基于数据挖掘技术探析中医乌发专利方药规律

罗世春 赖鹏 熊坚 邹思婷 刘佳敏 裴谊辉 蒋筱

【摘 要】 目的：探析中醫乌发专利方药的用药组方规律。方法： 以“乌发”“中医”“白发”“黑发”“药”“组方”为主要检索词对中国期刊全文数据库（ CNKI）专利数据库进行全面检索，根据制定的标准筛查和提取处方，得到相关处方，应用数据挖掘技术分析中医乌发专利方药的用药组方规律。 结果：共筛选出相关处方779条;使用频次排名前10的中药为：何首乌、芝麻（黑）、枸杞、熟地黄、黑豆、当归、桑葚、女贞子、墨旱莲和核桃仁;药性频次依次为：平、温、寒、微温、微寒、凉、热和大热;药味频次依次为：甘、苦、辛、酸、涩、微苦、淡、咸和微甘;归经频次前5依次为：足厥阴肝经、足少阴肾经、足太阴脾经、手太阴肺经和手少阴心经;药物归类前5为：补虚药、清热药、收涩药、解表药和理气药。通过关联与聚类分析挖掘出中医乌发专利方药的配伍规律。结论：通过数据挖掘技术发现中医乌发方药的应用存在一定的规律，临床用药较为广泛，但许多高频中药、核心关联组合与聚类集群，可直接配伍组成相关方药处方，为临床应用提供参考和指导。

【关键词】 乌发;中医;数据挖掘;用药规律;中药

【中图分类号】R22 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2021）13-0020-09

Abstract：Objective To explore the Composing Principles of Traditional Chinese medical about Wufa Patent. Methods The related prescriptions about Wufa Patent were electronically searched from China National Knowledge Infrastructure（CNKI） patent database with the Keywords “Wufa”，“Chinese medicine”，“white hair”，“black hair”，“medicine” and “group prescription”. Patent screening and Data extraction were implemented for the literature which met the inclusive criteria.Using data mining technology to analyze the prescription rules of traditional Chinese medicine Wufa patent. Results A total of 216 related prescriptions were screened out.The top 10 Chinese medicines： Polygonum multiflorum，sesame （black），wolfberry，radix rehmanniae，black bean，angelica，mulberry，privet，hydrangea and walnut kernel;the frequency of medicinal properties according to priority： flat，warm，cold，Slightly warm，slightly cold，cold，hot，and hot;the frequency of drug taste： sweet，bitter，spicy，sour，astringent，slightly bitter，light，salty，and slightly sweet;the top 5 of meridian：Jueyin Liver Meridian of Foot，Shaoyin Kidney Meridian of Foot，Taiyin Spleen Meridian of Foot，Taiyin Lung Meridian of Hand and Shaoyin Heart Meridian of Hand.The top 5 classification of drugs： Tonic Deficiency Drugs，Heat-Removing Drugs，Astringent Drugs，Relieving Drugs，Qi-Relieving Drugs. By association and cluster analysis， the Composing Principles of Traditional Chinese medical about Wufa Patent was developed. Conclusion Through data mining technology，it is found that there are certain rules in the application of Wufa prescriptions of traditional Chinese medicine，clinical medicines are widely used. However，many high-frequency traditional Chinese medicines，core association combinations and clustering clusters can be directly combined to form relevant prescriptions，providing reference and reference for clinical application guide.

Keywords：Wufa; Chinese Medicine; Data Mining;Medication Rules; Chinese Medicine

白发症（Canities）是一种常见的人体发色改变症状，根据发病原因不同可分为生理性白发、先天性白发及早老年性白发。生理性白发随着年龄的增长自然发生，先天性白发一出生时候就出现，有时也伴随某些疾病发生。早老年性白发既有遗传性因素常有家族史，也有后天的精神心理、感染、身体素质、营养摄入及药物等因素。在现代人群中白发症的发病率越来越高，尤其是早年白发。调查研究发现，亚洲人白发发病年龄一般为35～40岁，高加索人为（34±9.6），黑人为（43.9±10.3）岁[1]，白发不仅是衰老表现之一，还是引起自卑等社会交际障碍的重要原因[2]。

目前西医尚无特效疗法，染色剂遮盖白发无法从根本上改善白发情况，并能诱发各种疾病，如接触性皮炎、白血病、骨质疏松甚至癌变等[3] 。中医药蕴含有诸多乌发方药和疗法，具有方法简单、疗效显著、副作用小等特点。本研究对中国期刊全文数据库（CNKI）专利数据库中乌发专利制剂和方组进行收集、整理，运用数据挖掘技术进行分析、归纳，以期总结出专利方组的中药使用规律为临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 文献检索方法 应用主题词与自由词结合方法，全面检索中国期刊全文数据库（CNKI）专利数据库，检索时间为建库至2019年12月;检索词为“乌发”OR“白发”OR“黑发”AND“中医”OR“方药”OR“药”OR“组方”;共检索到的中医乌发方药专利文献799篇，剔除不符合文献纳入标准和重复发表的专利文献20篇，得到纳入779篇文献。

1.2 文献纳入标准 已获授权公开在专利数据库的文献，明确疗效为乌发、黑发等，专利组成主要是中药、中药提取物和方剂等，单独或结合应用，关键药物是中药。

1.3 文献剔除标准 非中医药方药治疗的文献，如物理疗法、医疗器械和合成药物等;功用非乌发、黑发及缓解白发情况;重复出现文献。

1.4 数据的规范及数据库的建立 数据的规范：中药用词、性味归经、分类依据《中国药典》[4]、《中药学》[5];据原文献描述区分中药名与中药别名，并进行规范合并;保留教材外中药名并将原文献信息纳入分析。数据库的建立：运用Microsoft Excel 2013收集整理文献专利文献，建立中医乌发专利处方数据库。

1.5 统计与分析 运用Microsoft Excel 2013收集分类整理后的文献，对中药的药性、药味、归经、分类进行分析。在Microsoft Excel 2013、SPSS 17.0与SPSS Modeler 14.1 进行数据统计与分析计算;数据统一采用四舍五入法，保留小数点后2位。

2 结果

2.1 中药频次分析 分析纳入研究的779条处方发现，中医乌发专利方药共应用582味中药，药物出现总频次为7983次，每味药平均出现频次为13.7次/味。运用频次10次以上的高频药物137味，出现频次6956次，占总用药频次的87.14%;表明中医乌发方药用药范围较广，但核心用药较为集中。运用频次较高中药为：何首乌、芝麻（黑）、枸杞、熟地黄、黑豆、当归、桑葚、女贞子和墨旱莲。频数大于10的中药具体统计信息，见表1。

2.2 药性频次频率分析 高频药物137味药中，温性药出现频次最多为45味，平性药次之为40味，寒性药出现频次28味，微温性药出现频次10味。温、平和微温占比82.59%。这表明温平性味药在中医乌发方药中应用最多。详细情况见表2。

2.3 药味频次频率应用分析 在137味高频药中，甘味、苦味、辛味占比最大，分别为83味、48味、43味。总共占比为95.55%。表明在中医乌发方药中以甘味、苦味、辛味为主。甘能补能和能缓，具有补益、和中、调和药性和缓急止痛作用，苦能泻能燥能坚，具有清泻火热、泻降气逆、通泻大便、泻火存阴作用，辛能散能行能缓，具有发散、行气、行血作用。详见表3。

2.4 中药归经分析 中医乌发专利方药应用高频137味中药归经涉及十二经脉。中药归经频次前5依次为：足厥阴肝经、足少阴肾经、足太阴脾经、手太阴肺经、手少阴心经。其中足厥阴肝经、足少阴肾经和足太阴脾经共计726571次;占比为73.67%，表明中医乌发主要从肝、肾、脾等论治。详见表4。

2.5 药物功效分析 137味高频药所属归类前五为：补虚药、清热药、收涩药、解表药、理气药。占比分别为34.31%、11.68%、10.22%、7.30%、5.84%。这表明治疗本病药物功效类别以补虚药、清热药和收涩药为主，详见表5。

2.6 用药配伍聚类分析 应用SPSS 17.0软件对频数大于20药物的进行聚类分析，依据冰柱图，按40个群集分类;树状图按15距离尺度大致可得到20个有效聚类群集：五味子-白术、黄芪-党参、麦冬-天冬、杜仲-肉苁蓉、黄精-沙苑子、菟丝子-牛膝-补骨脂、枸杞-茯苓、酸枣仁-淫羊藿、远志-地骨皮-香附-桑寄生-白芍-生地、牡丹皮-泽泻-甘草、桑白皮-五倍子、芦荟-苦参-生姜、人参-防风-红花、当归-川芎-丹参-天麻、侧柏叶-桑叶、女贞子-墨旱莲-何首乌、山药-花椒、大豆-粳米、黑豆-黑米-芝麻（黑）-核桃仁、大枣-黑木耳，基本反映了中医乌发方药治疗白发的中药聚类群组及配伍集群。药物聚类成员分布详见图1、图2。

2.7 关联规则分析 本研究对频数大于20的药物，采用 SPSS Modeler 18对药物进行关联规则分析。设置最低支持度10%，最小置信度50%，最大前项为5，对药物进行关联规则分析;根据Apriori算法，一共产生232条规则，网状图见图3，中药之间连线越粗，中药关联度越强。置信度为前项出现为条件下后项出现的机率，而支持度表示前项与后项同时在数据库处方中同时出现的机率，如两种药物组合关联何首乌出现为条件下，芝麻（黑）出现的机率为53.13%，支持何首乌-芝麻（黑）同时出现在处方中的机率為71.76%。频数大于20中药关联分析置信度与支持度前20项关联规则见表6、表7、表8。关联规则分析结果显示，两种药物组合关联规则中支持度最高为何首乌→芝麻（黑），置信度最高为丹参→何首乌;三种药物组合关联规则中支持度最高为枸杞+何首乌→芝麻（黑），置信度最高为女贞子+熟地黄→何首乌;四种药物组合关联规则中支持度最高为黑豆+芝麻（黑）+何首乌→枸杞，置信度最高为黑豆+桑葚+何首乌→芝麻（黑）。

3 讨论

白发症，临床治疗中的早老年性白发属于中医“少白头”范畴，主要从肾、肝、脾三脏辨证，与肾关系最为密切，又有“发为血之余”，故又多从血辨证。目前学者将白发症的病因病机主要归纳为：肝肾不足，气血亏虚，血热上行，情志郁结[6]。本研究结果表明，中医乌发方药中主要以何首乌、芝麻（黑）、枸杞、熟地黄、黑豆、当归、桑葚、女贞子等中药为主，何首乌在《本草纲目》有载：“足厥阴，少阴药也。”“肾主闭藏，肝主疏泄。此物气温，味苦涩，苦补肾，温补肝，涩能收敛精气，所以能养血益肝，固精益肾，健筋骨，乌鬓发，为滋补良药。不寒不燥，功在地黄、天门冬之上。”芝麻（黑）《本草求真》：“胡麻，凡因血枯而见大便艰涩，须发不乌，益以甘缓滑利之味以投。”熟地黄《本草纲目》：“填骨髓……黑须发……”黑豆《本草求真》：“黑豆则尤通肾。加以盐引则豆即能直入于肾也。豆有五色。惟黑豆属水性寒。肾为寒水之经。故能治水消胀。制风热。而活血。”当归《本草纲目》：“治一切风，一切血，补一切劳。”桑葚《滇南本草》：“益肾脏而固精，久服黑发明目。”女贞子《本草綱目》：“强阴，健腰膝，变白发，明目。”本病中药性以平、温和微温为主，药味以甘、苦、辛为主。中药归经以足厥阴肝经、足少阴肾经、足太阴脾经为主，《素问·六节脏象论》：“肝者，罢极之本，魂之居也;其华在爪，其充在筋，以生血气。肾者，主蛰，封藏之本，精之处也，其华在发。”“脾主运化、主肌肉、主统血”，药物功效分析发现治疗本病药物功效类别以补虚药、清热药和收涩药为主。中医乌发聚类分析结果显示，可得到以女贞子-墨旱莲-何首乌为中心的20个有效聚类群集。关联规则分析结果显示，两种药物组合关联规则中支持度最高为何首乌→芝麻（黑），置信度最高为丹参→何首乌;三种药物组合关联规则中支持度最高为枸杞+何首乌→芝麻（黑），置信度最高为女贞子+熟地黄→何首乌;四种药物组合关联规则中支持度最高为黑豆+芝麻（黑）+何首乌→枸杞，置信度最高为黑豆+桑葚+何首乌→芝麻（黑）。

综上，研究基于数字挖掘技术对中医乌发专利文献进行了整理、分析和总结发现了一定的规律：选取的中药药性主要以温、平和微温为主，药味则以甘、苦和辛为主;代表性药物为：何首乌、芝麻（黑）、枸杞、熟地黄、黑豆、当归、桑葚和女贞子;重视肝脾肾归经中药的应用，体现出治疗主要从肝脾肾论治的规律;药物功效以补虚为主兼清热、收涩，以善滋补肝肾、滋阴补血、益精血和乌发功效为主;通过关联与聚类分析挖掘出以女贞子-墨旱莲-何首乌、黑豆+芝麻（黑）+何首乌→枸杞 、黑豆+桑葚+何首乌→芝麻（黑）为中心的配伍处方规律;以期对中医乌发方药应用临床实践与经验传承有一定的参考作用。

参考文献

[1]JI J，HO S Y，QIAN G，et al. Aging in hair follicle stem cells and niche microenvironment[J]. Journal of Dermatology，，2017（8）：1-8.

[2]PANDHI D，KHANNA D. Premature graying of hair[J]. Indian J Dermatol Venereol Leprol，2013，79（5）：641.

[3]李星彩.染发剂烫发剂中的化学成分及其对人体的危害[J]. 微量元素与健康研究，2006（1）：47-48.

[4]国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）[S].北京：中国医药科技出版社，2015：8.

[5]周祯祥，唐德才.中药学[M].北京：中国中医药出版社，2016.

[6]李晓强，闫小宁，杨顶权.白发中西医研究进展[J].现代中医药，2019，39（3）：110-113.

（收稿日期：2020-12-24 编辑：刘斌）