Visualization Analysis of Domestic Panax japonicus Research Progress Based on CiteSpace
CHENG Yuan-hui1, TIAN ,KANG Ping-de1 et al(1. Institute of Alpine Economic Plants, Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Lijian,Yunan6740;2.SchoolofTraditionalChinese Medicine,BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing148) AbstractToonuctaatistalaalysisofteliteratureonteedialrbanaxjpocususingCitSpacevisualizatio,ploth focus,hotspots,ndevelopentdctiofachoajocus,dtoideeerecfochinisfdo currencendemergentanalysisofsearhauthors,instutiosandkeyodsofPanaxjapoicuserecardoutbyusingCitSpace5.8.R softwaretoeflttheseachdirectioandhotspotsofPanaxjpoicusbyretrievinglevantliteratureonCKdataplatfoesults showedthataotalof9rticleswereretrievedTheuthorithelargestnumberofarticlesasSongXiaoeiofSaniUniersityfCneseMedicine,andtheinstitutionwiththelargestnumberofarticlesasShanxiUniversityofChineseMedicine.Keywordanalysisshowed thatthereseachdiectiofPanaxjpoicusasainlyhicalconsituntsandaacologicalctsongtaponstp atocelllarcarcinomaandother pharmacological efectsandmechanismof action were the hotspots ofcurrent research.
Key words Panax japonicus; CiteSpace; Visualization analysis
珠子參(PanacisMajorisRhizoma)為五加科(Araliaceae)植物珠子參(Panax japonicusC.A.Mey.var.)或羽葉三七(P.japonicusC.A.Mey.var.)的干燥根莖,又名鈕子七、扣子七[1]。據《中國藥典》記載,珠子參氣微、味苦,嚼之刺喉;歸肝、肺;具有補肺養陰、祛瘀止痛、止血等功效;常用于治療氣陰兩虛、煩熱口渴、虛勞咳嗽、關節痹痛、咳血、崩漏、外傷出血等[2],具有較高的藥用價值。現代研究表明,珠子參含有的化學成分主要有皂昔類、多糖類、酚酸類、氨基酸類等,其中,皂苷類為主要化學成分;珠子參的主要藥理作用有抗腫瘤、調節免疫、抗炎、鎮痛、保肝等[3-4]。為了及時準確地了解珠子參研究發展的動態,對其研究進展和發展趨勢進行梳理,以期為珠子參的研究指明方向。
CiteSpace軟件是陳超美教授開發的一款信息可視化軟件,通過可視化的手段來呈現科學知識的結構、規律和分布情況[5-6]。筆者利用CiteSpace軟件對中國知網中以珠子參為關鍵詞的中文文獻進行可視化分析,繪制知識圖譜,分析其研究進展并預測未來的研究方向,探尋珠子參的研究熱點及前沿動態,為珠子參的研究提供參考。
1資料與方法
1.1數據來源 以中國知網為基礎數據庫,以“珠子參”為主題詞,“總庫”選擇“中文”,共檢索到348篇文獻,包括學術期刊295篇,學位論文23篇、會議9篇、報紙1篇、特色期刊5篇、成果15篇。通過閱讀文獻,逐一進行篩選,剔除無效文獻,最終納入文獻309篇,出版年度為1900—2022年。
1.2數據預處理將中國知網篩選出的 309 篇文獻以 Ref-works格式導出,導出的內容包括文獻作者、研究機構、標題、年度、關鍵詞、摘要、文獻類型、來源期刊等。將Refworks文件以“download_01.txt\"保存,并導入CiteSpace5.8.R3軟件,利用格式轉換功能將數據轉換為軟件可識別的數據格式,并將轉換后的數據納入分析。
1.3數據可視化處理CiteSpace是美國德雷塞爾大學計算機與情報學陳超美教授利用Java語言開發的一款可視化軟件,該軟件是應用于科學文獻中識別并顯示科學發展新趨勢和新動態的軟件,也是一款很實用的可視化分析軟件。
先利用CiteSpace5.8.R3和Excel軟件對各年度發文量進行統計,繪制統計圖,并對統計圖進行發文量預測,以研究其發展態勢。利用CiteSpace5.8.R3軟件對發文作者(author)發文機構(institution)關鍵詞(keyword)進行可視化圖譜分析,以了解中藥材珠子參的發展現狀、研究熱點及研究趨勢。對CiteSpace5.8.R3軟件進行參數設置: ① 標題切片(TileSlicing)Form1983.01To2022.06,時間切片(YearPerSlice)設置為1; ② 節點類型(NodeType),該研究分為3次設置,分別選擇Auther、Institution、Keyword; ③ Pruning,知識圖譜網絡裁剪方法選擇Pathfinder 和Pruning the merged net-work; ④ 其余面板參數為默認值。
1.4知識圖譜解讀在得到的各知識圖譜中,節點或者字體的大小表示作者、機構及關鍵詞出現的頻次,節點或者字體越大表示頻次越高,節點顏色代表時間,用年度表示;節點連線代表作者或者機構間的合作關系,連線顏色、粗細分別代表發生合作的初始年代和合作發表論文的頻次,連線越粗代表合作次數越多。
2 可視化分析結果
2.1發文時間統計在中國知網數據庫中共檢索篩選得到309篇中文文獻(圖1),關于珠子參的中文文獻首次出現在1900年,發文量為3篇。2016年發文量最多,為24篇。從1900—1991年、1999—2016年,以珠子參為主題的中文文獻年發文量呈上升趨勢,從1991—1999年、2016—2022年,珠子參的年發文量呈下降趨勢。通過對統計圖進行擬合,得到發文量呈增長趨勢,說明以珠子參為主題的研究發展態勢良好。

Fig.1 Statistical chart of Chinese literature publications of Panax japonicus
2.2作者分析對發文作者進行統計,在中國知網中檢索得到的關于珠子參的文獻中包含作者479位,對應于共現圖譜中479個節點(node值),作者名字的字號越大,表明該作者出現的頻率越高;作者之間的合作關系873種,對應于節點間的873條連接線(E值),連線越粗,說明他們在同一篇文獻中出現的頻率越高;作者合作知識圖譜見圖2。統計結果顯示,發文頻次在10篇及以上的作者共有11位,發文頻次排名前5的作者分別為宋小妹、王薇、唐志書、崔九成、石孟瓊,對應的發文頻次分別為50篇、23篇、18篇、16篇、15篇。

2.3機構分析利用CiteSpace構建發文機構知識圖譜,如圖3所示。在該研究所用的中文文獻中,共包含188家機構,對應共現圖譜中的188個節點(node值),機構字號越大說明其發文量越多;機構之間的合作關系180種,對應節點間的180條連接線(E值),連線數目越多,代表該機構與其合作越密切。發文量超過10篇的機構有13家,見表1。關于珠子參研究發文量最高的機構是陜西中醫藥大學,發文量為119篇,與其合作緊密的機構有南京中醫藥大學、成都中醫藥大學、西北大學、陜西省中藥資源產業協同創新中心等機構。節點中心性最大的為陜西中醫藥大學、中心性為0.06,說明在珠子參的研究中該機構的地位和影響相對較大。

Fig.3Collaborative co-occurrence map of Panax japonicus Chinese literature research institutions

2.4關鍵詞分析

2.4.1關鍵詞共現分析。在關鍵詞共現關系網絡圖譜中,共有386個節點、638條連線,表明共有386個關鍵詞被納入,關鍵詞共出現次數638次。其中,出現頻次 ?5 的關鍵詞有18個,與珠子參研究方法相關的關鍵詞有HPLC、提取工藝等,與化學成分研究相關的關鍵詞有皂昔、多糖、含量測定等,與珠子參來源相關的關鍵詞有人參屬、根莖、羽葉三七等。關鍵詞頻次 ?5 的情況見表2。
在關鍵詞共現網絡圖譜中,中介中心性 ?0.1 的關鍵詞共有10個,分別為珠子參(1.03)、竹節參(0.40)多糖(0.30)、三七(0.27)人參(0.22)、含量測定(0.21)人參皂苷(0.18)、人參屬(0.15)化學成分(0.13)、羽葉三七(0.12),說明這些關鍵詞的中心性較高,以這些關鍵詞為中心點展開的研究較多[7] 。
2.4.2關鍵詞聚類分析。對珠子參的中文關鍵詞進行聚類分析,獲得珠子參的中文關鍵詞聚類網絡圖譜,共得到46個類團,模板化
、平均輪廓值
0.7),表明聚類有效。對前10個類團進行分析,聚類結果見表3和圖5。


2.4.3關鍵詞突現分析。對關鍵詞共現網絡進行突發性探測分析,通過分析可見珠子參在不同時期的研究熱點。珠子參中文文獻顯示了前16個突現關鍵詞,如圖6。1983年珠子參的研究熱點為系統進化分析;1989年的研究熱點為通過動物實驗對珠子參進行研究;2007年研究熱點轉移到對珠子參的提取分離并進行化學成分和藥理作用的研究。
2.4.4關鍵詞時間線圖譜分析。時間線圖譜以關鍵詞為聚類標簽,同一聚類的節點按照時間順序被排布在同一水平線上,所以每個聚類的文獻就像串在一條時間線上,展示出該聚類的歷史成果,時間線圖譜中的每個節點代表一個關鍵詞,節點越大表明相關文獻的數量越多,表示相關研究在該聚類領域的重要性[7-8],如圖7。將關鍵詞相關研究的聚類按1983—2022年的時間順序進行分布,對前10個聚類標簽進行分析,這10個聚類標簽代表了珠子參的主要研究熱點。1983年出現了對珠子參的相關研究,近年來有關珠子參的研究逐漸增加;1985年起通過高效液相色譜法等方法研究珠子參的化學成分,主要化學成分的研究有#多糖、#三萜,1992年開始出現對多糖成分的相關研究;由#0、#1、#2、#6、#8可知,對于珠子參相關植物的親緣關系研究較多;整體而言聚類#9關注度較低。

Fig.5Keywords clustering diagram of Panax japonicus Chinese literature
Top 16 Keywords with the Strongest Citation Bursts

3討論
該研究以珠子參為主題從中國知網數據庫中檢索到文獻348篇,截至2022年5月26日,擬合分析顯示,對珠子參的研究文獻呈增長的趨勢,但總發文量較少,所以關于珠子參的相關研究還有很大的發展空間。
CiteSpace作者共現圖譜分析顯示,共有479位作者,其中發文量最高的作者為陜西中醫藥大學的宋小妹,共發文50篇,該團隊關于珠子參的研究范圍較廣,如采用傳統鑒別、薄層色譜鑒別和高效液相色譜法測定珠子參中竹節參皂昔Va和人參皂苷Ro的含量對珠子參進行質量評價與分析[9-11];珠子參的化學成分研究中,皂苷類化合物報道最多,其中以齊墩果烷型三萜皂昔為主,也有少量的達瑪烷型三萜皂苷,這是珠子參的主要活性成分[4.12],此外,還有以倍半萜烯類化合物為主的揮發油成分,珠子參中也含有 Mg,Ca 等多種人體必需的微量元素,以 Mg 的含量較高,莖和葉中Fe含量較高[12-13];珠子參總皂苷具有鎮痛、抗炎、止血等作用,并對心肌缺血再灌損傷具有保護作用,珠子參乙醇提取物對二甲苯和蛋清所致炎癥有抗炎消腫的作用,并在高劑量時對醋酸引起的疼痛有鎮痛作用,珠子參根水煎液有抑瘤、抗輻射及化療藥物致血液系統損害作用[;優化珠子參總皂苷和多糖的提取工藝,為其工業化生產和新藥開發提供依據[14-15] 。

關鍵詞是文章主題的高層次概括和濃縮,可以直接反映出珠子參的研究熱點[8]。珠子參文獻的關鍵詞圖譜顯示,研究重點是該藥材的化學成分、藥理作用及與其同屬某些植物的相關性等,如從人參屬狹葉竹節參中分離得到的皂苷類成分與珠子參近似,說明兩者有較近的親緣關系[16]。
4結論
該研究利用CiteSpace可視化軟件對珠子參中文文獻的研究作者、機構和關鍵詞進行了知識圖譜的分析,展現了珠子參研究的方向和熱點。近年來,對珠子參的化學成分和藥理作用的研究是重點,同時也進行了一些與同屬植物的對比研究。測定其化學成分的含量和分析藥理作用機制是當前研究的熱點。因此,未來的珠子參研究重點和方向是進一步對珠子參資源進行分類鑒別,并深入鑒定其化學藥理成分。
參考文獻
[1]張海潮,周瑞,唐志書,等.基于網絡藥理學、分子對接、體外細胞實驗預測珠子參保肝機制[J].中成藥,2021,43(9):2342-2351.
[2]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[S].:中國醫藥科技出版社,2020:283.