冬瓜子中医药用药规律的数据挖掘*

杨钧涵，孙婉萍，谢明

辽宁中医药大学药学院 辽宁大连 116600

葫芦科（Cucurbitaceae）是在全世界范围内被广泛利用和种植的植物科之一，包括了许多深受欢迎的蔬菜和水果，如南瓜、西葫芦和甜瓜等。其中，冬瓜属（Benincasa）是葫芦科家族中的一个重要属，拥有着许多有益的品种，其中最为著名的便是冬瓜（Benincasa hispida（Thunb.）Cogn）。冬瓜全国各地均产，其干燥成熟种子（即中药材冬瓜子Semen benincasae）在中国、印度、韩国、美国广为使用，历史悠久[1-3]。

在我国的药物史上，冬瓜子作为药物最早被记录在东汉时期的《神农本草经》中，且被列为上品。冬瓜子味甘、性微寒，归属于肺和大肠经，具有治疗痰热咳嗽，肺痈，肠痈，白浊，带下，脚气，水肿，淋证[4]等功效。冬瓜子主要用于治疗痰热引发的咳嗽、肺炎、肠炎、白浊、妇科带下、脚气、水肿、淋病等疾病。冬瓜子以其显著的药效在数千年的中医药学史中一直处于十分重要的地位。相关的传统方剂有冬瓜子汤、大黄牡丹汤、千金苇茎汤、醒脾汤、导源饮等250 余首，现代中药制剂有清热化湿口服液、前列舒丸、乙肝转阴丸、通淋胶囊等。

冬瓜子也是苗、傣、侗等多民族医学常用草药，如冬瓜子是特色傣药解药“雅叫哈顿”中六味组成药之一[5]。具有清热解毒、止咳化痰、除风止痒、利水消肿的功效[6]。此外，冬瓜子兼润泽肌肤，为治疗痤疮、美容养颜之要药[7]。又作药膳，收载于唐代食疗著作《食疗本草》[8]。冬瓜子中化学成分主要为皂甙，尿素、尿素分解酶、脂肪油等[9]。国内外文献有关冬瓜子药理作用的研究较少，现代药理学研究表明其药理活性主要有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、镇痛、抗糖尿病等[10]。

方剂是中医以中药为基础，以“方、药、证”为核心的多维结构，是中医“理、法、方、药”理论的重要内容[11]。方剂是中医学的重要组成部分，它是连接中医基础与临床的重要纽带，蕴藏着大量可信数据[12]。正确认识中药方剂，是正确认识和解释中医整体观念、辩证思维的关键；掌握和解决与方剂学有关的科学问题，可以使研究思路更加准确[13]，从而为方剂的传承和创新打下坚实的基础。

中医药数据来自于中药自身，而中医药信息本身的特性又决定了中医药数据的知识性，因此必须对这些知识性数据进行处理。所以，在搜集和整理数据之后，就可以利用数据挖掘技术对这些数据进行系统的分析。数据挖掘方法在方剂配伍规律研究、药性研究、制剂工艺研究等多个方面得到了广泛的应用。在方剂配伍规律的研究中，以 Apriori、FP-growth、层次聚类、贝叶斯分类、Logistic 回归等数据挖掘算法最为常用[14]。以数据挖掘、网络药理为代表的大数据处理和分析技术，在中药药效物质基础、作用机理及用药规律等方面得到了广泛的应用[15]。通过使用数据挖掘技术，能够对中医的治病用药规律进行分析，对临床经验进行挖掘和推广。

本文对含有冬瓜子的中药方剂进行收集，并利用Excel 2021、SPSS Modeler 18.0 和 SPSS Statistics 26软件，对其进行了组成药物的频次统计、关联规则分析和聚类分析[16]，从而为冬瓜子的现代临床应用和开发奠定基础。

资料与方法

1 方剂收集

检索华柄数据智能中医药大数据服务平台（http://www.huabeing.com/）中方剂大数据（专业版）、中医智库（https://www.zhongyigen.com/）、普济方数据库（http://www.99zyzx.cn/），关键词为“冬瓜子”。

2 方剂筛选

2.1 纳入标准 包含冬瓜子及其炮制品的方剂；药物组成、功效主治均完整的方剂。

2.2 排除标准 ①药物组成相同的重复方剂；②方剂组成及主治不完善或缺失；③单味药方剂；④药膳，食疗及代茶饮；⑤与西药联合用药的方剂。

3 规范化处理

为降低中药名称差异带来的影响，参考《中国药典》2020 年版、《中华本草》《中药大辞典》，对冬瓜子的中药方剂中的药物名称进行规范，将“生地”改为“地黄”，“黄耆”改为“黄芪”，“蝉衣”改为“蝉蜕”，“制何首乌”改为“何首乌”，“麦门冬”改为“麦冬”；把两种或更多种中药组合在一起的简称进行拆分，如把“乳没”拆成“乳香，没药”；对有错别字的中药名称进行规范化处理，如将“肉从蓉”改为“肉苁蓉”。并参考《中医临床诊疗术语·疾病部分》（GB/T16751.1-2020）[17]对含冬瓜子中药方剂治疗的疾病进行分类规范。

4 录入与核对

对248 个中药方剂进行筛选和整理，并将其全部录入到 Excel 2021 数据文件中，每一个方剂记录一行。为了确保数据的准确，我们选择了双人输入模式，并保证一人核对一人输入，从而避免输入错误。

5 数据分析方法

使用Microsoft Office Excel 2021 对中药的使用频率、性味、归经进行分析，并构建条形图和雷达图[18]；在IBM SPSS Modeler 18.0 软件中使用Apriori 算法进行常用药物的关联规则分析，并找到最常用的药物组合；使用IBM SPSS Statistics 26 软件进行系统聚类分析，使用Pearson 相关系数作为衡量变量相似度的指标[18]。

结 果

1 配伍中药及主要治疗疾病的分类频率统计

1.1 配伍中药使用情况 含冬瓜子的中药方剂中组成药物共有457 味，累计使用次数达2339 次，在《中国药典》中收录的有319 味，累计使用次数达1849 次，占79.05%；与冬瓜子配伍次数最高的五种中药依次为：薏苡仁（80 次，32.25%），桃仁（64 次，25.81%），甘草（60 次，24.19%），金银花（47 次，18.95%），芦根（43次，17.34%）;出现频数最低的中药有走游草、粽叶、紫苏叶等，仅出现一次。与冬瓜子配伍的中药（占比≥10%）的使用频率统计如图1。

图1 含有冬瓜子的中药方剂中使用频率＞10%的配伍中药使用情况

1.2 药性药味情况 通过对248 个冬瓜子方剂中配伍中药的性、味和归经分布的研究，我们发现，在含有冬瓜子的组方中，常用的配伍中药以甘、苦、辛味为主，药性以温、寒、平为主，大部分配伍的中药归肝经、肺经、胃经和脾经，如图2 所示。

图2 含冬瓜子的中药方剂中配伍中药的性味及归经分布情况

1.3 主治疾病情况 主治疾病以肺系病、脾系病、肾系病等病类最为常见。含冬瓜子的中药方剂主治疾病分类情况如图3 所示。

图3 含冬瓜子中药方剂的主治疾病分类情况

以上图表可见，冬瓜子主要用于治疗肺系病类（肺痈、肺炎、哮喘、咳嗽等），脾系病类（肠痈、血痢、赤白痢、脾胃虚等），肾系病类（肾炎、前列腺肥大、淋证等），生殖病类（血崩、盆腔炎、恶露不尽、产后血晕等）和皮肤黏膜病类（粉刺、雀斑、瘢痕等）。同时，根据中医基础理论，“肾藏经，主生长发育与生殖，在窍为耳及二阴”、“肺主气，司呼吸，在体合皮”、“脾主生血统血”等可知冬瓜子主要归经为肺、脾、肾经。此外，冬瓜子常与薏苡仁、金银花、芦根、牡丹皮等寒凉中药配伍，偏性寒凉，具有清热之功效。

2 用药关联规则分析及系统聚类分析

采用 SPSS Modeler18.0 软件进行关联规则分析，并采用 Apriori 模型对不同配伍关系进行深入研究，以期筛选出潜在组方规律。设定支持率＞10%、置信度＞100%、最大前项数为5、提升度＞1。从含冬瓜子中药方剂中筛选出18 个核心药对，包括13 个2 联药组和5 个3 联药组，提升度均＞1。结果表明，所有的药物组合都具有显著性。在这些药对中，有6 个药对支持度＞15%，它们之间的关联度从高到低的前5 位依次为：薏苡仁、桃仁、甘草、金银花、芦根。18 个核心药对组合的结果见表1，高频中药的关联网络见图4。

表1 含冬瓜子中药方剂中的核心药物组合情况

图4 含冬瓜子的中药方剂高频用药关联网络

该关联规则分析结果揭示了含冬瓜子的中药方剂的核心药物配伍规律，支持度高的药物组合如冬瓜子-薏苡仁（化痰止咳平喘药-利水渗湿药）、冬瓜子-桃仁（化痰止咳平喘药-活血化瘀药）、冬瓜子-甘草（化痰止咳平喘药-补益药）、冬瓜子-金银花（化痰止咳平喘药-清热药）、冬瓜子-芦根（化痰止咳平喘药-清热药）等，这表明，冬瓜子在中药方剂中常与利水渗湿药、活血化瘀药、补益药和清热药合用，这与上述频率统计结果一致。根据关联规则和系统聚类分析，从含冬瓜子的中药方剂所主治的各种中医临床疾病中筛选出最常见的几种病类——肺系病类、脾系病类、肾系病类、生殖病类和皮肤黏膜病类，进行用药规律分析。

2.1 肺系病类用药 主治肺系病类的含冬瓜子中药方剂共69 个。关联规则分析得到核心药物组合11 种，包括包括8 个2 联药组和3 个3 联药组，高频中药的关联网络见图5，核心药对组合的结果见表2。含有冬瓜子的治疗肺系病类的中药方剂主要药物组合有三类：I 类为冬瓜子，II 类为薏苡仁、芦根、桃仁、金银花、桔梗、甘草和鱼腥草，III 类为其他13 味中药包括川贝母、苦杏仁、桑白皮等。结合关联规则分析和聚类分析的结果，在含冬瓜子的治疗肺系疾病的中药方剂中，支持度最高的药物组合为冬瓜子-薏苡仁。支持度较高的药物组合可归纳为聚类分析结果中 I 类和II 类药物的组合，这表明药物的组成主要是苇茎汤（出自《备急千金要方》）或其加减方。

表2 主治肺系病类的含冬瓜子中药方剂的药物组合情况

图5 主治肺系病类的含冬瓜子中药方剂的用药关联网络

2.2 脾系病类用药 以冬瓜子为主治疗脾系病类的中药方剂共45 种。通过关联规则分析，获得了22 种核心药组，其中包含了9 种2 联药组、9 种3 联药组、4 种4 联药组，高频中药的关联网络如图6 所示，核心药对组合的结果如表3 所示。

表3 主治脾系病类的含冬瓜子中药方剂的药物组合情况

图6 主治脾系病类的含冬瓜子中药方剂的用药关联网络

以冬瓜子为主治脾系病类的中药方剂有两种主要的配伍方式。其中，冬瓜子、薏苡仁、甘草、陈皮、白术、茯苓、黄连、大青叶属于Ⅰ类；桃仁、牡丹皮等其他中药为 II 类；含冬瓜子的中药方剂对治疗脾系病类有较高支持的组合如表3 所示，支持度最高的药物组合为冬瓜子-桃仁，药物的组成主要是以大黄牡丹汤（出自《金匮要略》）为代表。

2.3 肾系病类用药 主治肾系病类的含冬瓜子中药方剂共25 种。关联规则分析得到核心药物组合14 种，包括10 个2 联药组和4 个3 联药组，高频中药的关联网络见图7，核心药对组合的结果见表4。含有冬瓜子的治疗肾系病类的中药方剂主要药物组合有两类：I 类为熟地黄、桃仁、泽泻、苍术、茯苓、白术、薏苡仁，II 类为冬瓜子、车前子、白茅根等其他中药。结合关联规则分析和聚类分析的结果，在含冬瓜子的治疗肾系疾病的中药方剂中，支持度最高的药物组合冬瓜子-车前子，这表明支持度较高的药物的组成主要可归纳为聚类分析中 I 类和 II 类药物的组合，代表方为肾炎汤（出自《临证医案医方》）。

表4 主治肾系病类的含冬瓜子中药方剂的药物组合情况

图7 主治肾系病类的含冬瓜子中药方剂的用药关联网络

2.4 生殖病类用药 主治生殖病类的含冬瓜子中药方剂共22 种。关联规则分析得到核心药物组合13 种，包括6 个2 联药组、5 个3 联药组和2 个4 联药组，高频中药的关联网络见图8，核心药对组合的结果见表5。含有冬瓜子的治疗生殖病类的中药方剂主要药物组合有三类：I 类为冬瓜子和茯苓，II 类为车前子、木通、当归和阿胶，III 类为大黄、牡丹皮、桃仁、赤芍、金银花、芒硝、甘草和蒲公英；结合关联规则分析和聚类分析的结果，在含冬瓜子的治疗生殖疾病的中药方剂中，支持度最高的药物组合为冬瓜子-大黄，支持度较高的药物的组成可归纳为聚类分析中 I 类和 III 类药物的组合，主要是大黄牡丹汤（出自《金匮要略》）或其加减方。

图8 主治生殖病类的含冬瓜子中药方剂的用药关联网络

2.5 皮肤黏膜病类用药 主治皮肤黏膜病类的含冬瓜子中药方剂共21 种。关联规则分析得到核心药物组合33 种，包括12 个2 联药组、15 个3 联药组和6个4 联药组，高频中药的关联网络见图9，核心药对组合的结果见表6。含有冬瓜子的治疗皮肤黏膜病类的中药方剂主要药物组合有两类：I 类为冬瓜子和赤芍，II 类为其他中药组合。结合关联规则分析和聚类分析的结果，在含冬瓜子的治疗皮肤黏膜疾病的中药方剂中，支持度最高的药物组合为冬瓜子-白芷，综合看支持度较高的药物组合，提示其药物组成为玉容散（出自《御药院方》）或面脂（出自《备急千金要方》）的加减方。

表6 主治皮肤黏膜病类的含冬瓜子中药方剂的药物组合情况

图9 主治皮肤黏膜病类的含冬瓜子中药方剂的用药关联网络

3 用药规律比较及分析

从表1 ～表6 和图4 ～图9 可以看出，关联规则分析的结果显示，含有冬瓜子的中药方剂在治疗肺病类、脾病类、肾病类、生殖类和皮肤黏膜类疾病时，其主要药物组合存在明显差异，且随着主治疾病类型的不同，药物组合更加多样化，但支持率较低，即用药规律性不如前者。以最受支持的2 种和3 种药物组合为例，含冬瓜子的治疗肺、脾、肾、生殖以及皮肤黏膜病类的中药方剂药物组合如表7 所示。系统聚类分析可进一步揭示关联规则分析后所得药物组合的核心用药特点。冬瓜子醒脾开胃，益气养颜，单味便可增强胃功能、润泽面容等；在中药方剂中，配伍大黄、牡丹皮、桃仁等，则行气血、通经络、清热逐瘀，可用于治疗脾系病类，如大黄牡丹汤（出自《金匮要略》）等；配伍白芷祛湿止痛、消肿排脓，可用于治疗皮肤黏膜病类，如大玉容丹（出自《串雅外编》）等。

表7 主治五大病类的含冬瓜子中药方剂的药物组合情况

冬瓜子自古以来就作为美容养颜的面脂使用，在历代本草典籍、医书中，冬瓜子都是重要的药材。其“清肺化痰，消痈排脓，利湿”的功效显著，临床应用广泛。依据频次统计、关联规则分析以及聚类分析结果可知，冬瓜子与薏苡仁、桃仁、甘草、金银花、芦根、大黄等中药配伍频繁，主要治疗肺系病类、脾系病类、肾系病类和生殖病类、皮肤黏膜病类等多种疾病。冬瓜子配伍的中药以甘、苦、辛味为主，药性以温、寒、平为主，大部分配伍的中药归肝经、肺经、胃经和脾经。同时，结合中医基础理论及冬瓜子主治病症，可得出冬瓜子性寒凉，主要归经为肺、脾、肾经。

冬瓜子现代研究自1954 年兴起，主要是关于冬瓜子相关的中药组方配伍经验与治疗病症的研究，可以看出冬瓜子对于治疗肺结核、肾炎、阑尾炎、肺痈、肠痈、百日咳、妇科疾病、痤疮等有不错的疗效。查询冬瓜子现代专利可以看出，冬瓜子专利主要涉及治疗痤疮雀斑、止咳化痰、肺癌结节等，可与冬瓜子方剂主治病症相印证。由此可看出，冬瓜子的现代研究是在传统冬瓜子功效主治的基础上进行延续并发扬的。

结 论

本研究通过频率统计、关联规则分析、聚类分析等方法，对含冬瓜子的中药方剂进行数据挖掘，以揭示含冬瓜子的中药方剂的用药规律及配伍特征，为其合理利用及合理开发奠定基础。冬瓜子在临床上有着非常广泛的用途，可以内服也可以外用，可以对肺系病类，脾系病类，肾系病类，生殖病类，皮肤黏膜病类等多种日常急、慢性疾病进行治疗。

冬瓜子跟不同的药物进行配伍，从而发挥出不同的功效，这样才能更好地满足临床的需要，这还可以反映出冬瓜子的使用规律和治疗不同疾病的药物组合特点，为“异病同治”提供理论支持。同时，本文提出一种寻找不同药物组合中可能存在的共同规律的新方法，为探索新的组方规律提供思路，值得进一步发展和推广。此外，建议以“中药成分”和“网络药理学”的跨学科方法为切入点，为冬瓜子中药资源的规范化和可持续发展应用奠定基础。