利用R语言数学算法研究白芍、赤芍配伍规律对比研究

王保军

（鹤壁职业技术学院，河南 鹤壁 458030）

白芍与赤芍同属毛茛科植物芍药（Paeonia lactiflora Pall.）的根茎，但由于炮制方法不同，两者的中药功效也不尽相同。白芍性苦、酸，微寒，归肝、脾经，具有养血敛阴、柔肝止痛、平抑肝阳等功效；赤芍性苦、微寒，归肝经，具有清热凉血、散瘀止痛之效［1］。白芍与赤芍在药物化学成分与药理作用机制上也有一定差异。范玛莉等［2］发现白芍中精氨酸、苏氨酸、乙酸、芍药内酯苷、没食子酸等物质含量较高，而赤芍中丙氨酸、α-葡萄糖、蔗糖、芍药苷以及丹皮酚的量较高。练杭芸等［3］利用UPLC-QTOF-MS 技术分析了白芍与赤芍的化学成分，结果表明白芍中芍药内脂苷明显高于赤芍，而赤芍中的氧化芍药苷显著高于白芍。王瑞等［4］研究发现赤芍与白芍药理作用具有一定区别，白芍在抑制炎性水肿、抗炎性渗出方面作用较佳，而赤芍在抑制血小板凝集方面优于白芍。

白芍与赤芍化学成分、药理作用的差异，使其在中药配伍、临床应用方面表现出不同的特点。巫丹［5］研究了柴胡与白芍、赤芍配伍的作用，认为柴胡与白芍、赤芍配伍后能理气活血，且赤芍能加强该作用。但目前仍然缺少有关白芍、赤芍配伍作用的对比研究，不能系统的说明白芍与赤芍配伍规律上的差异特点。Apriori 关联算法等数据挖掘技术越来越多的应用于中药药性、功效及药理作用的研究［6］。吴地尧等［7］的表明Apriori 关联算法适用于方剂配伍规律研究、医案研究、中药药性研究等多个领域，能有效说明中药药性理论，促进中药现代化发展。本研究利用R软件Apriori 关联算法系统分析白芍与赤芍在配伍规律上的异同，为白芍、赤芍的临床配伍应用提供借鉴参考。

1 材料与方法

1.1 中成药数据集的建立

将《中国药典》第一部中所有中成药制剂收录于Excel，构建《中国药典》中成药数据库。从数据库中搜索带有“白芍”或“赤芍”的所有中成药方剂，分别建立“白芍方剂数据集”和“赤芍方剂数据集”。本研究建立“白芍方剂数据集”，包含方剂115 个；建立“赤芍方剂数据集”，包含方剂56个。

1.2 数据处理

（1）将药味相同但制剂不同的中成药删除，仅保留一种制剂。例如，抗感口服液和抗感颗粒药味相同，仅保留一种制剂。（2）将中药名中带有“炒”“蒸”“煅”的统一取消，以便统一药物名称。（3）为体现白芍或赤芍在方剂中的配伍规律，方剂药味数量不宜太多，应排除药味数＞15的大方。

1.3 软件与参数

本研究利用R 软件进行数据挖掘和关联规律分析。主要应用arules包进行频繁项集分析和关联规律分析；应用arulesViz 包进行可视化分析。参数设置：（1）频繁项集，指与白芍或赤芍配伍的中药频次、频率。（2）关联规律包括置信度、支持度、提升度。X→Y（S=s%，C=c%）形式，S 表示支持度、C 表示置信度，该形式表明出现X 中药的方剂中有c%的概率出现Y，适应性为s%。提升＞1 表明X 的出现对Y 的出现有提升作用，推测X与Y配伍相须、相使。

2 结果

2.1 数据库建立结果

在删除药味相同但制剂不同的方剂，并将药味数＞15的大方删除后，本研究在《中国药典》中成药制剂共挖掘含有白芍方剂115 个，含有赤芍方剂56 个。利用Excle表构建数据集，用R软件进行Apriori关联算法分析。

2.2 白芍的频繁项集与关联规律

白芍相配伍的中药频次情况如表1、图1 所示，白芍与甘草的配伍频率最高，频次60、频率52.17%，其次为当归、熟地黄。白芍配伍中药的关联规律如图2、表2 所示，重点说明白芍配伍频次前三的甘草、当归、熟地。白芍配伍甘草时，有30%的置信度同时配伍延胡索。白芍配伍当归时，有52%置信度同时配伍熟地黄、有40%置信度同时配伍川芎。白芍配伍熟地时，有96.3%置信度同时配伍当归。以上配伍的提升度1。综上可知，白芍配伍中药比较重要的组方为：白芍-甘草-延胡索；白芍-当归-熟地黄；白芍-当归-川芎。

表1 白芍配伍中药频次表（排名前10）

表2 白芍高频次配伍药物的关联规律（频次排名前3药物）

2.3 赤芍的频繁项集与关联规律

赤芍相配伍的中药频次情况如表3、图3 所示，赤芍与当归的配伍频率最高，频次20、频率35.71%，其次为川芎、红花。赤芍配伍中药的关联规律如图4、表4 所示，重点说明赤芍配伍频次前三的当归、川芎、红花。赤芍配伍当归时，有45%的置信度同时配伍川芎、有40%的置信度同时配伍红花。赤芍配伍川芎时，有56.25%置信度同时配伍当归、有43.75%置信度同时配伍丹参、有43.75%置信度同时配伍红花。赤芍配伍红花时，有50%置信度同时配伍当归、有43.75置信度同时配伍川芎。以上配伍的提升度1，综上可知，赤芍配伍中药比较重要的组方为：赤芍-当归-川芎；赤芍-当归-红花；赤芍-川芎-丹参；赤芍-红花-川芎。

表3 赤芍配伍中药频次表（排名前10）

表4 赤芍高频次配伍药物的关联规律（频次排名前3药物）

3 讨论

中医药恰当的配伍、规范的用法用量对于提高中药临床应用的安全性和合理性具有重要作用［8］。中医药配伍具有“相须、相使、相畏、相杀、相恶、相反”等特点，辨证论治、合理的中药配伍能使方剂具有减毒增效的作用［9］。白芍是常用的养血、敛阴中药，其来源为毛茛科植物芍药的干燥根部，富含白芍总苷等有效物质，具有抗炎、镇痛、镇静免疫调节、保肝护肝等药理作用［10］。本研究通过Apriori 关联算法挖掘分析《中国药典》中成药制剂，发现与白芍配伍频次较高的药物为甘草、当归、熟地。陈翼等［11］总结了《辨证录》中白芍的用药配伍，发现白芍与甘草配伍频次最高、为166 次，白芍与当归配伍频次第二、为151 次，白芍与熟地配伍频率也比较高、为65 次，这与本研究的结果基本一致，说明白芍善与与甘草、当归、熟地配伍。李黎丽［12］研究发现白芍与甘草配伍在脾阴虚模型中得到较好的应用，符合“酸甘化阴”的中药五味药性理论。唐雅男［13］的一项研究表明甘草与白芍配伍后初生物质、次生物质含量发生显著变化，甘草能使白芍药性趋于缓和。申旭霁［14］系统分析了痛经中成药组方规律分析，发现白芍柔肝止痛、延胡索活血止痛，相辅相成属于核心配伍之一，这与本研究发现的白芍-甘草-延胡索核心组方相似。白芍与当归配伍由来已久，逍遥散中含有白芍与当归，四物汤则由白芍、当归、熟地、川芎配伍而成。白芍与当归配伍能基于复杂生物网络产生协同增效作用，对痛经小鼠模型有明显改善作用［15］。韩云鹏发现［16］白芍、甘草、当归、熟地黄、川芎均为古今痛经方要药，说明本研究发现的白芍-当归-熟地黄，白芍-当归-川芎核心配伍，具有活血止痛、治疗痛经的作用。

赤芍与白芍相比，赤芍长于凉血逐淤，白芍长于补血养阴，故有“白补而赤泻，白收而赤散”之说。白芍与赤芍除了加工方法的不同，种质来源也具有明显差异。姚杰等［17］分析古籍文献发现赤芍主要产于山东、太原等地，而白芍则产于杭州、四川，两者种质不同，药效物质基础也有一定差别。本研究进一步分析赤芍的配伍规律，发现赤芍主要与当归、川芎、红花配伍。杨中京［18］在总结了缺血性中风用药规律后，发现赤芍、川芎、当归、红花、丹参等药物位于使用频率排名前十，说明本研究发现的赤芍-当归-川芎、赤芍-当归-红花、赤芍-川芎-丹参、赤芍-红花-川芎这几个核心组方具有活血化瘀、抗缺血性中风的作用。潘建科等［19］发现当归、红花、赤芍、川芎是防治髋部骨折深静脉血栓的前四位药物，这也证明本研究发现的赤芍核心组方具有通利血脉、抗血栓的作用。

综上所述，本研究利用R 语言Apriori 算法系统分析了《中国药典》中成药制剂的白芍与赤芍配伍规律，发现白芍与赤芍配伍具有一定相似性，也有不同之处。两者均善与当归、川芎配伍，但作用并不相同。白芍平肝、止痛，与当归、川芎配伍主要用于治疗阴虚肝郁、痛经等症；赤芍清热凉血，与当归、川芎配伍主要用于治疗活血化瘀、通利血脉。赤芍与白芍的配伍规律的差别体现在赤芍与活血效果较强的红花配伍，而白芍则与补脾益气的甘草配伍，表明赤芍兼具活血散淤作用，而白芍长于补阴养血作用。本研究数据挖掘的结果为中医师临床配伍白芍、赤芍提供了数据参考，为白芍、赤芍的临床合理应用提供借鉴。