中藥傳統(tǒng)功效與現(xiàn)代藥理作用之間關系的分析

任鈞國+王冬芝+雷蕾+亢力+劉建勛

[摘要] 應用數(shù)據(jù)挖掘的方法發(fā)現(xiàn)中藥傳統(tǒng)功效與現(xiàn)代藥理作用之間的潛在聯(lián)系、對應關系，為中藥藥理學研究及傳統(tǒng)中藥功效的發(fā)展提供信息與參考。查閱2010年版《中華人民共和國藥典臨床用藥須知》中藥飲片卷，收集、整理書中547味中藥、335種功效及86種藥理作用信息，借助Access及Excel軟件統(tǒng)計分析單一功效、藥理作用出現(xiàn)的頻次及頻率，以及功效-藥理作用同時出現(xiàn)的頻次與頻率；另以清熱、抗細菌作用為例進行了功效-藥理之間關系的分析。研究結果顯示：547味中藥共有335種功效、86種藥理作用，其中出現(xiàn)最多的功效為“清熱”，頻次為130次，頻率為0.24；出現(xiàn)頻次最多的藥理作用為“抗炎作用”，頻次為191次，頻率為0.35；功效-藥理作用同時出現(xiàn)最多頻次的為清熱-抗細菌作用，頻次為75次，頻率為0.26，同時出現(xiàn)頻率最多的瀉下-致瀉作用，頻次為3次，頻率為0.30。與清熱功效共同出現(xiàn)的藥理作用共有52種，按照出現(xiàn)頻次、頻率高低進行排序，前10位依次是抗細菌、抗炎、抗腫瘤、抗肝損傷、免疫調節(jié)、解熱、抗病毒、降血糖、抗氧化、鎮(zhèn)痛；與抗細菌作用共同出現(xiàn)的功效共有161種，按照出現(xiàn)頻次頻率高低進行排序，前10位依次是清熱、解毒、消腫、止痛、利濕、殺蟲、涼血、祛風、燥濕、止血。上述研究結果提示中藥傳統(tǒng)功效和現(xiàn)代藥理作用之間存在一定的關系。

[關鍵詞] 中藥； 功效； 藥理作用； 清熱； 抗細菌作用

[Abstract] To find the relationship between traditional efficacy of Chinese medicine and modern pharmacological action by using data mining， and provide information and reference for further research and development for the pharmacology research of traditional Chinese medicine.The information of 547 kinds of traditional Chinese medicines， 335 kinds of Chinese medicine effects and 86 kinds of pharmacological actions were collected and processed in Clinical Guide to the Chinese Pharmacopoeia published in 2010； Access and Excel software were used to analyze the frequence and frequency of single effect， pharmacological action， and both. In addition， the relationship between efficacy and pharmacology was analyzed with the clearing heat and antibacterial effects as the example. The analysis results showed that 547 kinds of Chinese medicines involved 335 kinds of Chinese medicine effects and 86 kinds of pharmacological actions. Among them， the most frequent Chinese medicine effect was"clearing heat"， whose frequence was 130 and the frequency was 0.24； the most frequent pharmacological action was "anti-inflammatory action" whose frequence was 191 and the frequency was 0.35. The most common efficacy-pharmacological action group was "clearing heat" and "anti-bacterial action"， whose frequence was 75 and the frequency was 0.26. The couple of "purgation" and "cathartic effect" had the largest frequency of 0.30， but they just appeared together for 3 times. There were 52 kinds of pharmacological actions that occurred together with clearing heat， of which， the top 10 were anti-bacterial action， anti-inflammatory action， antineoplastic action， anti-hepatic injury action， immunoregulation action， antipyretic action， antiviralaction， hypoglycemic action， antioxidant action and analgesic action. There were 161 kinds of Chinese medicine effects that occurred together with anti-bacterial action， of which， the top 10 were clearing heat， detoxification， detumescence， analgesia， resolving dampness， pesticide， cooling blood， expelling wind， eliminating dampness and hemostasis. These results suggested that there was a certain relationship between traditional Chinese medicine effects and modern pharmacological actions.

[Key words] traditional Chinese medicine； traditional efficacy； pharmacological action； clearing heat； anti-bacterial action

中藥功效是中醫(yī)理論指導下的臨床治療作用的總結與概括，是指導中醫(yī)臨床用藥的主要理論之一。隨著中醫(yī)藥現(xiàn)代研究的發(fā)展，闡明中藥功效的現(xiàn)代生物學基礎成為目前中醫(yī)藥領域面臨的重要學術難題。近年來，應用中藥化學、中藥藥理、中藥藥代動力學等現(xiàn)代科學技術研究中藥的藥效物質基礎及作用機制取得了一定的進展[1-5]，其中，中藥藥理作用是采用現(xiàn)代藥理學研究中藥治療作用的總結，與中藥功效之間的關系最為密切，因此，研究中藥功效-藥理作用之間的關系是闡明中藥功效現(xiàn)代生物學基礎的重要方法之一，但中藥功效與藥理作用之間的關系研究的比較少[6-8]。為此，本研究在中藥藥理學研究的基礎上，應用數(shù)據(jù)挖掘的技術與方法對二者之間的關系進行分析，一方面驗證二者的聯(lián)系，另一方面為中藥的藥理學研究及傳統(tǒng)中藥功效的發(fā)展提供信息與參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

通過對期刊文獻、會議資料、教材、《中國藥典》等的對比篩選，本文以更具權威性、規(guī)范性的2010年版《中華人民共和國藥典臨床用藥須知》中藥飲片卷為參考依據(jù)[9]，共摘錄547味中藥的功效與藥理作用信息。功效數(shù)據(jù)為書中[功能與主治]部分的功效信息，共包含335種功效術語，其出現(xiàn)的所有頻次，計入重復項，共有2 289頻次；藥理作用數(shù)據(jù)為書中[藥理與毒理]部分的藥理信息，共包含86種藥理作用，計入重復項共出現(xiàn)2 018頻次。

1.2 數(shù)據(jù)處理

在收集數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，表達2類不同功能的功效術語有重疊的部分，如“清熱解毒”中的“清熱”與“清熱涼血”中的“清熱”相重復，但“清熱解毒”類中藥與“清熱涼血”類中藥對應的藥理作用并不完全相同，而且“清熱”與“解毒”對應的藥理作用也不相同，這將嚴重影響本研究的結果。為改善這一現(xiàn)象，提高功效與藥理作用相互對應的精確度，作者在整理數(shù)據(jù)的過程中，將諸如“清熱解毒”類的功效術語拆為“清熱”、“解毒”2種獨立術語。這種獨立術語只由1個動詞如“清”和1個賓語如“熱”構成，保證了術語所表達功效的唯一性。

1.3 方法

1.3.1 構建數(shù)據(jù)庫 先將547味中藥涉及到的每一味中藥、每味中藥所具有的功效和藥理作用錄入到Excel表中，最后將所有藥物的數(shù)據(jù)進行合并。

1.3.2 數(shù)據(jù)分析 采用Excel軟件和Access軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，統(tǒng)計每種功效和藥理作用重復出現(xiàn)的頻次以及功效-藥理作用在中藥中共同出現(xiàn)的頻次；同時計算每種功效和藥理作用重復出現(xiàn)的頻率以及功效-藥理作用在中藥中共同出現(xiàn)的頻率，具體計算方法如下：功效（藥理作用）頻率=功效（藥理作用）頻次/547，功效-藥理作用共有頻率=共有頻次/（功效頻次+藥理作用頻次）。

2 結果

2.1 中藥功效分布的情況

547味中藥共有335種功效術語，其中一些功效在各味中藥中出現(xiàn)頻次最少，只有1次。如瀉熱、醒脾、引火歸元等功效；重復出現(xiàn)頻次最多的達130次，為清熱功效。按照功效出現(xiàn)頻次大小排序，前10位依次是清熱、解毒、止痛、消腫、活血、祛風、散結、止咳、化痰、涼血功效，見表1。

2.2 中藥藥理作用分布的情況

547味中藥共有86種中藥藥理作用，其中一些藥理作用只出現(xiàn)1次，如抗衰老作用、抗損傷作用；出現(xiàn)頻次最多的達191次，為抗炎作用。按照藥理作用出現(xiàn)頻次大小排序，前10位的依次是抗炎、抗細菌、免疫調節(jié)、抗腫瘤、鎮(zhèn)痛、抗肝損傷、抗氧化、降血糖、鎮(zhèn)靜、降血脂作用，見表2。

2.3 中藥共有功效-藥理作用頻次的分布情況

同時具有某種功效與某種藥理作用的中藥頻次越多，一定條件下表明該功效與該藥理作用之間的關聯(lián)性越強。數(shù)據(jù)分析結果顯示，功效與藥理作用同時出現(xiàn)頻次最多的是清熱-抗細菌作用，出現(xiàn)了75次，最少的僅出現(xiàn)了1次。按照同時出現(xiàn)頻次大小排序，前10位依次是清熱-抗細菌作用、解毒-抗細菌作用、清熱-抗炎作用、解毒-抗炎作用、清熱-抗腫瘤作用、止痛-抗炎作用、止痛-鎮(zhèn)痛作用、解毒-抗腫瘤作用、清熱-抗肝損傷作用、祛風-抗炎作用，見表3。

2.4 中藥共有功效-藥理作用頻率的分布情況

同時具有某種功效與某種藥理作用的中藥頻率越多，越能表明該功效與該藥理作用之間存在一定的關系。數(shù)據(jù)分析結果顯示，功效與藥理作用同時出現(xiàn)頻率最多的是瀉下-致瀉，共有頻率是0.30，最小的頻率是0.005。按照同時出現(xiàn)頻率大小排序，前10位的依次是瀉下-致瀉、發(fā)汗-發(fā)汗、清熱-抗細菌、解毒-抗細菌、寧心-催眠、止咳-平喘、強筋骨-性激素樣作用、澀腸-止瀉、益肺-抗肺損傷、補益肝腎-抗骨質疏松，見表4。

2.5 中藥清熱功效與藥理作用的關系

清熱是中藥的1種重要功效，共出現(xiàn)了130次，以清熱功效為例，對與清熱同時出現(xiàn)的藥理作用進行頻率統(tǒng)計。發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)頻率最高的是抗細菌作用，頻率為0.58，出現(xiàn)的最低頻率是0.01，如抗凝血、改善學習記憶、抗腦損傷等作用。出現(xiàn)頻率≥0.05的藥理作用有17種，按照出現(xiàn)頻率高低進行排序，依次是抗細菌、抗炎、抗腫瘤、抗肝損傷、免疫調節(jié)、解熱、抗病毒、降血糖、抗氧化、鎮(zhèn)痛、降血脂、祛痰、鎮(zhèn)咳、鎮(zhèn)靜、降壓、抗?jié)?、平喘，見?。

2.6 中藥抗細菌作用與功效的關系

抗細菌作用是中藥的1種重要藥理作用，共出現(xiàn)了158次，以抗細菌作用為例，對與抗細菌作用同時出現(xiàn)的功效進行頻率統(tǒng)計。發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)頻率最高的功效是清熱，頻率為0.47，出現(xiàn)頻率最少的頻率是0.01，如壯腎陽、止瀉痢、引火歸元等功效。出現(xiàn)頻率≥0.05的功效有17種，按照出現(xiàn)頻率高低進行排序，依次是清熱、解毒、消腫、止痛、利濕、殺蟲、涼血、祛風、燥濕、止血、利咽、瀉火、活血、化痰、散結、散寒、止咳，見表6。

3 討論

中藥功效與藥理作用是分別基于中醫(yī)、西醫(yī)理論對中藥治療作用的描述，它們具有共同的載體，因此，二者之間必然存在一定的關系，了解二者之間的關系，就可以在中西藥之間建立溝通的橋梁，為中藥的臨床應用與現(xiàn)代研究提供有用的信息[10]。

《中華人民共和國藥典臨床用藥須知》中藥飲片卷（2010年版）是一部由國內(nèi)眾多專家集體撰寫的有關中藥飲片的基源、功能、主治、配伍、化學成分、藥理、毒理等多方面的學術專著[9]，具有較強的學術權威性，其中有關中藥功效、藥理作用的內(nèi)容非常全面，因此，本文以該書記載的功效、中藥藥理作用為數(shù)據(jù)源，采用數(shù)據(jù)挖掘分析的方法，對功效-藥理作用之間的關系進行了初步分析。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，本書共收載中藥飲片547味、335種功效、86種藥理作用，從功效、藥理作用分布的頻次、頻率的排序來看，不同功效和藥理作用在547味中藥中的分布差別較大。其中出現(xiàn)最多的功效為“清熱”，頻次為130次，頻率為0.24；出現(xiàn)頻次最多的藥理作用為“抗炎作用”，頻次為191次，頻率為0.35；也就是說，547味中藥中有近30%的中藥具有“清熱”的功效，有35%的中藥具有“抗炎作用”。

為揭示中藥功效和藥理作用之間的關系，作者采用功效-藥理作用共有頻次與頻率2種統(tǒng)計方法進行了研究。在一定程度上，共有頻次的大小可以代表中藥功效與藥理作用關聯(lián)性的強弱，即某功效與某藥理作用的共有頻次越大，一定程度上表明，兩者之間的關聯(lián)性越強。如共有頻次最多的為“清熱”-“抗細菌作用”，共有頻次為75次，表明“清熱”與“抗細菌作用”關系密切。但這種分析標準突顯的一個問題是，共有頻次的大小依賴于功效頻次和藥理頻次的大小，對于頻次比較小的功效和藥理作用，其共有頻次對兩者關系強弱的代表性較差。為解決這一問題，本研究同時采用“共有頻率”進行了統(tǒng)計分析，結果發(fā)現(xiàn)，“瀉下”-“致瀉作用”的共有頻次僅為3，但共有頻率卻是0.3，排在第1位；而“清熱”-“抗細菌作用”的共有頻率為0.26，排在第3位。因此，采用共有頻次與共有頻率的統(tǒng)計方法可能會得到不同的結果。

此外，本研究分別選擇了“清熱”與“抗細菌作用”2個具有代表性的功效與藥理作用進行了共有頻次與共有頻率的分析，希望對功效-藥理作用之間的關系有一個更清楚的認識。結果發(fā)現(xiàn)，與清熱功效共同出現(xiàn)的藥理作用共有52種，按照出現(xiàn)頻次、頻率高低進行排序，前10位依次是抗細菌、抗炎、抗腫瘤、抗肝損傷、免疫調節(jié)、解熱、抗病毒、降血糖、抗氧化、鎮(zhèn)痛；與抗細菌作用共同出現(xiàn)的功效共有161種，按照出現(xiàn)頻率高低進行排序，前10位依次是清熱、解毒、消腫、止痛、利濕、殺蟲、涼血、祛風、燥濕、止血。這些結果提示，中藥功效-藥理作用之間的關系是復雜的，但也有一定的規(guī)律可循[11]，同時，共有頻次與共有頻率的分析方法也具有一定的一致性。

本研究采用數(shù)據(jù)挖掘的分析方法對中藥功效-藥理作用之間的關系進行了初步的分析，獲得了有意義的結果，為中藥功效的實驗設計、研究以及中藥藥理的臨床應用提供了一定的參考。作者進行數(shù)據(jù)收集時也發(fā)現(xiàn)，無論中藥功效，還是藥理作用，存在一個共性的問題就是專業(yè)術語的標準化問題[12-13]，同時，隨著中藥藥理學的研究，中藥新的藥理作用會不斷被發(fā)現(xiàn)，因此，本研究結果會具有一定的局限性，這有待今后眾多學者共同探討研究，促進中藥現(xiàn)代化的研究進程。

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[責任編輯 曹陽陽]