王 登，閆抗抗，曹 青，王 娣

（1.西北大學(xué)附屬醫(yī)院/西安市第三醫(yī)院 藥劑科，陜西 西安710018；2. 陜西省中醫(yī)藥研究院，陜西 西安 710003）

中藥香囊療法屬于中醫(yī)外治法中衣冠療法的范疇，具有上千年的臨床實踐經(jīng)驗，是防治呼吸道感染性疾病重要的有效措施。在《肘后備急方》《備急千金要方》《本草綱目》《松峰說疫》《理瀹駢文》等醫(yī)藥典籍中就記載多個中藥香囊方劑，用以除瘴辟瘟、祛邪避穢[1]?，F(xiàn)代臨床廣泛將中藥香囊應(yīng)用于防治呼吸道感染性疾病，如：感冒、流感、肺炎等?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，中藥香囊中的中草藥具有揮發(fā)性成分，一方面在局部形成高濃度微環(huán)境，對病原微生物具有一定的抑制作用；另一方面揮發(fā)性成分可激發(fā)呼吸道黏膜屏障，并提升機體免疫功能，達到預(yù)防呼吸道感染的目的[2]。雖然中藥香囊多以芳香類中藥配伍，但芳香類藥物繁雜，具體用藥規(guī)律尚不明確。所以本研究擬采用數(shù)據(jù)挖掘方法對預(yù)防呼吸道感染的中藥香囊方劑進行組方規(guī)律研究，以期為中藥香囊的臨床應(yīng)用及制劑研發(fā)提供參考與借鑒。

1 材料與方法

1.1 方劑來源

對預(yù)防呼吸道感染性疾病的中藥香囊組方進行查詢，納入范圍為中藥專利、臨床案例和各地衛(wèi)生行政部門頒布的中醫(yī)藥防治方案，其中中藥專利檢索自中國知網(wǎng)專利查詢系統(tǒng)及國家知識產(chǎn)權(quán)局專利查詢系統(tǒng)；臨床案例檢索范圍包括中國知網(wǎng)（CNKI）、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺（WANFANG DATE）、維普中文期刊服務(wù)平臺（VIP）；中醫(yī)藥防治方案來源于各衛(wèi)生行政部門官方網(wǎng)站。檢索疾病范圍為呼吸系統(tǒng)感染性疾病，包括上呼吸道感染/感冒、流行性感冒（包括甲型H1N1 流感、H7N9 禽流感）、病毒性肺炎和肺部感染等；檢索的干預(yù)手段為：“中藥香囊”。檢索策略使用主題詞檢索，主題詞包括“中藥” “香囊”兩部分，時間范圍選取2001年1月至2021年5月。

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

將上述篩選的方劑由專人整理后導(dǎo)入，導(dǎo)入數(shù)據(jù)前由雙人負(fù)責(zé)對所錄入數(shù)據(jù)進行核對，以確保數(shù)據(jù)源的準(zhǔn)確。其中，藥物的名稱、性狀、四氣、五味、歸經(jīng)依次參考2020 年版《中國藥典》[3]、《中藥學(xué)》[4]、《中華本草》[5]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 25.0 軟件對方劑的疾病名稱、藥味、四氣、五味、歸經(jīng)頻次進行數(shù)據(jù)學(xué)統(tǒng)計[6]。采用SPSS Modeler 18.0 軟件Aprior 算法對處方組成藥物進行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，尋求高頻藥物組合。同時利用Node XL 軟件對高頻藥物組合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行展示。運用SPSS Statistic 25.0 軟件對數(shù)據(jù)資料采用系統(tǒng)聚類分析，采用組間聯(lián)接為聚類方式，歐式平方距離為度量進行聚類，結(jié)果采用樹狀圖展示。使用Gephi 0.9.2軟件進行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析，以中藥名稱為節(jié)點，以關(guān)聯(lián)規(guī)則分析獲取的二項組合為邊，進行數(shù)據(jù)輸入；選擇的構(gòu)圖模式為Fruchterman Reingold 模式，即“重力離心”構(gòu)圖模式，選取“K-core”層次分析作為研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)的方法，選取度值、介數(shù)中心性、接近中心性作為衡量中藥節(jié)點中心性的指標(biāo)。

2 結(jié)果

2.1 防治疾病分析

檢索共提取中藥專利處方45 則，臨床案例文獻處方39 則，各地中醫(yī)藥防治方案處方16 則，排除上述重復(fù)的方劑，最終涉及80 則處方。通過對80 則處方進行分析，主要涉及的預(yù)防疾病包括：流感（包括甲型H1N1 流感、H7N9 禽流感）61 個，感冒/上呼吸道感染23 個，病毒性肺炎15 個，其它5 個(包括反復(fù)呼吸道感染、肺炎）。結(jié)果見表1。其中，頻次較高的為流行性感冒，約占預(yù)防疾病頻次的58.65%。

表 1 中藥香囊方劑預(yù)防呼吸道感染疾病分布Tab. 1 Distribution of TCM sachet prescriptions in preventing respiratory tract infection

2.2 用藥頻次分析

對于80 則處方的組成藥物進行頻次統(tǒng)計，總共使用中藥133 味，出現(xiàn)總頻次669 次；其中使用頻次≥10 的中藥有16 味，具體見表 2?？梢姡A(yù)防呼吸道感染的中藥香囊的常用組方藥物為藿香、蒼術(shù)、冰片、艾葉、白芷等，均為芳香類藥物，帶有香氣。

表2 中藥香囊處方藥物使用頻次≥ 10 的藥物Tab. 2 Drugs use frequency ≥ 10 in TCM sachet

2.3 高頻藥物的功效分類分析

對使用頻次≥10 次的16 味藥物進行功效分類，結(jié)果顯示：在使用頻次≥10 次的16 味藥物中，解表藥、化濕藥、溫里藥及開竅藥種類較多，結(jié)果見表3。

表3 高頻藥物功效類別分布Tab. 3 High-frequency drug efficacy category distribution

2.4 組方藥物藥性分析

對80 則處方中133 味中藥的藥性（四氣、五味、歸經(jīng)）進行統(tǒng)計分析，組方藥物的藥性以性溫，味辛，歸脾、肺、胃經(jīng)藥為主，結(jié)果見表4、表5，藥性趨勢圖見圖1。

表4 中藥香囊方劑藥物四氣、五味頻次Tab. 4 Frequency statistics in nature and flavor of TCM sachet

表5 預(yù)防用中藥香囊方劑藥物歸經(jīng)頻次Tab. 5 Menstruation frequency of TCM sachet prescriptions for prevention

圖1 中藥香囊組方藥物藥性趨勢圖Fig. 1 Medicinal nature trend chart of Drugs in TCM sachet prescriptions

2.5 組方藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則分析

用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法，將“支持度”設(shè)為15%（表示該數(shù)據(jù)所出現(xiàn)的頻次至少占總處方的 15%），“置信度”設(shè)為80%，得到常用核心藥物組合共12 個，其中，2 味藥的藥物組合有 1 個、3 味藥的藥物組合9 個、4 味藥的藥物組合2 個。按照藥物組合出現(xiàn)頻次從大到小的順序進行排序，見表 6。對不同“支持度”條件下藥物組合進行網(wǎng)絡(luò)化展示，見圖 2。支持度上升為15% 時，可得到配伍頻率最高的藥物組合，二項組合為：“蒼術(shù)-石菖蒲” ；三項組合為“蒼術(shù)-石菖蒲-白芷”；四項組合為 “蒼術(shù)-石菖蒲-白芷-藿香”和“蒼術(shù)-石菖蒲-白芷-艾葉”。

表6 預(yù)防用中藥香囊方劑中高頻中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則（支持度15%，置信度80%）Tab. 6 High frequency association rules of TCM sachet prescriptions for prevention(15% support, 80% confidence）

圖2 中藥香囊組方關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)Fig. 2 Association rule network of TCM sachet prescriptions

2.6 聚類分析

采用系統(tǒng)聚類法對高頻中藥（≥10）藥物進行聚類分析，樹狀圖結(jié)果如圖3 所示。根據(jù)樹狀圖結(jié)果選擇相對距離≥20，得出聚類方3 個，第一聚類為蒼術(shù)、石菖蒲、白芷、藿香、艾葉；第二聚類為冰片、佩蘭；第三聚類為細(xì)辛、辛夷、川芎、荊芥、紫蘇、薄荷、肉桂、山柰、丁香，結(jié)果見表7。

表7 預(yù)防中藥香囊方劑高頻藥物聚類分析Tab. 7 Cluster analysis of high frequency drugs in TCM sachet prescriptions for prevention

圖3 高頻中藥聚類分析樹狀圖Fig. 3 Cluster analysis tree of high frequency TCM

2.7 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析

通過Gephi 運算，發(fā)現(xiàn)香囊用藥復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)共包含133 個節(jié)點，288 條邊，平均度為4.331（即每個中藥平均可與4.331 個其它中藥配伍）；平均路徑長度為2.594，提示網(wǎng)絡(luò)中任意兩中藥平均僅需2.594個中藥即可相互連接）；網(wǎng)絡(luò)直徑為4（提示網(wǎng)絡(luò)中任意一個中藥可最多與4 個中藥配伍）。選取大于平均度值的中藥節(jié)點作為中藥配伍復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的度中心（K-core ≥5）。選擇度、介數(shù)中心性、接近中心性三項指標(biāo)作為衡量中藥節(jié)點中心性的量化參考。其結(jié)果如表8 所示，網(wǎng)絡(luò)圖見圖4。處于網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點的中藥包括：薄荷、蒼術(shù)、藿香、冰片、佩蘭、白芷、石菖蒲、艾葉等。

圖4 預(yù)防用香囊配伍中藥網(wǎng)絡(luò)圖（K-core ≥5）Fig. 4 Network diagram of drug compatibility in preventive TCM sachet（K-core ≥5）

表8 中藥香囊配伍網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中心性分析Tab. 8 Centrality analysis in drug compatibility network nodes of TCM sachet

3 討論

本研究對預(yù)防呼吸道感染的80 則中藥香囊處方進行分析，80 則中藥處方涉及133 味中藥，其中，使用頻次最高的藥物為藿香、蒼術(shù)、冰片、艾葉、白芷等，其藥物均帶有芳香氣味，具有芳香藥性，符合其中藥香囊的氣味需求。中醫(yī)理論認(rèn)為芳香藥具有辟除穢濁疫疬之氣、扶助正氣、抵御邪氣的作用，達到辟穢養(yǎng)正、防治疾病的目的[4]。處方中使用的高頻藥物涉及解表藥、化濕藥、溫里藥及開竅藥種類較多，都符合芳香藥性的特點。中醫(yī)藥理論，芳香藥具有疏散之性、外走肌表、開宣毛竅、解表散邪的功效。芳香藥能疏通氣機、宣化濕濁、消脹除痞、扶脾健運，具有化濕運脾的功效。同時，芳香藥有芳香辟穢、開竅啟閉、蘇醒神志的功效。另外，芳香藥具有疏散氣機、透達經(jīng)絡(luò)、行氣活血、通經(jīng)止痛、消腫散結(jié)的功效[7]。

80 則處方中133 味中藥以性溫，味辛，歸脾、肺、胃經(jīng)為主。芳香藥物屬升浮藥，香性燥烈，多為性溫?zé)嶂?，臨證多適于陰寒病證[8]。所以，中藥香囊組方藥物多為溫性藥物。味辛，能散能行，辛以發(fā)散，行氣行血；芳香藥性行散走竄。所以中藥香囊組方藥物多用辛味?！巴翋叟卜枷恪保枷闼幧迫肫⑽附?jīng)，投其所喜，有加強運化，悅脾開胃的功效。另外，芳香藥具有疏散之性，外走肌表，開宣毛竅，入肺經(jīng)，所以，中藥香囊組方藥物多入歸脾、肺、胃經(jīng)。

關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、聚類分析和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析的共同結(jié)果顯示，“蒼術(shù)、石菖蒲、白芷、藿香、艾葉”為預(yù)防用中藥香囊的核心藥物和藥物組合。此5 味藥材在本草典籍中大都有預(yù)防呼吸道感染的相關(guān)記載，如《日華子本草》言蒼術(shù)：“治山嵐瘴氣溫疾”；《景岳全書》載石菖蒲：“辟邪逐鬼，殺蟲，療惡瘡瘙疥”；《肘后備急方》言艾葉“以艾灸病人床四角，各一壯，令不想染”；《本草述》載藿香“治山嵐瘴氣，不服水土，寒熱作瘧”?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，此5 種中藥揮發(fā)油，都對病原微生物具有一定的抑制或殺滅作用。蒼術(shù)的揮發(fā)油對大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、銅綠假單胞等病原菌有顯著地抑制和滅活作用[9]，同時蒼術(shù)酮具有滅殺H3N2 流感病毒、H5N1 甲型禽流感病毒和乙型流感病毒的作用[10]。石菖蒲揮發(fā)油對白色念珠菌、金黃色葡萄球菌、B 群鏈球菌與傷寒沙門菌具有一定的抑制作用，對表皮葡萄球菌、A 群鏈球菌以及福氏志賀菌抑制作用最強[11]。 白芷不同提取物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌以及肺炎克雷伯氏菌均表現(xiàn)出不同的抑菌活性[12]，同時，白芷乙醇提取物對白色念珠菌生物膜具有明顯的抑制作用[13]。艾葉揮發(fā)油對表皮葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、普通變形桿菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌等良好的抑菌作用[14]，并具有誘導(dǎo)白念珠菌凋亡的活性[15]。廣藿香油不僅可顯著抑制大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、變形桿菌、痢疾志賀氏菌、傷寒桿菌、金黃色葡萄球菌[16]，同時廣藿香酮對白色念珠菌具有一定的抑制作用[17]。另外，中藥揮發(fā)油對免疫系統(tǒng)具有一定的調(diào)節(jié)作用。蒼術(shù)揮發(fā)油具有刺激小鼠脾臟淋巴細(xì)胞增殖的作用[18]；蘄艾揮發(fā)油能明顯提升小鼠胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)，促進小鼠細(xì)胞免疫功能，還能誘導(dǎo)脾淋巴細(xì)胞增殖，提高小鼠細(xì)胞免疫水平[19]；廣藿香醇是藿香揮發(fā)油的主要成分之一，研究發(fā)現(xiàn)廣藿香醇不但可減少肺中流感病毒的載量，而且可升高血清抗流感病毒 IgA、IgM 和IgG 滴度，升高血液中CD3+、CD4+和CD8+T 細(xì)胞水平，增強宿主免疫反應(yīng)[20]。可見蒼術(shù)、石菖蒲、白芷、藿香、艾葉5 味中藥的揮發(fā)性成分對于呼吸道感染性疾病具有一定的預(yù)防作用，同時為中藥香囊預(yù)防呼吸道感染性疾病提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

利用關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚類分析、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析等數(shù)據(jù)挖掘方法對組方規(guī)律進行探索，發(fā)現(xiàn)“蒼術(shù)、石菖蒲、白芷、藿香、艾葉”為預(yù)防用中藥香囊的核心藥物組合，不僅為中藥香囊預(yù)防呼吸道感染性疾病的臨床配伍、組方化裁、創(chuàng)制新方提供了重要參考，同時為中藥香囊劑型或其它外用劑型的制劑研發(fā)提供了重要依據(jù)。但是，該研究注重藥物組成規(guī)律而忽視劑量、配伍比例規(guī)律，部分局限了其臨床應(yīng)用；同時，核心藥物預(yù)防呼吸道感染性疾病的物質(zhì)基礎(chǔ)及具體作用機制尚不明確，這些都需要進一步深入研究。