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[转载]中药药性量化研究的方法学进展

已有 1318 次阅读 2023-3-26 17:30 |个人分类:思考中医|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

资料来源:文艺,李海文,刘凤斌,侯政昆. 中药药性量化研究的方法学进展. 中华中医药杂志2017,32(3):1181-1183

摘要:20世纪以来,在中医现代化和国际化的研究中,应用现代科学技术被提到空前高度,现代科学技术成为推动中医研究和发展的主要杠杆,揭示和阐明了中医思想文化的科学本质和内涵,产生了深刻的文化效应。其中,中药药性量化根据研究目的不同也在不断分化和发展,它对中医药标准化发展起到了积极影响。文章分别从四气、五味、归经3个方面对目前中药药性量化的方法学进行了系统地总结;同时,初步分析也显示在当今中药药性量化领域仍存在着量化等级标准不统一、赋分权重不统一、量化方法缺乏共识和权威推广等不足。在后续研究中应进一步改善缺陷,以促进中医药现代化和标准化的整体发展。

中药药性是体现中药作用最基本的特征。近40年来,学者们围绕中药药性理论在理论探讨、实验研究、临床应用等方面开展了一系列研究,建立了较多中药药性理论研究的技术方法[1],较好促进了中医药的标准化发展。中药量化是赋予中药科学的、规范的、具体的、微观的且可量化的现代内容,它包括研究科学层面的剂量阈,以及哲学和艺术层面的随证施量等多个层次[2],而其中核心重点是中药药性量化,目前已有较多学者进行研究。笔者从四气、五味、归经3个方面,依据研究内容及研究方法分析中药量化研究的现状,初步提出目前存在的问题及展望,以期为中药药性量化研究方法学提供参考依据。

四  气

四气是指药物的寒、热、温、凉4种药性,是依据药物作用于人体发生的反应归纳出来的;还有一些药物的药性较为平和,称为“平”性。由于平性药没有寒凉药或温热药的作用来得显著,所以在实际上虽有寒、热、温、凉、平五气,而一般仍称为四气(部分四气、五味、归经量化方法体系相同,在“四气”中已作描述,后文的“五味”“归经”中不再重述)。

1. 基于物质基础成分的研究  物质基础成分主要包括常量元素、微量元素、稀土元素、分子量、配合物、离子等。例如,黎晓敏等[3]根据无机元素,研究出药物不同药性含量差异,并由中药元素含量得出铁主寒、锰主热、钾主平的推论。管竞环等[4]和汤学军等[5]分析了辛、甘、苦味类植物中药,发现其稀土元素和非稀土元素含量存在差异,并建立了中药的定量判别函数。付先军等[6]采用电感耦合等离子体质谱法测定14种归肺经中药27种无机元素含量,运用化学计量学的方法,对无机元素的数据进行了聚类分析,得出肺经中药的归经作用与人体必需微量元素的含量具有一定的联系。胡振华[7]通过对中药主要活性成分分子量进行测定(依据中药分子式或分子结构式换算分子量),可大体界定一味中药的寒热药性,并得出不同中药药性下主要活性成分分子量及其寒、热性系数;李石生等[8]和王米渠等[9]基于中药主要活性成分分子骨架特征认为,在分子水平上可确定中药所含有效分子群与中药四性间的关系。再如,盛良[10]根据广义酸碱论、软硬酸碱原则、前线轨道理论等进行直接量化,或根据电负性差值与键的离子性关系进行量化,得出硬亲硬加合物为寒,软亲软加合物为热,交界酸碱为平,软硬结合或寒或热,并利用Pka值对四气五味进行量化。

2. 基于生物热动力学的研究  生物热力学可被定义为中药对机体的生物和化学过程中与能量相关的定量研究,从能量及能量守恒与转化的观点来分析系统在状态变化过程中热功。代春美等[11]采用微量热法,得到生物热动力学参数,从而可以对中药和复方的寒热温凉进行客观的描述。再如周韶华等[12]利用微量热法分别探讨了黄连及其不同炮制品对大肠杆菌指数生长期的生长速率常数及生长代谢过程中热量影响,借此他们认为微量热法可作为刻画中药药性的有效的新方法。孙燕等[13]采用红外热代谢成像(thermal metabolic imaging,TMI)技术将动物的热辐射信号接收后,并记录下来,再通过TMI的分析系统,将接收的整个红外成像图转化为数字信息,通过统计分析来比较正常动物与给药动物的变化,从而依据这种变化对常用中药寒热程度量化做探索性的尝试。

3. 基于生物光子相干性理论的研究  赵肖磊和韩金祥等[14-16]提出“基于生物光子辐射与中医基础理论的中药药性量子假说”,认为四气是调节机体电磁辐射量子叠加态的量度,归经表征的是药物和机体作用产生的电磁辐射与机体经络(电磁聚束频率)的吻合匹配,五味、升降沉浮则是药性的综合指标,并利用生物光量子分析系统,从整体上对中药展开研究并测定药性的定量化指标。

4. 基于简单赋值量化的研究  姚美村等[17]将中药四气、五味、归经进行二值量化和多值量化,应用人工神经网络方法和决策树方法进行数据分析,以中药药性特征为基础,对中药进行功效分类结果统一的探索性研究。蒋孝保等[18]对11种寒热划分科学地赋以数值,使中药寒热量化和传统中药寒热评价联系起来,并应用寒热数D、寒热比数d以及中药寒热量化的最小量原则,来评价不同药物寒热程度、不同剂量下寒热程度、要达到某种寒热程度的疗效的使用剂量、某个方总体寒热程度等。

5. 基于相对值算法的研究  任廷革等[19]和梁鑫森等[20]把操作数据(药物和剂量)转化为信息数据(药物和贡献度),通过计算药物剂量在其历史用药范围中的权重或药量强度,对药物的所有的药性与药效的强度进行量化表达,使得药味和药味之间的各种药效强度分析有了可比性。李永然[21]基于“单味药的药力与药量、药性强度正相关,与药物常用量负相关”的理论,用线性近似以及对线性近似进行修正的方法来计算药力,并由此药性量化方法,绘制出中药的药量—药力曲线。

6. 基于量表评估法的研究  张砚等[22]建立了专家量表评估的研究方法来开展中药药性的定量化工作,即在认知心理学和模糊数学等理论指导下,合理设计中药药性量化量表,进而由中医临床专家根据临床经验对中药药性进行量化评估。

7. 基于药性之间关联分析法的研究  杨霖等[23]利用信息分析技术中数据挖掘的数据关联挖掘分析中药药性之间的关联关系,具体采用WEK软件对中药的性、味、归经进行Apriori算法的关联分析,得出中药性、味、归经等药性属性之间的正性或负性的交互作用,为中药药性研究提供数学分析方面的证据。

8. 基于生物效应模糊数学法的研究  金锐等[24]从发生学的角度切入,将传统药性理论具有的源于实践的朴素模糊性特点与现代数学思想和方法结合起来,在模糊数学思想下进行中药寒热药性表达评价模式的理论研究和实验研究,即通过比较寒性隶属度和热性隶属度的大小而给出综合评价,对比寒性表达函数值和热性表达函数值,确定药物的药性表达倾向。

五  味

五味,就是辛、甘、酸、苦、咸5种不同的滋味,它主要是由味觉器官辨别出来的,或是根据临床治疗中反映出来的效果而确定的。由于淡味没有特殊的滋味,所以一般将它和甘味并列,称“淡附于甘”;同时,涩味的作用和酸味的作用相同,因此,虽然有7种滋味,但习惯上仍称“五味”。

1. 基于生物评价的研究  利用药物或其所含的化学组分对生物体(整体动物、离体组织、微生物、细胞等)所起的特定生物效应(药效、活力或毒力),运用特定的实验设计与对比鉴定的方法或其他方法来进行各种反应、实验、检查,来评价(或评定)药物性味,如黄永亮等[25]应用生物评价的方法评价有特殊性(如附子的“麻”味)的中药。

2. 基于人工味觉系统  结合电子舌和适当的模式识别算法以及多变量分析方法对阵列数据进行处理,从而获得药物溶液样本定性定量信息。即利用化学计量学等数学手段将电子舌膜电位分析的味觉传感器、伏安分析味觉传感器、生物味觉传感器等收集到的信号进行识别、分析、处理,从而为中药药性五味研究提供了量化及标准化工具。

归  经

归经,是药物作用的定位概念,即表示药物在机体作用的部位,是以脏腑经络学说为基础,以所治疗的具体病证为依据总结出来的用药理论。掌握归经便于临床辨证用药,提高用药的针对性,有助于区别功效相似的药物。

1. 基于“归经系数”经典数学模型  李芳等[26]运用经典数学理论,依据已经建立的药物“相对药量”模型体系,从药物的归经量化问题出发,研究方剂的归经量化。以四君子汤为例,从量化后的数据得出四君子汤主要归脾经,其次归心、肺,并得出归脾、心、肺经的量化数值。

2. 基于“归经强度”层次分析法模型  李芳等[27]通过建立层次模型,把因素间相对于目标的重要程度通过建立判断矩阵使之数量化,从而把难以处理的定性问题用定性与定量相结合来解决,用以评估不同中药在临床应用或一个方剂中不同药物的归经权重。

讨  论

综上所述,对于中药量化的研究在各个方面己取得较大进展,体现出多学科交叉渗透的态势,新成果、新论点也不断涌出,但其中仍存在局限。

第一,量化等级标准及等级数值紊乱,进行数据分析的方法也各有差别。有学者发现药性的不同量化方法对补虚药各类的功效归类有一定的影响,药性的数值量化比相对简单的二值量化具有更为理想的结果,应用人工神经网络和决策树方法在药物功效归类识别过程中的效率也有一定差别。因此,需要研究者们依据不同的研究目的来选取更直观的解释和分析或更高稳定性和正确率的量化方法和数据分析工具。

第二,数据过于标准化,而忽略临床个体化。较多研究完全依赖微量元素含量、表观热力学、生物光量子等微观数据,将其作为中药药性量化的唯一评判标准。首先微观数据与宏观真实世界并不完全一致,其次医师主观经验对中药药性的判断在临床组方中占据较大比例,使得单纯微观数据量化下的中药药性过于机械化。研究过多强调量化数据对药性统一评价、组方统一分析、临床统一应用等中药标准化的价值意义,但忽略了中医临床个体化辨证施治的核心需求,忽略了疾病、医师、药物产地等个体化的不同,违背了中医学的核心特点。基于此,应进一步探索微观数据与医师经验相结合、能适应临床个体化实践、直观简要服务于一线临床的中药药性量化研究方法和组方辅助分析决策体系,如张砚等[22]的中药药性量化研究专家量表评估法遵循了“源自临床,回归临床”的原则。

第三,目前相关研究主要集中在理论量化、思路与方法、量化公式模型、指标选择等方面,较多量化成果仅局限于科研,极少为一线临床服务,导致中药量化研究与临床脱节,实用价值欠佳,造成研究资源的浪费,服务于临床一线的诊疗决策支持方案仍有较大的完善空间。进一步进行系统性评价,通过科学研究,提高共识,在专家调查的基础上确立,并通过临床大范围、大样本的实践,将微观数据和主观经验、数据标准化和临床个体化相结合,使其逐步完善,得到权威推广。

综上所述,虽然目前从四气、五味、归经上对中药药性的量化进行了大量广泛的研究探索工作,体现出多学科交叉渗透的研究局面,但关于中药药性的等级量化标准尚未完全规范和得到一致公认的评判体系,对于中药药性量化的准确性及临床推广性还未得到进一步验证,要想更深入探索中药药性的量化,仍然需要大量的工作。以临床为切入点,应用新的技术进一步提高中药药性量化的规范化,寻找更有效的药性量化评价分析方法、整合一体化是今后的研究方向。

参考文献(略)



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