張　硯，郭彩強，岳冬梅，劉　霞，于　虹，王益民

（1.天津中醫(yī)藥大學，天津300193；2.天津中德職業(yè)技術(shù)學院，天津300074）

中藥藥性量化研究進展*

張硯1，郭彩強1，岳冬梅1，劉霞2，于虹1，王益民1

（1.天津中醫(yī)藥大學，天津300193；2.天津中德職業(yè)技術(shù)學院，天津300074）

中藥藥性是指藥物與療效有關(guān)的性質(zhì)和性能的統(tǒng)稱，是中國歷代醫(yī)家的長期臨床經(jīng)驗總結(jié)，主要包括四氣五味、升降浮沉、歸經(jīng)、毒性等，但長期以來只有定性的描述而沒有定量的標準。現(xiàn)對當前中藥藥性量化研究進展進行了歸納研究，總結(jié)分析了中藥藥性量化研究的特點和問題，并提出應在“源自臨床，回歸臨床”的原則指導下，開展基于專家量表評估法的中藥藥性量化研究。

中藥藥性；藥性量化；研究進展

DOI：10.11656/j.issn.1673-9043.2015.04.16

中醫(yī)藥是中國傳統(tǒng)文化的瑰寶，幾千年來為中華民族的繁衍健康做出了巨大貢獻，至今仍是中國醫(yī)療體系中不可替代的重要組成部分，為基層百姓提供著療效顯著、方便快捷、價格低廉的醫(yī)療服務(wù)。藥性是中醫(yī)藥的重要理論基礎(chǔ)之一，是藥物與療效有關(guān)的性質(zhì)和性能的統(tǒng)稱，包括藥物發(fā)揮療效的物質(zhì)基礎(chǔ)和治療過程中所體現(xiàn)出來的作用，是藥物性質(zhì)與功能的高度概括。研究藥性形成的機制及其運用規(guī)律的理論稱為藥性理論，基本內(nèi)容包括四氣五味、升降浮沉、歸經(jīng)、有毒無毒、配伍、禁忌等［1］。

1　中藥藥性量化研究現(xiàn)狀

量化是反映一門學科成熟程度的重要標志之一［2］。中藥藥性（四氣五味、升降浮沉、歸經(jīng)、毒性等）的主要功能就包括對中藥進行量化區(qū)分，以便于有效指導中醫(yī)臨床用藥。時至今日，中藥量化研究雖取得了一定進展，但與中藥藥性等中醫(yī)藥理論的有機結(jié)合仍是亟待解決的難點所在。如何借鑒先西藥量化的先進經(jīng)驗和研究成果，為我所用，應用現(xiàn)代科學技術(shù)開展中藥藥性量化等研究，是中藥現(xiàn)代化發(fā)展中需要解決的關(guān)鍵問題。

1.1物理研究法在中藥藥性量化研究中的應用盛良［3］提出了“中藥四氣五味與電子得失吸推偏移能級升降”的假說，認為中藥的四氣五味是對藥物能量陰陽性質(zhì)和高低的量化，與化合物電子得失吸推偏移能級升降有關(guān)，得吸電子為陽—酸—氣，失推電子為陰—堿—味。從廣義酸堿論看，堿是電子對的給出者，酸是電子對的接受者，酸堿電子理論和軟硬酸堿原則以及前線軌道理論可與中藥的氣味對應結(jié)合予以解釋，其相互關(guān)系可簡化見圖1。

圖1　中藥四氣五味判斷

廖慶文［4］采用生物熱動力學方法，以大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌及幽門螺桿菌為模型生物體，測定了黃連不同炮制品、黃連與吳茱萸不同劑量配比類方水提物的生物熱譜圖以及系列生物熱動力學參數(shù)。結(jié)果表明細菌生長速率常數(shù)k、代謝產(chǎn)熱量Q等生物熱動力學參數(shù)可以量化地表征黃連不同炮制品及類方的生物活性差異。k與Q值的排列順序為：吳茱萸制黃連＞酒制黃連＞姜制黃連＞生黃連＞膽汁制黃連＞鹽制黃連＞醋制黃連；反左金丸＞茱英丸＞甘露散＞左金丸。Q值變化規(guī)律與其傳統(tǒng)的寒熱藥性認知相吻合，說明生物熱動力學可作為評價中藥藥性/活性的較好的研究方法。趙肖磊等［5］提出“基于生物光子輻射與中醫(yī)基礎(chǔ)理論的中藥藥性量子假說”，認為生物光子的相干性理論可以應用于中藥藥性的量化研究，能很好地闡釋四氣、歸經(jīng)等中藥藥性的核心內(nèi)容和基礎(chǔ)指標。即四氣是調(diào)節(jié)機體電磁輻射量子疊加態(tài)的量度，歸經(jīng)表征的是藥物和機體作用產(chǎn)生的電磁輻射與機體經(jīng)絡(luò)（電磁聚束頻率）的吻合匹配，五味、升降沉浮則是藥性的綜合指標。

1.2化學研究法在中藥藥性量化研究中的應用金日光等［6］發(fā)現(xiàn)，中藥的陰陽性在很大程度上與元素周期表中第四周期元素的氧化電勢分布順序密切相關(guān)，兩者之間存在對應關(guān)系。一般情況下，屬陽性中藥就是中藥中氧化電勢高的元素占優(yōu)勢，而屬陰性中藥中則是氧化電勢低的元素占優(yōu)勢。當中藥中以Fe、Co、Ni、Cu等陰性陽離子為主導成分時，該藥必然屬陰，且藥性變得涼寒，而藥味則變得苦酸澀咸；反之，以Ti、Cr、Mn、Mo、Zn、V等陽性離子為主導成分時，該藥則屬陽性，且藥性變得溫熱，而藥味則變得甘辛平淡。中藥中元素的氧化電勢與其陰陽性和藥味之間的關(guān)系見圖2。盛良［7］提出了“中藥宏觀化學成分”的假說，認為中藥的宏觀化學成分是指中藥的四氣五味在宏觀化學結(jié)構(gòu)上的成分，是中醫(yī)陰陽、五行、中藥藥性理論與現(xiàn)代化學和西醫(yī)藥學結(jié)合會通的產(chǎn)物。所謂宏觀成分，就是指藥效離不開組成該藥化合物化學成分的共性結(jié)構(gòu)，如酸堿性以及軟硬酸堿等，中藥的四氣五味即是眾多化學成分在廣義酸、堿性上的共同體現(xiàn)。按其之前論著中提出的假說模式將中藥的氣成分取自于酸，味成分取自于堿，將酸、堿相結(jié)合，就組成了氣、味兼?zhèn)涞闹兴幒暧^化學成分。具體如麻黃：味辛，性溫，按假設(shè)，其宏觀化學成分是：交界酸偏軟+交界堿偏硬；其有效化學成分麻黃堿可以體現(xiàn)。見表1。

圖2　中藥中元素的氧化電勢與其陰陽性和藥味之間的關(guān)系

表1　西藥分類與中藥四氣五味的宏觀化學成分關(guān)系

管競環(huán)等［8］將105種中藥的元素中間譜分別與中藥總體元素均值譜進行比較后發(fā)現(xiàn)，溫熱藥的元素區(qū)間譜普遍高于元素均值譜，而寒涼藥的元素區(qū)間譜普遍低于元素均值譜。假設(shè)xi為某元素含量值，xˉi為某元素含量均值，n為元素總數(shù)，使用偏移度（F）公式：

計算每種中藥的F值后按大小排列，若以F值大于0.1判為溫熱藥，為陽性藥，以F值小于0.1判為寒涼藥，為陰性藥，并以《中藥大辭典》的傳統(tǒng)藥性為準進行比較，F(xiàn)值判別結(jié)果與傳統(tǒng)藥性相符者有72種，符合率為68.6%。

1.3計算機技術(shù)在中藥藥性量化研究中的應用姚美村等［9］以補虛藥為研究對象，藥性為基本特征，在對其進行二值量化和多值量化的基礎(chǔ)上，應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和決策樹等數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)，進行對補虛藥功效歸類判別結(jié)果的影響研究。結(jié)果表明，藥性的不同量化方法對于補虛藥各類的功效歸類預測有一定影響，藥性的多值量化比相對簡單的二值量化具有更為理想的判別結(jié)果，說明對中藥藥性依其重要性進行更深層次的量化分析，將比定性的文字表述和簡單的0/1表示更有意義。

張琳等［10］建立了基于慢性乙型肝炎（CHB）的中藥寒熱藥性循證醫(yī)學數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫采用模型—視圖—控制器（MVC）三層體系架構(gòu)，依據(jù)回顧性病例調(diào)查方法，通過規(guī)范化的中藥寒熱藥性臨床信息采集表進行數(shù)據(jù)獲取?？蓪崿F(xiàn)CHB病歷資料的錄入、存儲、修改、檢索、統(tǒng)計、圖形化顯示及維護等功能，為中藥藥性的循證醫(yī)學研究順利開展提供信息保障。

李茹等［11］建立了藥物屬性以及藥物之間的網(wǎng)絡(luò)模型，首先提取出藥物藥性中的“性味”、“歸經(jīng)”、“功效”三方面的屬性，并在傳統(tǒng)的藥物網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點上添加該藥物屬性；然后在肺痿方劑數(shù)據(jù)庫中211味方劑上進行試驗，使用重疊社團發(fā)現(xiàn)算法（CPM），算法對該模型進行測試，發(fā)現(xiàn)并得到了一些藥物社團，進而驗證該模型的可行性和有效性。見表2。

表2　中藥中元素的氧化電勢與其陰陽性和藥味之間的關(guān)系

1.4數(shù)學模型法在中藥藥性量化研究中的應用朱建貴等［12］認為根據(jù)中藥藥性理論，藥力來自于藥性。藥力與藥量和藥性強度有關(guān)，即藥量越大，藥力越強；藥性越強，藥力也越大。q（quantity）表示藥性量化值、w（weight）表示藥量、s（score）表示藥性強度、u（usage）表示常用量。線性近似時上述正相關(guān)、負相關(guān)，變成了正比、反比（直線相關(guān)中常數(shù)項為0的情況），即：

鄒華彬［13］提出建立中藥復方多維藥性量化指標，并對中藥復方進行綜合功效量化分析。中藥的四氣采用2n規(guī)則作為定量劃分標準，五味和歸經(jīng)等典型的定性指標（表示中藥物質(zhì)的類群及作用部位），采用二值變量0與1表示。用該方法構(gòu)建了以六味地黃丸為基礎(chǔ)的6種中藥復方的多維藥性量化指標，并用改進的適用于連續(xù)變量分析的雙指標率序列分析法計算了6種復方的多維藥性的共有率及變異率。發(fā)現(xiàn)多維藥性量化指標的量值分布模式、共有率和變異率可以定量反映中藥復方的主要作用部位及對應的作用強度、綜合功效程度。見表3。

表3　西藥分類與中藥四氣五味的宏觀化學成分關(guān)系

顏素容等［14］提出方劑藥性特征的概念，給出了24個藥性指標的量化方法，構(gòu)建了其數(shù)學表達方法，并以此為基礎(chǔ)開展了消渴方的藥性特征和寒涼類、溫熱類方劑的藥性特征研究，發(fā)現(xiàn)方劑藥性特征能夠較好反映方劑藥性的基本性質(zhì)。方劑藥性特征Y可用m維向量（Y1，Y2，Y3，…Ym）表示，即Y=（Y1Y2…Ym），X為用量百分比矩陣，F(xiàn)為藥性矩陣，則：

肖二鋼等［15］提出了劑量相對系數(shù)的理論概念并建立了相應的方劑藥性數(shù)學模型，在對27個中藥藥性指標進行量化的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了《傷寒論》主要方劑的量化特征曲線，開展不同類型方劑（如解表劑、清熱劑等）的特征曲線規(guī)律研究，探索挖掘方劑藥性內(nèi)在的數(shù)學規(guī)律與表現(xiàn)形式。見圖3。

圖3　《傷寒論》解表劑定量特征曲線

2　中藥藥性量化研究的特點和問題

2.1中藥藥性量化研究的特點

2.1.1開放包容，繼承創(chuàng)新中醫(yī)藥能夠傳承數(shù)千年至今，始終為中華民族的繁衍生息提供有效的醫(yī)療保障，就是因為其是一個開放的理論系統(tǒng)。中醫(yī)藥的理論體系始終凝聚著中國古代燦爛文化、科技的最高成就，哲學、數(shù)學、農(nóng)業(yè)、天文、氣象、物候等等無所不包。中藥藥性理論體系本身就是對四氣、五味、毒性、歸經(jīng)等藥性特點的定性量化，但口口相傳的師承體系必然包含了對藥性強弱程度的經(jīng)驗認知和臨床體會［16］。中藥藥性量化的現(xiàn)代研究應堅持開放包容的特點，在繼承傳統(tǒng)中藥藥性理論的基礎(chǔ)上勇于融合創(chuàng)新，不斷探索新的研究方法和技術(shù)手段［17］。

2.1.2學科交叉、各具特色當前中藥藥性量化研究主要通過采用物理學、化學、計算機技術(shù)、數(shù)學建模等領(lǐng)域的理論成果和技術(shù)手段開展中藥藥性理論的現(xiàn)代量化研究和探索。不同研究學者從物理學的電子遷移、生物熱動力學、生物光子成像、生物紅外成像，化學的宏觀化學成分、元素氧化電勢分布、元素中間譜分布，計算機技術(shù)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、數(shù)據(jù)庫；各種藥性藥力數(shù)學模型、方劑特征數(shù)學模型、多維藥性指標量化等各種角度開展了相關(guān)研究，取得了大量階段性的研究成果，為中藥藥性量化的進一步深入研究提供了寶貴的經(jīng)驗和基礎(chǔ)。

2.2中藥藥性量化研究的問題

2.2.1重視技術(shù)，忽視臨床中藥藥性量化研究重視將其他學科領(lǐng)域的先進技術(shù)方法引入中醫(yī)藥理論體系，既是優(yōu)勢所在，也是問題所在。因為單方面強調(diào)交叉研究，有使中藥藥性量化呈現(xiàn)片面追求技術(shù)化的傾向，而恰恰忽視了中藥藥性理論產(chǎn)生、發(fā)展、成熟的土壤——中醫(yī)臨床實踐［18］。如能根據(jù)中藥藥性源自中國歷代醫(yī)家臨床經(jīng)驗總結(jié)的理論認知，嘗試建立一種由中醫(yī)藥專家根據(jù)臨床經(jīng)驗進行藥性量化評估的研究模式，將四氣五味等藥性的定性描述轉(zhuǎn)化為定量標準，將為中藥藥性量化的現(xiàn)代研究開辟全新領(lǐng)域。

2.2.2缺乏整合，應用脫節(jié)中藥藥性量化研究雖然在新技術(shù)應用方面取得了許多階段性成果，但多為不同學者從自身的學科領(lǐng)域出發(fā)對中藥藥性理論進行現(xiàn)代闡釋和研究，傾向于對中藥藥性量化的物質(zhì)基礎(chǔ)進行單一化解釋的傾向，缺乏多學科之間的整合和互補。中藥是一個復雜系統(tǒng)，中藥藥性量化研究也必然是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要多學科交叉融合、應用復雜系統(tǒng)理論進行整合研究［19-20］。相關(guān)的研究結(jié)果也必須回歸臨床、接受中醫(yī)臨床實踐的檢驗，僅憑幾個方劑的計算分析不能證明中藥藥性量化的有效性［21-22］。

3　討論

綜上所述，中藥藥性量化研究當前呈現(xiàn)出百花齊放、百家爭鳴的局面，不同專業(yè)領(lǐng)域的學者從不同角度都積極開展了研究和探索，取得了許多階段性成果但也存在著一些問題和局限性。因而，本文提出中藥藥性量化研究應在“源自臨床，回歸臨床”的原則指導下，嘗試構(gòu)建一種由中醫(yī)臨床專家根據(jù)臨床經(jīng)驗進行藥性量化評估的研究模式，將四氣五味等藥性的定性描述轉(zhuǎn)化為定量標準，并在此基礎(chǔ)上開展基于中藥藥性量化的現(xiàn)代中藥研究。

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Advances in quantization of drug property

ZHANG Yan，GUO Cai-qiang，YUE Dong-mei，LIU Xia，YU Hong，WANG Yi-min
（1.Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China；2.Tianjin Sino-German Vocational Technical College，Tianjin 300074，China）

Drug property of traditional Chinese medicine（TCM）is referred to properties and performance related of drugs and therapeutic，which is the experiences of long-term clinical by China’s ancient physicians，including the four properties，five tastes，channel-tropism and toxicity，but long-term since only qualitative description but no quantitative standard.This paper summarizes the current research progress on quantitative research of drug property，analyses the characteristics and problems of quantitative research of drug property，and proposed that should follow to the principle of“from the clinical，then return to the clinical”，carry out the quantitative research of drug property by an expert scale methodology of TCM quantitative research.

drug property，the quantization of drug property；reserch progress

R285.1

A

1673－9043（2015）04－0252-05

國家自然科學基金青年科學基金項目資助（8130 3144）。

張硯（1980-），男，博士，助理研究員，主要從事中醫(yī)內(nèi)在數(shù)學規(guī)律研究、中醫(yī)工程學研究和中藥網(wǎng)絡(luò)藥理學研究。通訊作者：王益民，E-mail：wym@tjutcm.edu.cn。

（2015-03-22）