要物质,常用于外感暑热,低热不退等症。柴胡辛凉解表,清利头目。《本草正》载“用此者,用其凉散,平肝之热,其性凉,故解寒热往来,肌表潮热,肝胆火炎,血室受热”[27]。石膏解肌退热,《名医别录》载“除时气,头痛,身热,三焦大热,皮肤热肠胃中鬲热,解肌,发汗,止消渴,烦逆”[28]。现代研究[29]表明生石膏具有显著的退热效果,可生津止渴,适合组方治疗小儿外感发热。知母清热泄火、滋阴润燥;《本草纲目》载“知母之辛苦寒凉,下则润肾燥而滋阴,上则清肺金泻火,乃二经气分药也”,可与石膏配伍,共治外感热病,高热烦渴[30]。由上可知,柴胡、石膏、知母等与青蒿药性相似,功效作用方向基本一致,与青蒿配伍可共奏清热降火之功效。

聚类分析表明,C1 中的金银花、连翘、芦根、野菊花、葛根、板蓝根可起清热解表之功效。C2为主治伤暑伏热、躁渴瞀闷的香薷圆组方中药,其中甘草,香薷可补虚解表,起化湿和中去暑之效。C3 则为柴胡知母汤的组成中药,可用于治疗壮热头疼,起清热之效。C4 为清热药的代表药物黄芩;C5 则为本研究核心药物青蒿,常用于发热的治疗,可治疗暑热外感的发热无汗或有汗、阴虚发热的骨蒸潮热、盗汗、手足心热,及温热病后期夜热早凉或低热不退等病症[31]。由此可见,青蒿配伍这些中药不仅契合发热发病病机,且符合中医药治疗发热的治则治法。

综上所述,本研究对国家人口与健康科学数据共享平台收录的含青蒿方剂进行了深层次挖掘,探讨了其用药特点和组方规律,分析了其主治疾病、高频中药关联规则及性味归经,明确了青蒿的临床应用方向,为科学规范使用青蒿提供了参考。

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