中药传统功效与现代药理作用之间关系的分析

任钧国+王冬芝+雷蕾+亢力+刘建勋

[摘要] 應用数据挖掘的方法发现中药传统功效与现代药理作用之间的潜在联系、对应关系，为中药药理学研究及传统中药功效的发展提供信息与参考。查阅2010年版《中华人民共和国药典临床用药须知》中药饮片卷，收集、整理书中547味中药、335种功效及86种药理作用信息，借助Access及Excel软件统计分析单一功效、药理作用出现的频次及频率，以及功效-药理作用同时出现的频次与频率；另以清热、抗细菌作用为例进行了功效-药理之间关系的分析。研究结果显示：547味中药共有335种功效、86种药理作用，其中出现最多的功效为“清热”，频次为130次，频率为0.24；出现频次最多的药理作用为“抗炎作用”，频次为191次，频率为0.35；功效-药理作用同时出现最多频次的为清热-抗细菌作用，频次为75次，频率为0.26，同时出现频率最多的泻下-致泻作用，频次为3次，频率为0.30。与清热功效共同出现的药理作用共有52种，按照出现频次、频率高低进行排序，前10位依次是抗细菌、抗炎、抗肿瘤、抗肝损伤、免疫调节、解热、抗病毒、降血糖、抗氧化、镇痛；与抗细菌作用共同出现的功效共有161种，按照出现频次频率高低进行排序，前10位依次是清热、解毒、消肿、止痛、利湿、杀虫、凉血、祛风、燥湿、止血。上述研究结果提示中药传统功效和现代药理作用之间存在一定的关系。

[关键词] 中药； 功效； 药理作用； 清热； 抗细菌作用

[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

中药功效是中医理论指导下的临床治疗作用的总结与概括，是指导中医临床用药的主要理论之一。随着中医药现代研究的发展，阐明中药功效的现代生物学基础成为目前中医药领域面临的重要学术难题。近年来，应用中药化学、中药药理、中药药代动力学等现代科学技术研究中药的药效物质基础及作用机制取得了一定的进展[1-5]，其中，中药药理作用是采用现代药理学研究中药治疗作用的总结，与中药功效之间的关系最为密切，因此，研究中药功效-药理作用之间的关系是阐明中药功效现代生物学基础的重要方法之一，但中药功效与药理作用之间的关系研究的比较少[6-8]。为此，本研究在中药药理学研究的基础上，应用数据挖掘的技术与方法对二者之间的关系进行分析，一方面验证二者的联系，另一方面为中药的药理学研究及传统中药功效的发展提供信息与参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

通过对期刊文献、会议资料、教材、《中国药典》等的对比筛选，本文以更具权威性、规范性的2010年版《中华人民共和国药典临床用药须知》中药饮片卷为参考依据[9]，共摘录547味中药的功效与药理作用信息。功效数据为书中[功能与主治]部分的功效信息，共包含335种功效术语，其出现的所有频次，计入重复项，共有2 289频次；药理作用数据为书中[药理与毒理]部分的药理信息，共包含86种药理作用，計入重复项共出现2 018频次。

1.2 数据处理

在收集数据时发现，表达2类不同功能的功效术语有重叠的部分，如“清热解毒”中的“清热”与“清热凉血”中的“清热”相重复，但“清热解毒”类中药与“清热凉血”类中药对应的药理作用并不完全相同，而且“清热”与“解毒”对应的药理作用也不相同，这将严重影响本研究的结果。为改善这一现象，提高功效与药理作用相互对应的精确度，作者在整理数据的过程中，将诸如“清热解毒”类的功效术语拆为“清热”、“解毒”2种独立术语。这种独立术语只由1个动词如“清”和1个宾语如“热”构成，保证了术语所表达功效的唯一性。

1.3 方法

1.3.1 构建数据库 先将547味中药涉及到的每一味中药、每味中药所具有的功效和药理作用录入到Excel表中，最后将所有药物的数据进行合并。

1.3.2 数据分析 采用Excel软件和Access软件的数据统计功能，统计每种功效和药理作用重复出现的频次以及功效-药理作用在中药中共同出现的频次；同时计算每种功效和药理作用重复出现的频率以及功效-药理作用在中药中共同出现的频率，具体计算方法如下：功效（药理作用）频率=功效（药理作用）频次/547，功效-药理作用共有频率=共有频次/（功效频次+药理作用频次）。

2 结果

2.1 中药功效分布的情况

547味中药共有335种功效术语，其中一些功效在各味中药中出现频次最少，只有1次。如泻热、醒脾、引火归元等功效；重复出现频次最多的达130次，为清热功效。按照功效出现频次大小排序，前10位依次是清热、解毒、止痛、消肿、活血、祛风、散结、止咳、化痰、凉血功效，见表1。

2.2 中药药理作用分布的情况

547味中药共有86种中药药理作用，其中一些药理作用只出现1次，如抗衰老作用、抗损伤作用；出现频次最多的达191次，为抗炎作用。按照药理作用出现频次大小排序，前10位的依次是抗炎、抗细菌、免疫调节、抗肿瘤、镇痛、抗肝损伤、抗氧化、降血糖、镇静、降血脂作用，见表2。

2.3 中药共有功效-药理作用频次的分布情况

同时具有某种功效与某种药理作用的中药频次越多，一定条件下表明该功效与该药理作用之间的关联性越强。数据分析结果显示，功效与药理作用同时出现频次最多的是清热-抗细菌作用，出现了75次，最少的仅出现了1次。按照同时出现频次大小排序，前10位依次是清热-抗细菌作用、解毒-抗细菌作用、清热-抗炎作用、解毒-抗炎作用、清热-抗肿瘤作用、止痛-抗炎作用、止痛-镇痛作用、解毒-抗肿瘤作用、清热-抗肝损伤作用、祛风-抗炎作用，见表3。

2.4 中药共有功效-药理作用频率的分布情况

同时具有某种功效与某种药理作用的中药频率越多，越能表明该功效与该药理作用之间存在一定的关系。数据分析结果显示，功效与药理作用同时出现频率最多的是泻下-致泻，共有频率是0.30，最小的频率是0.005。按照同时出现频率大小排序，前10位的依次是泻下-致泻、发汗-发汗、清热-抗细菌、解毒-抗细菌、宁心-催眠、止咳-平喘、强筋骨-性激素样作用、涩肠-止泻、益肺-抗肺损伤、补益肝肾-抗骨质疏松，见表4。

2.5 中药清热功效与药理作用的关系

清热是中药的1种重要功效，共出现了130次，以清热功效为例，对与清热同时出现的药理作用进行频率统计。发现出现频率最高的是抗细菌作用，频率为0.58，出现的最低频率是0.01，如抗凝血、改善学习记忆、抗脑损伤等作用。出现频率≥0.05的药理作用有17种，按照出现频率高低进行排序，依次是抗细菌、抗炎、抗肿瘤、抗肝损伤、免疫调节、解热、抗病毒、降血糖、抗氧化、镇痛、降血脂、祛痰、镇咳、镇静、降压、抗溃疡、平喘，见表5。

2.6 中药抗细菌作用与功效的关系

抗细菌作用是中药的1种重要药理作用，共出现了158次，以抗细菌作用为例，对与抗细菌作用同时出现的功效进行频率统计。发现出现频率最高的功效是清热，频率为0.47，出现频率最少的频率是0.01，如壮肾阳、止泻痢、引火归元等功效。出现频率≥0.05的功效有17种，按照出现频率高低进行排序，依次是清热、解毒、消肿、止痛、利湿、杀虫、凉血、祛风、燥湿、止血、利咽、泻火、活血、化痰、散结、散寒、止咳，见表6。

3 讨论

中药功效与药理作用是分别基于中医、西医理论对中药治疗作用的描述，它们具有共同的载体，因此，二者之间必然存在一定的关系，了解二者之间的关系，就可以在中西药之间建立沟通的桥梁，为中药的临床应用与现代研究提供有用的信息[10]。

《中华人民共和国药典临床用药须知》中药饮片卷（2010年版）是一部由国内众多专家集体撰写的有关中药饮片的基源、功能、主治、配伍、化学成分、药理、毒理等多方面的学术专著[9]，具有较强的学术权威性，其中有关中药功效、药理作用的内容非常全面，因此，本文以该书记载的功效、中药药理作用为数据源，采用数据挖掘分析的方法，对功效-药理作用之间的关系进行了初步分析。

统计数据显示，本书共收载中药饮片547味、335种功效、86种药理作用，从功效、药理作用分布的频次、频率的排序来看，不同功效和药理作用在547味中药中的分布差别较大。其中出现最多的功效为“清热”，频次为130次，频率为0.24；出现频次最多的药理作用为“抗炎作用”，频次为191次，频率为0.35；也就是说，547味中药中有近30%的中药具有“清热”的功效，有35%的中药具有“抗炎作用”。

为揭示中药功效和药理作用之间的关系，作者采用功效-药理作用共有频次与频率2种统计方法进行了研究。在一定程度上，共有频次的大小可以代表中药功效与药理作用关联性的强弱，即某功效与某药理作用的共有频次越大，一定程度上表明，两者之间的关联性越强。如共有频次最多的为“清热”-“抗细菌作用”，共有频次为75次，表明“清热”与“抗细菌作用”关系密切。但这种分析标准突显的一个问题是，共有频次的大小依赖于功效频次和药理频次的大小，对于频次比较小的功效和药理作用，其共有频次对两者关系强弱的代表性较差。为解决这一问题，本研究同时采用“共有频率”进行了统计分析，结果发现，“泻下”-“致泻作用”的共有频次仅为3，但共有频率却是0.3，排在第1位；而“清热”-“抗细菌作用”的共有频率为0.26，排在第3位。因此，采用共有频次与共有频率的统计方法可能会得到不同的结果。

此外，本研究分别选择了“清热”与“抗细菌作用”2个具有代表性的功效与药理作用进行了共有频次与共有频率的分析，希望对功效-药理作用之间的关系有一个更清楚的认识。结果发现，与清热功效共同出现的药理作用共有52种，按照出现频次、频率高低进行排序，前10位依次是抗细菌、抗炎、抗肿瘤、抗肝损伤、免疫调节、解热、抗病毒、降血糖、抗氧化、鎮痛；与抗细菌作用共同出现的功效共有161种，按照出现频率高低进行排序，前10位依次是清热、解毒、消肿、止痛、利湿、杀虫、凉血、祛风、燥湿、止血。这些结果提示，中药功效-药理作用之间的关系是复杂的，但也有一定的规律可循[11]，同时，共有频次与共有频率的分析方法也具有一定的一致性。

本研究采用数据挖掘的分析方法对中药功效-药理作用之间的关系进行了初步的分析，获得了有意义的结果，为中药功效的实验设计、研究以及中药药理的临床应用提供了一定的参考。作者进行数据收集时也发现，无论中药功效，还是药理作用，存在一个共性的问题就是专业术语的标准化问题[12-13]，同时，随着中药药理学的研究，中药新的药理作用会不断被发现，因此，本研究结果会具有一定的局限性，这有待今后众多学者共同探讨研究，促进中药现代化的研究进程。

[参考文献]

[1] 黄娜娜，窦立雯，孙蓉. 基于功效及物质基础的决明子药理与毒理作用研究进展[J]. 中国药物警戒，2016，13（5）：282.

[2] 钱晓路，孙蓉. 基于功效物质基础的益肾乌发口服液药理作用研究进展[J]. 中国药物警戒，2011，8（3）：174.

[3] 于清民，栾永福，李晓骄阳，等. 基于物质基础和药理作用的附子功效研究进展[J]. 中国药物警戒，2012，9（11）：674.

[4] 迟雪洁，孙蓉. 川芎基于功效物质基础的抗脑缺血药理作用研究进展[J]. 中国药物警戒，2013，10（6）：355.

[5] 孙蓉，张亚囡，吕丽莉. 当归基于功效物质基础的抗脑缺血药理作用研究进展[J]. 中国药物警戒，2011，8（10）：615.

[6] 刘海波， 周家驹. 中药功效中名词性术语的现代药理学含义[J]. 世界科学技术——中医药现代化， 2013，15（4）：620.

[7] 沈忱， 陈卫平. 基于贝叶斯网络对《本草纲目》中活血化瘀类中药功效与药理间关系的研究[J]. 南京中医药大学学报， 2015，31（3）：231.

[8] 吕圭源， 颜美秋， 陈素红. 铁皮石斛功效相关药理作用研究进展[J]. 中国中药杂志， 2013，38（4）：489.

[9] 国家药典委员会.中华人民共和国药典临床用药须知.中药饮片卷[M].2010年版.北京：中国医药科技出版社，2011.

[10] 曹宜，杭爱武，虞舜. 中药功效数据集市的多维分析和数据挖掘研究[J]. 中草药，2010，41（12）：2106.

[11] 朱思媛. “清热”相关功效术语中文内涵挖掘与英文翻译的比较研究[D]. 北京：北京中医药大学， 2016.

[12] 肖斌， 陶欧， 顾浩，等.基于功能靶点的中药功效术语规范[J].结合医学学报， 2011， 9（3）：252.

[13] 汤金波， 帅真， 靳琼妹，等. 运用聚类分析法对中药功效术语规范初探[J]. 辽宁中医杂志， 2012，39（7）：1223.

[责任编辑 曹阳阳]