基于數據挖掘技術探析中醫烏發專利方藥規律

羅世春 賴 鵬 熊 堅 鄒思婷 劉佳敏 裴誼輝 蔣 筱*

1.廣西中醫藥大學，廣西 南寧 530001；2.成都中醫藥大學，四川 成都 610075

白發癥(Canities)是一種常見的人體發色改變癥狀，根據發病原因不同可分為生理性白發、先天性白發及早老年性白發。生理性白發隨著年齡的增長自然發生，先天性白發一出生時候就出現，有時也伴隨某些疾病發生。早老年性白發既有遺傳性因素常有家族史，也有后天的精神心理、感染、身體素質、營養攝入及藥物等因素。在現代人群中白發癥的發病率越來越高，尤其是早年白發。調查研究發現,亞洲人白發發病年齡一般為35～40歲,高加索人為(34±9.6)，黑人為(43.9±10.3)歲[1]，白發不僅是衰老表現之一，還是引起自卑等社會交際障礙的重要原因[2]。

目前西醫尚無特效療法，染色劑遮蓋白發無法從根本上改善白發情況，并能誘發各種疾病，如接觸性皮炎、白血病、骨質疏松甚至癌變等[3]。中醫藥蘊含有諸多烏發方藥和療法，具有方法簡單、療效顯著、副作用小等特點。本研究對中國期刊全文數據庫(CNKI)專利數據庫中烏發專利制劑和方組進行收集、整理，運用數據挖掘技術進行分析、歸納，以期總結出專利方組的中藥使用規律為臨床治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索方法 應用主題詞與自由詞結合方法，全面檢索中國期刊全文數據庫(CNKI)專利數據庫,檢索時間為建庫至2019年12月；檢索詞為“烏發”OR“白發”OR“黑發”AND“中醫”OR“方藥”OR“藥”OR“組方”；共檢索到的中醫烏發方藥專利文獻799篇，剔除不符合文獻納入標準和重復發表的專利文獻20篇，得到納入779篇文獻。

1.2 文獻納入標準 已獲授權公開在專利數據庫的文獻，明確療效為烏發、黑發等，專利組成主要是中藥、中藥提取物和方劑等，單獨或結合應用，關鍵藥物是中藥。

1.3 文獻剔除標準 非中醫藥方藥治療的文獻，如物理療法、醫療器械和合成藥物等；功用非烏發、黑發及緩解白發情況；重復出現文獻。

1.4 數據的規范及數據庫的建立 數據的規范：中藥用詞、性味歸經、分類依據《中國藥典》[4]、《中藥學》[5]；據原文獻描述區分中藥名與中藥別名，并進行規范合并；保留教材外中藥名并將原文獻信息納入分析。數據庫的建立：運用Microsoft Excel 2013收集整理文獻專利文獻，建立中醫烏發專利處方數據庫。

1.5 統計與分析 運用Microsoft Excel 2013收集分類整理后的文獻，對中藥的藥性、藥味、歸經、分類進行分析。在Microsoft Excel 2013、SPSS 17.0與SPSS Modeler 14.1 進行數據統計與分析計算；數據統一采用四舍五入法，保留小數點后2位。

2 結果

2.1 中藥頻次分析 分析納入研究的779條處方發現，中醫烏發專利方藥共應用582味中藥，藥物出現總頻次為7983次，每味藥平均出現頻次為13.7次/味。運用頻次10次以上的高頻藥物137味，出現頻次6956次，占總用藥頻次的87.14%；表明中醫烏發方藥用藥范圍較廣，但核心用藥較為集中。運用頻次較高中藥為：何首烏、芝麻(黑)、枸杞、熟地黃、黑豆、當歸、桑葚、女貞子和墨旱蓮。頻數大于10的中藥具體統計信息，見表1。

表1 藥運用頻次分析(≥10)

續表1 表1 藥運用頻次分析(≥10)

2.2 藥性頻次頻率分析 高頻藥物137味藥中，溫性藥出現頻次最多為45味，平性藥次之為40味，寒性藥出現頻次28味，微溫性藥出現頻次10味。溫、平和微溫占比82.59%。這表明溫平性味藥在中醫烏發方藥中應用最多。詳細情況見表2。

表2 中藥藥性頻次頻率分析

2.3 藥味頻次頻率應用分析 在137味高頻藥中，甘味、苦味、辛味占比最大，分別為83味、48味、43味。總共占比為95.55%。表明在中醫烏發方藥中以甘味、苦味、辛味為主。甘能補能和能緩，具有補益、和中、調和藥性和緩急止痛作用，苦能瀉能燥能堅，具有清瀉火熱、瀉降氣逆、通瀉大便、瀉火存陰作用，辛能散能行能緩，具有發散、行氣、行血作用。詳見表3。

表3 中藥藥味頻次頻率分析

2.4 中藥歸經分析 中醫烏發專利方藥應用高頻137味中藥歸經涉及十二經脈。中藥歸經頻次前5依次為：足厥陰肝經、足少陰腎經、足太陰脾經、手太陰肺經、手少陰心經。其中足厥陰肝經、足少陰腎經和足太陰脾經共計726571次；占比為73.67%，表明中醫烏發主要從肝、腎、脾等論治。詳見表4。

表4 中藥歸經頻次頻率分析

2.5 藥物功效分析 137味高頻藥所屬歸類前五為：補虛藥、清熱藥、收澀藥、解表藥、理氣藥。占比分別為34.31%、11.68%、10.22%、7.30%、5.84%。這表明治療本病藥物功效類別以補虛藥、清熱藥和收澀藥為主，詳見表5。

表5 頻數≥10的藥物類別，頻次及構成比

2.6 用藥配伍聚類分析 應用SPSS 17.0軟件對頻數大于20藥物的進行聚類分析，依據冰柱圖，按40個群集分類；樹狀圖按15距離尺度大致可得到20個有效聚類群集：五味子-白術、黃芪-黨參、麥冬-天冬、杜仲-肉蓯蓉、黃精-沙苑子、菟絲子-牛膝-補骨脂、枸杞-茯苓、酸棗仁-淫羊藿、遠志-地骨皮-香附-桑寄生-白芍-生地、牡丹皮-澤瀉-甘草、桑白皮-五倍子、蘆薈-苦參-生姜、人參-防風-紅花、當歸-川芎-丹參-天麻、側柏葉-桑葉、女貞子-墨旱蓮-何首烏、山藥-花椒、大豆-粳米、黑豆-黑米-芝麻(黑)-核桃仁、大棗-黑木耳,基本反映了中醫烏發方藥治療白發的中藥聚類群組及配伍集群。藥物聚類成員分布詳見圖1、圖2。

圖1 頻數大于20中藥聚類樹狀圖

圖2 頻數大于20中藥聚類冰柱圖

2.7 關聯規則分析 本研究對頻數大于20的藥物，采用 SPSS Modeler 18對藥物進行關聯規則分析。設置最低支持度10%，最小置信度50%，最大前項為5，對藥物進行關聯規則分析；根據Apriori算法，一共產生232條規則，網狀圖見圖3，中藥之間連線越粗，中藥關聯度越強。置信度為前項出現為條件下后項出現的機率，而支持度表示前項與后項同時在數據庫處方中同時出現的機率，如兩種藥物組合關聯何首烏出現為條件下，芝麻(黑)出現的機率為53.13%，支持何首烏-芝麻(黑)同時出現在處方中的機率為71.76%。頻數大于20中藥關聯分析置信度與支持度前20項關聯規則見表6、表7、表8。關聯規則分析結果顯示，兩種藥物組合關聯規則中支持度最高為何首烏→芝麻(黑)，置信度最高為丹參→何首烏；三種藥物組合關聯規則中支持度最高為枸杞+何首烏→芝麻(黑)，置信度最高為女貞子+熟地黃→何首烏；四種藥物組合關聯規則中支持度最高為黑豆+芝麻(黑)+何首烏→枸杞，置信度最高為黑豆+桑葚+何首烏→芝麻(黑)。

圖3 高置信度前20中藥關聯網狀圖

表6 常用兩種藥物組合關聯規則置信度與支持度前10項

表7 常用三種藥物組合關聯規則置信度與支持度前10項

表8 常用四種藥物組合關聯規則置信度與支持度前10項

3 討論

白發癥，臨床治療中的早老年性白發屬于中醫“少白頭”范疇，主要從腎、肝、脾三臟辨證，與腎關系最為密切，又有“發為血之余”，故又多從血辨證。目前學者將白發癥的病因病機主要歸納為：肝腎不足，氣血虧虛，血熱上行，情志郁結[6]。本研究結果表明，中醫烏發方藥中主要以何首烏、芝麻(黑)、枸杞、熟地黃、黑豆、當歸、桑葚、女貞子等中藥為主，何首烏在《本草綱目》有載：“足厥陰,少陰藥也。”“腎主閉藏,肝主疏泄。此物氣溫,味苦澀,苦補腎,溫補肝,澀能收斂精氣,所以能養血益肝,固精益腎,健筋骨,烏鬢發,為滋補良藥。不寒不燥，功在地黃、天門冬之上。”芝麻(黑)《本草求真》:“胡麻，凡因血枯而見大便艱澀，須發不烏，益以甘緩滑利之味以投。”熟地黃《本草綱目》:“填骨髓……黑須發……”黑豆《本草求真》:“黑豆則尤通腎。加以鹽引則豆即能直入于腎也。豆有五色。惟黑豆屬水性寒。腎為寒水之經。故能治水消脹。制風熱。而活血。”當歸《本草綱目》：“治一切風，一切血，補一切勞。”桑葚《滇南本草》：“益腎臟而固精，久服黑發明目。”女貞子《本草綱目》：“強陰，健腰膝，變白發，明目。”本病中藥性以平、溫和微溫為主，藥味以甘、苦、辛為主。中藥歸經以足厥陰肝經、足少陰腎經、足太陰脾經為主，《素問·六節臟象論》:“肝者，罷極之本，魂之居也；其華在爪，其充在筋，以生血氣。腎者，主蟄，封藏之本，精之處也，其華在發。”“脾主運化、主肌肉、主統血”,藥物功效分析發現治療本病藥物功效類別以補虛藥、清熱藥和收澀藥為主。中醫烏發聚類分析結果顯示，可得到以女貞子-墨旱蓮-何首烏為中心的20個有效聚類群集。關聯規則分析結果顯示，兩種藥物組合關聯規則中支持度最高為何首烏→芝麻(黑)，置信度最高為丹參→何首烏；三種藥物組合關聯規則中支持度最高為枸杞+何首烏→芝麻(黑)，置信度最高為女貞子+熟地黃→何首烏；四種藥物組合關聯規則中支持度最高為黑豆+芝麻(黑)+何首烏→枸杞，置信度最高為黑豆+桑葚+何首烏→芝麻(黑)。

綜上，研究基于數字挖掘技術對中醫烏發專利文獻進行了整理、分析和總結發現了一定的規律：選取的中藥藥性主要以溫、平和微溫為主，藥味則以甘、苦和辛為主；代表性藥物為：何首烏、芝麻(黑)、枸杞、熟地黃、黑豆、當歸、桑葚和女貞子；重視肝脾腎歸經中藥的應用，體現出治療主要從肝脾腎論治的規律；藥物功效以補虛為主兼清熱、收澀，以善滋補肝腎、滋陰補血、益精血和烏發功效為主；通過關聯與聚類分析挖掘出以女貞子-墨旱蓮-何首烏、黑豆+芝麻(黑)+何首烏→枸杞 、黑豆+桑葚+何首烏→芝麻(黑)為中心的配伍處方規律；以期對中醫烏發方藥應用臨床實踐與經驗傳承有一定的參考作用。