劉興華,方夢冰,林長峰,林興棟
偏頭痛是一種常見的慢性神經(jīng)血管性疾病,以反復發(fā)作,持續(xù)4~72 h、一側或雙側搏動性頭痛表現(xiàn)為主,且多發(fā)生于偏側頭部,可伴惡心、嘔吐、畏光和畏聲等癥狀[1]。2019年全球疾病負擔研究結果顯示,偏頭痛是全球致殘的第二大原因,在年輕婦女中位居第1位[2]。2017年我國頭痛癥病人約有4.827億例,占總人口的34.7%,偏頭痛給病人帶來了沉重的心理負擔,嚴重影響其生活質量[3]。對于偏頭痛的治療,西醫(yī)推薦使用β受體阻滯劑、鈣離子拮抗劑、曲坦類、非甾體類抗炎藥(NSAIDs)等藥物為主,服藥后病人癥狀雖能緩解,但會產(chǎn)生不同程度的嘔吐、嗜睡、疲倦等不良反應,不建議長期使用[4]。偏頭痛可歸屬于中醫(yī)學“頭痛”“頭風”等范疇,中醫(yī)辨證論治臨床效果明顯[5]。國家專利數(shù)據(jù)庫中公布的治療偏頭痛的中藥復方多數(shù)在臨床中確有療效且廣泛使用,本研究通過對國家專利數(shù)據(jù)庫建庫以來的中藥復方治療偏頭痛的專利進行分析,以期探索其用藥規(guī)律,為臨床研發(fā)高效新方奠定基礎。
1.1 數(shù)據(jù)來源 登錄中國專利公布公告網(wǎng)(http://epub.sipo.gov.cn/),進入高級查詢界面,檢索時間:數(shù)據(jù)庫建立至2020年12月1日;“專業(yè)類型”中勾選“發(fā)明公布”“發(fā)明授權”,“文本”名稱中填寫“偏頭痛and中藥”“偏頭痛and草藥”,點擊查詢進行檢索。
1.2 納入標準 國家專利數(shù)據(jù)庫中公布的國內與治療偏頭痛相關的中藥復方,方藥信息完備,藥物組成最少2味藥以上,在基礎方上隨證加減的復方只保留基礎方。
1.3 排除標準 主要成分為中西藥混合應用的復方、中藥提取物處方、中藥外治復方、保健品、飲品以及食品類的專利;組方重復的專利。
1.4 數(shù)據(jù)庫構建及整理 依據(jù)上述標準,篩選出符合標準的專利復方,采用雙人雙錄入的方法,將收集到的專利復方錄入Microsoft Excel 2010軟件中。經(jīng)雙人交叉核對無誤后,將Excel文件導入古今醫(yī)案云平臺(V2.2.3),使用“醫(yī)案標準化”模塊對數(shù)據(jù)進行標準化處理。首先參照2020年版《中華人民共和國藥典》[6],若未收錄則參考既往版本,若藥典中未收錄,則參考《中華本草》[7]及《中藥學》[8]對專利復方中的藥物名稱進行標準化。①藥名不規(guī)范,將“川貝”統(tǒng)一規(guī)范為“川貝母”,“蓽拔”統(tǒng)一規(guī)范為“蓽茇”等;②藥物產(chǎn)地及炮制名稱,“滁菊、杭白菊”統(tǒng)一規(guī)范為“菊花”等;③藥物別名及俗稱,如“元胡” 統(tǒng)一規(guī)范為“延胡索”;④對炮制方法不同而功效不同的中藥分開錄入,如“甘草”和“炙甘草”;⑤對于在《中華人民共和國藥典》《中華本草》及《中藥學》中未收錄的中藥,如香花菜、楔葉葎、歪頭菜、天布羅、碎米柴、石香葇、山大顏等,考慮臨床診治過程中運用較少,不予錄入。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析 ①將錄入的Excel文件導入古今醫(yī)案云平臺(V2.2.3),運用古今醫(yī)案云平臺中的“數(shù)據(jù)挖掘分析”模塊對中藥頻數(shù)、性味歸經(jīng)及功效分類進行統(tǒng)計分析;②采用IBMSPSS Modeler 18.0 軟件,運用其 Apriori 算法對中藥進行關聯(lián)規(guī)則分析并構建藥物關聯(lián)網(wǎng)狀圖;③運用 SPSS Statistics 26.0軟件進行聚類分析,并進行KMO檢驗和Bartlett球形檢驗,提取其公因子,進行因子分析。
2.1 專利公布情況 根據(jù)納入和排除標準,檢索到中藥復方專利405項,最終納入專利280項,申請時間為1993年2月—2019年11月,按照年份統(tǒng)計專利數(shù)目,近9年申請的專利數(shù)占84.64%,其中2015年最多有53項,之后呈平穩(wěn)下降的趨勢。詳見圖1。
圖1 國家專利數(shù)據(jù)庫治療偏頭痛中藥復方專利申請情況
2.2 納入藥物統(tǒng)計 280條專利中共包含藥物602種,中藥總使用頻數(shù)為3 651次,單項專利中藥物數(shù)目最多有52味,最少有2味,平均每首專利方中包含13.03味中藥。頻次≥28次的中藥降序排列,共得到中藥32種,其中頻率≥28%的有川芎、白芷、天麻、甘草、當歸、白芍、防風;對頻次≥28次的中藥進行功效分類,發(fā)現(xiàn)中藥類別中頻率≥15%的有4類:活血化瘀藥7味、發(fā)散風寒藥5味、息風止痙藥5味、發(fā)散風熱藥5味。詳見表1、表2。
表1 高頻中藥頻次統(tǒng)計(頻次≥28次,頻率≥10.00%)
表2 高頻中藥功效統(tǒng)計(頻次≥28次,n=1 845)
2.3 中藥性味歸經(jīng)統(tǒng)計 對中藥進行性味歸經(jīng)分析,四氣五味依次降序排列(見表3),藥物歸經(jīng)依次遞減排序(見圖2)。可知中藥復方專利治療偏頭痛中藥藥性以溫、平、微寒為主,溫熱類多于寒涼類藥物,五味以辛、甘、苦最多見,歸經(jīng)以肝、肺經(jīng)最多。
表3 中藥四氣五味統(tǒng)計 單位:次
圖2 中藥歸經(jīng)統(tǒng)計
2.4 關聯(lián)規(guī)則統(tǒng)計 采用SPSS Modeler 18.0 web關系模型繪制偏頭痛的用藥整體網(wǎng)絡關聯(lián)規(guī)則圖,通過線條的粗細和虛實來表達藥物鏈接關系的強弱變化(見圖3)。然后運用該軟件Apriori 模塊,將支持度設置為11%,置信度為70%,最大前項數(shù)為1,共得到26條關聯(lián)規(guī)則藥對,詳見表4,對處方中高頻使用的中藥進行三階關聯(lián)規(guī)則分析,將支持度設置為15%,置信度為75%,得到6對3味藥組的關聯(lián)規(guī)則,詳見表5。相同的方法進行四階關聯(lián)規(guī)則分析,將支持度設置為10%,置信度為75%得到9對4味藥組的關聯(lián)規(guī)則,詳見表6。提升度均設置為>1。藥對關聯(lián)規(guī)則分析中,最常見的為川芎-白芷、川芎-天麻等;3味藥組中置信度最高的為川芎→白芍、白芷;支持度最高的為川芎→天麻、白芷;4味中藥中聯(lián)系緊密的為防風→羌活、白芷、川芎,細辛→羌活、白芷、川芎等。
圖3 高頻藥物關聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡圖
表4 藥對關聯(lián)規(guī)則分析
表5 三階關聯(lián)規(guī)則分析
表6 四階關聯(lián)規(guī)則分析
2.5 聚類分析 運用SPSS Statistics 26.0 系統(tǒng)聚類法中的二分類變量資料的Ochiai算法,對頻次≥30次的30味中藥進行聚類分析,生成樹狀聚類圖(見圖4)。以20為分界,分類提取樹狀圖,結合中醫(yī)理論,最終選取7個藥組,詳見表7。
2.6 因子分析 運用SPSS Statistics 22.0對頻次≥68次中藥進行因子分析,Bartett球型檢驗,F(xiàn)=290.614(P<0.001),KMO=0.719,表明數(shù)據(jù)相關性強,適合進行因子分析。高頻藥物之間因子分析碎石圖見圖5。采用主成分分析法,進行Kaiser正態(tài)化的正交旋轉法,旋轉在20次迭代后已收斂;旋轉后有5個主成分特征根>1,累計總方差為67.36%,載荷系數(shù)>0.4 的中藥變量組成公因子,共提取出 5個公因子,詳見表8。
圖4 中藥復方專利組方聚類分析樹狀圖
表7 聚類分析樹狀圖中藥組合提取結果
圖5 高頻藥物之間因子分析碎石圖
表8 專利復方中中藥因子分析
偏頭痛在中醫(yī)古代文獻中多被稱為“偏頭風”“偏正頭風”“腦風”等,屬于“頭痛”“頭風”范疇[9]?!邦^痛”最早見于《黃帝內經(jīng)》,按病因分為外感和內傷兩大類,外感以風、寒、濕、熱為主,而內傷常見氣、血、痰、瘀、虛,引起頭部脈絡不通,不通則痛;經(jīng)脈失養(yǎng),不榮則痛,偏頭痛的治療可依循“頭痛”進行辨證論治[10]。本研究基于國家專利數(shù)據(jù)庫中治療偏頭痛的專利復方,運用關聯(lián)規(guī)則分析及復雜網(wǎng)絡分析等統(tǒng)計分析方法對其進行數(shù)據(jù)挖掘。
本研究檢索結果顯示,280條專利中共包含藥物602種,高頻藥物(頻次≥28次)共32味,總計使用1 845次,占總頻次(3 651次)的50.53%,可見治療偏頭痛的用藥較為集中,其功效多為活血化瘀、祛風解表、息風止痙類,根據(jù)中藥性味歸經(jīng)統(tǒng)計,用藥整體以辛溫類藥物為主,入肝經(jīng)居多,辛以散之,溫以通之,正合不通則痛,不榮則痛之病機,而頻次分析中前3位的藥物為川芎、白芷、天麻。川芎活血行氣、祛風止痛,上行巔頂,下走血海,旁通四肢,為血中氣藥,頭痛之要藥[8],其有效成分川芎揮發(fā)油可通過提高痛閾值,拮抗鈣離子,降低外周血內皮素、5-羥色胺含量等,從而有效治療偏頭痛[11]。白芷解表散寒、祛風止痛、宣通鼻竅、燥濕止帶、消腫排膿,實驗表明,白芷揮發(fā)油在體內可通過增加中樞腦干促阿片-黑素細胞皮質素原(POMC)信使RNA表達的陽性細胞數(shù)量以及內源性鎮(zhèn)痛物質的含量,進而激發(fā)內源性鎮(zhèn)痛機制而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用[12]。天麻息風止痙、平抑肝陽、祛風通絡,《本草匯言》記載:“天麻主頭風,頭痛,頭暈虛旋,癲癇強痙”,其有效成分天麻素通過下調血清一氧化氮(NO)、降鈣素基因相關肽(CGRP)、內皮素水平以減輕神經(jīng)源性炎癥反應和腦血管攣縮,從而改善偏頭痛病人的臨床癥狀[13]。
為了探究藥物之間的配伍規(guī)律,本研究進行了2味藥、3味中藥和4味中藥的關聯(lián)規(guī)則分析,以獲知專利復方中常用的角藥和藥對。從藥對關聯(lián)規(guī)則來看,以川芎為主,配與其他高頻用藥,再次凸顯川芎治療偏頭痛的首要地位,其中支持度最高的藥對為川芎→白芷,支持度為43.21%,置信度為83.47%,可知川芎→白芷為治療偏頭痛的基本藥對,二藥合用,血旺能載氣、氣足能生血,從而使活血通絡、祛風散寒之效倍增[14]?,F(xiàn)代藥理研究亦表明,川芎、白芷合用能增強其有效成分溶出[15]。其中有37個化學成分與頭痛治療息息相關,可通過調節(jié)5-羥色胺或作用于炎癥相關靶標等多種途徑治療頭痛[16]。支持度較高的藥對還有川芎→天麻、川芎→甘草、川芎→當歸、川芎→白芍、川芎→防風、川芎→細辛,而在三階、四階關聯(lián)規(guī)則結果顯示,專利復方常在川芎、白芷的基礎上與祛風解表藥、息風止痙藥、補血藥合用,即活血祛瘀、解表祛風,又養(yǎng)血息風,散收相合,以達活血不傷血,祛邪而不傷正的目的,符合臨床用藥經(jīng)驗。進一步總結常用藥對,可歸納出川芎、白芷、羌活、防風/細辛組合,可視為治療偏頭痛的主要配伍。
聚類分析有助于發(fā)現(xiàn)隱性配伍規(guī)律,因子分析則可篩選出方劑中主要發(fā)揮作用的藥物組合或單藥[17]。C1聚類方中含有紅花、桃仁、當歸、地黃、赤芍,為桃紅四物湯加減,發(fā)揮活血養(yǎng)血的功效,《臨證指南醫(yī)案》曰:“大凡經(jīng)主氣,絡主血,久病血瘀?!睔鉁雠c偏頭痛的發(fā)病關系密切,活血化瘀為偏頭痛的主要治法之一,臨床研究表明,桃紅四物湯能通過改善血液流變性、增加腦血流量等起到治療偏頭痛的作用,其效果優(yōu)于鹽酸氟桂利嗪膠囊(西比靈)[18]。若兼有內風斡旋,經(jīng)絡阻滯,可考慮合用C6聚類方,地龍、鉤藤平肝息風,葛根解肌,延胡索行氣止痛,《本草綱目》記載延胡索:“能行血中氣滯,氣中血滯,專治一身上下諸痛”。諸藥相合以達通經(jīng)活絡止痛之效。C2、C4所得聚類方與因子F1、F3、F4所得規(guī)律相似,含有川芎、白芷、細辛、羌活、防風、荊芥,此為川芎茶調散加減,“風為百病之長”“高巔之上,唯風可到”,清代汪昂的《醫(yī)方集解》:“此足三陽藥也,羌活治太陽頭痛,白芷治陽明頭痛,川芎治少陽頭痛,細辛治少陰頭痛,防風為風藥卒徒,皆能解表散寒,以風熱在上,宜于升散也。頭痛必用風藥者,以巔頂之上,唯風藥可到也?!倍F(xiàn)代網(wǎng)絡藥理學研究亦表明,川芎茶調散可能通過多條通路調控炎癥反應、血管收縮等生物過程進而治療偏頭痛[19],可知風邪外襲所致偏頭痛,以解表祛風止痛為其治法,選用川芎茶調散加減。若風邪夾痰,阻于經(jīng)絡,可合用C7聚類,“全蝎、僵蠶、蔓荊子”,即牽正散加減,以達祛風化痰、通絡止痛之功。C3中白芍、柴胡、甘草、香附為經(jīng)典名方散偏湯中行氣開郁、柔肝止痛的關鍵配伍,柴胡、香附行氣開郁,芍藥配甘草酸甘化陰,緩急止痛。因子F2與此相似均以調肝柔肝為關鍵。C5“天麻、茯苓、半夏”中,既包含經(jīng)典名方二陳湯中茯苓與半夏的配伍,燥濕化痰與利水滲濕相合,合朱丹溪“燥濕滲濕則不生痰”之理,又提醒運用天麻平肝息風,考慮到內風為頭痛的致病因素,而從肝論治。此聚類考慮痰濕為其關鍵致病因素,聚濕化痰,內阻脈絡,不通則痛,顧燥濕化痰為關鍵。單藥因子F5甘草,考慮其調和藥性作用,臨床意義不大。本研究發(fā)現(xiàn)專利復方治療偏頭痛中多以活血化瘀、解表祛風、行氣開郁、燥濕化痰為配伍原則,反映出偏頭痛的核心病機為本虛標實。
本研究基于國家專利數(shù)據(jù)庫共納入280首專利復方,借助古今醫(yī)案云平臺及SPSS軟件,進行頻數(shù)分析、性味歸經(jīng)統(tǒng)計、關聯(lián)規(guī)則分析、聚類分析、因子分析等方法統(tǒng)計研究,得出近25年治療偏頭痛的專利復方用藥規(guī)律,結果有一定的創(chuàng)新性和實際價值,為研發(fā)高效新方治療偏頭痛奠定前期基礎。但因為大部分專利復方證型信息欠缺、部分未標明用藥劑量只標明份數(shù),且專利中并未對偏頭痛臨床分期治療加以區(qū)分,導致結果具有一定的局限性。除此之外,我國中藥專利申請的創(chuàng)新水平較低,以簡單模仿和低級重復為主,多為改進型發(fā)明,甚至個別方案是不成熟的初步想法[20]。這些均使研究的可靠性和精確性不足,需要今后進行更全面深層次的研究。