买买提依力·努尔买提,吐尔洪·阿西木,阿布都热依木·阿不都克里木,艾尼瓦尔·塔力甫
(新疆维吾尔自治区维吾尔医医院,乌鲁木齐 830049)
【方药研究】
维吾尔医治疗冠心病方剂的“药-效-量”配伍理论及新方数据挖掘研究❋
买买提依力·努尔买提,吐尔洪·阿西木,阿布都热依木·阿不都克里木,艾尼瓦尔·塔力甫△
(新疆维吾尔自治区维吾尔医医院,乌鲁木齐 830049)
目的:采用关联规则和聚类分析方法,对治疗冠心病维吾尔医方剂的组方配伍理论进行数据挖掘。方法:以古方为线索,借助于现代统计软件,建立冠心病方剂的Microsoft Excel数据库,应用关联规则的Apriori算法和样本聚类方法,分析处方中高频药组的关联规则及其剂量关系,挖掘核心药物组合和候选新方剂。结果:符合标准的127首方剂进行统计,药物之间具有强关联规则(支持度≥17%、置信度≥75%)的药物组合21组,挖掘出10个核心药物组合,得到6首候选新方剂。讨论:挖掘的核心组合和候选方剂所谓“木棑日亚提”的加减方,从结构可推断以强心为主药,配伍强筋、补脑、补肾以及相应成熟药的基本组方及其剂量配伍理论,继而为新药研发提供新方剂线索。
维吾尔医药;冠心病;数据挖掘;关联规则;聚类分析;剂量配伍
冠心病(CHD)是指冠脉粥样硬化使血管腔狭窄和闭塞,或冠脉功能性痉挛导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的以左胸痛、衍射到颈、咽喉、左肩背部、上臂内侧及手指为主要表现的一种病症[1-2]。维吾尔医认为,心脏是支配器官,是生命力的源泉,是精神力及自然力的原动力,内外因素的长期影响,正常生理功能的4种体液发生质和量的变化,分别产生各自的异常体液病理产物,其所含营养物质的运用及“神”的生产和运输减少,同时其物理(分量、温度、黏稠度等)性质改变,从而引起体液流速变慢,在血管壁产生沉积,血管增厚及弹性减弱,通透性降低,血管腔狭窄导致血运不畅、滞脉心痛[3]。历代医家针对疾病辨证异常体液分型和病因病机,将2味或2味以上的药物相配调其偏性制其毒性,增强或改变其原有功效,总结出丰富的有效方药[4]。笔者采用数据挖掘中的关联规则和聚类分析方法,对治疗冠心病方剂组方配伍规律进行分析,期望能够发现治疗冠心病遣药组方基础理论及新的方剂。
1.1 方剂筛选与录入
以《买赫孜努力木非尔达提》《贾米依拉基》《卡拉巴丁·卡地日》《伊克斯热艾再木(1)、(2)》《提比艾克拜尔》《艾里卡农非提比(1)、(3)》《依合提亚拉提拜地依》《提比阿孜克》《中国医学百科全书·维吾尔医分卷(第3、4、6册)维、汉卷》《维吾尔成药宝库》《卫生部药品标准·维吾尔分册》《维吾尔医学制剂学与复方学》《维吾尔医处方遗产》和《维吾尔医成药学》等30余部维吾尔医药古籍为方剂来源[5-16]。筛选方名、功效、主治中具有明确的“外吉欧力开力比(稳定性心绞痛)、卡伏绀(心悸)、卡自负里开力比(心慌)、塔卡吸入开力比(心痛、胸痛)、扎合塔凸里开力比(胸闷)”字样者及其方源、药物组成、用法用量无误,给药途径均为内服,剔除相关资料不全、单味、外用、组分相同者。最终收集符合标准的127张有效方剂,随后方名、功效、组成药物、药性、剂量、剂型等信息录入Mcirosotf excel电子表格,建立数据管理库。
1.2 规范资料
纳入方剂药材中存在同药异名、同药异类、异药译同、同药译异等现象,根据《中华人民共和国药典》( 2010 版)、《中华人民共和国卫生部药品标准·维吾尔药分册》以及维吾尔医教材《生药学》第2版依次进行标准化处理,其中同一种药材的提取成分、入药部位及炮制方法不同,但功能相同者计为1味药,如 “丝蚕”“丝虫”规范为“蚕茧”,“苹果汁”规范为“苹果”,“琉璃苣”规范为“牛舌草”等[17-19]。
1.3 数据处理
方剂、药物、功效代用相关编码和代码来表达,有助于相关数据的深入分析和运算,即对方剂代用Pr1、Pr2、Pr3……药物及其功效用1、2、3……数字编码,第1列方剂代码,第1行输药物编号,方中有该药物,编码下输1,无该药则输0,建立方-药-效列联量化表,方剂用量调为1 d用量,制定药材-剂量管理表。
1.4 统计学方法
通过excel数据库高级筛选功能,统计药物频数,因涉及方剂组成药物繁多,故选取频数≥10次的药物,筛选出高频药对和高频配伍组合,采用Apriori算法,设定最小支持度为15%,最小置信度为75%,进行强关联规则分析及其剂量配伍关系,继而采用SPSS 17.0统计软件对高频药物和高频药物组合所组成的方剂进行样品聚类分析,选用离均差平方和法作为样品间的距离,聚类数设定为10,欧氏(Ward)法设定为类与类间的距离。
2.1 高频药组的关联规则分析
表1图1显示,通过计算药物之间关联度系数,作为方剂中两两药物之间的关联性度量,并通过关联规则的支持度和置信度,得出组方配伍中依赖程度较深的药组[20]。按药物组合出现的频次将药对由高到低排序,对所得出的高频药对(药对频次≥10次)进行关联规则分析,并选取强关联规则(支持度≥17%,置信度≥75%)的21组药物组合及其分析结果列入表1,并作药物之间关联网络图。
表1 强关联规则统计表(%)
图1 治疗冠心病药组网络图(支持度≥17%,置信度≥75%)
2.2 高频药物及其功效的聚类分析
表2、3显示,在关联规则的基础上,对42味高频药物(出现频次在平均值及以上,频次≥12次)所含57首方剂的方药和方剂结构应用系统聚类分层样本聚类进行分析,结合专业知识选取10聚类,演化出冠心病核心药物组合10组及其功效配伍,得到6个候选新方剂。
表 2 高频方药样本聚类表
表3 方剂结构样本聚类表
2.3 方剂药物用量配伍分析
表4显示,按药对关联强度由高到低排序,强关联规则(支持度≥15%,置信度≥75%)的30组药对所含方药以1付为准统一调整用药剂量,计算出方药单位药材常用剂量,继而推断各药对的剂量比例关系[21]。
表4 强关联药对用药剂量比例关系
维吾尔医认为,心脏作为支配器官是生命力的起源,物质处置的原动力,保存人的喜、乐、悲、哀、思、忧、恐等感情之力;气质属于干热,支配脑的精神力和神气,激发心脏活力[22]。长期受体内外不良因素影响,正常体液和防御失衡(多为胆液质和黑胆质偏盛)引起心脏气质失调,从而心脏生命力和推动力消弱,物质(营养、氧气、体液等)运送受阻,对精神气的支配下降,心脏活力丧失,导致脉络瘀阻、供血不足、耗气弱神[23]。临床表现为胸心刺痛,伴有胸闷气短,疼痛衍射到颈、咽喉、左肩背部、上臂内侧及手指,冷汗苍白,治疗以燥湿祛寒、芳香止痛、开通脉阻、强心除烦、爽心悦志、增强生命力为主。
通过强关联规则结果分析发现,治疗冠心病所应用的高频药对配伍有如下特点:强心养肌“珍珠-琥珀”,益脑补神“银箔-金箔、矢车菊-大叶补血草”,强心补肾“珍珠-矢车菊”,强心补脑“珍珠-龙涎香”,强心通络“珍珠-珊瑚”,芳香止痛、异常黑胆质成熟和爽心悦志“香青兰-薰衣草、牛舌草-薰衣草、牛舌草-香青兰”,强心祛烦、安神养筋“珍珠-琥珀-龙涎香/麝香”等以异常黑胆质、阻滞心痛、耗神伤肌、心烦不安、耗气弱神为病因配伍的药对。从剂量配伍特点看,“牛舌草-香青兰(1∶1)”“珍珠-琥珀(1∶1)”“珍珠-麝香(7∶1)”“香青兰-薰衣草(2∶1)”“牛舌草-薰衣草(4∶1)” “麝香-龙涎香(2∶3)”“蚕茧-金箔(4∶1)”等药对剂量比例关系为临床遣药组方和优化临床用药提供了一定的指导作用。
从方药聚类挖掘得出的核心药物组合和候选新方剂的结构看,“蚕茧-珍珠-琥珀-麝香-龙涎香”“檀香-牛舌草-香青兰-西红花-玫瑰花瓣”“蚕茧-珍珠-琥珀-牛舌草-檀香-麝香-香青兰-西红花-矢车菊-天竺黄-肉桂-薰鲁香-马齿苋子”“蚕茧-檀香-香青兰-牛舌草-玫瑰花瓣-甘松”等都是维吾尔医所谓“木棑日亚提”的加减方,具有成熟异常黑胆质、开通脉阻、芳香止痛、养心安神、养筋强肌作用。从功效结构看,推出以强心药为主、配伍强筋、补脑、补肾、增强自然力以及相应成熟药的组方配伍理论并非难事,与维吾尔医异常体液性冠心病的治疗通则完全相符。强关联药组、核心药物组合、候选新方剂及其药材剂量比例关系为临床诊治实际情况辨证加减及剂量配伍用药和新药研发提供了线索,其临床应用价值尚有待实验室研究和临床疗效观察等进一步评判。
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Data mining to Study the“drug-effect-dose”Compatibility Theory and New Prescriptions for the Treatment of Coronary Heart Disease from Uyghur Medical Prescriptions
Nurmuhammat Muhammataly,Axim Turghun,Abdukarim Abudurahem, Talip Aniwar△
(UyghurMedicineHospitalofXinJiangAutonomousRegion,Urumqi830049,China)
Objective:Conduct data mining the prescription compatibility theory of the treatment of coronary heart disease(CHD) by using association rules and cluster analysis methods.Methods:Ancient prescriptions as clue for establishing the Microsoft Excel database with the help of the modern computer technology, Analysis association rules and dose relationship of high frequency drugs group in prescriptions,Mining core drug combinations and candidate new prescriptions. Results:Select 21 strong association rules( support≥17% and confidence≥75%) drug group,10 core combinations and 6 new candidate prescriptions were obtained by statistics meet the standard of 127 prescriptions.Discussion:Excaiated core combinations and candidate prescriptions are adds and subtracts of “mupariyat”,From the structure of prescriptions deduce the compatibility theory that cardiotonic drug is the main group in prescriptions,compatibility of tonifying brain,kidney,strong tendon drugs and corresponding Munziq of Abnormal body fluids in the treated- prescriptions of CHD,after that provides new prescriptions and its dose compatibility clues for new drug research and development.
Uyghur medicine; CHD; Data mining; Association rules; Cluster analysis; Dose compatibility
国家中医药管理局“十二五”重点专科(临床维药学)建设项目(国中医药医政发〔2012〕2号);国家中医药管理局“十二五”重点学科(维吾尔药学)建设项目(国中医药人教发〔2012〕32号);新疆维吾尔自治区中医民族医青年科技人才专项课题(2013ZMY02)
买买提依力·努尔买提(1979-),男(维吾尔族),新疆人,副主任药师,医学硕士,从事维吾尔医临床药学及方剂学理论研究。
△通讯作者:艾尼瓦尔·塔力甫,主任药师,硕士研究生导师,从事维吾尔医药的基础研究,Tel:0991-6296615,E-mail:bluewolf3180@126.com。
R541.4
A
1006-3250(2017)04-0549-04
2016-10-18