中药精油防治感染性疾病的数据挖掘及其防控新冠肺炎的应用价值分析

摘要：

目的 通过数据挖掘分析中药精油防治感染性疾病的特点，为中药精油的进一步应用提供参考。

方法 通过查阅2000年至2020年间的中国知网、万方数据、GeenMedical和NCBI数据库中关于中药精油用于防治感染性疾病的数据，将符合标准的精油输入Excel 2013建立数据库，并采用Clementine 12.0和IBM SPSSStatistics 19进行关联规则统计和聚类分析。

结果 检索到可防治感染性疾病的93种单味中药精油和27种复方中药精油；药性以温（44次，55%）为主、药味以辛味（59次，46.8%）和苦味（41次，32.5%）为主、药物归经以肺经（34次，22.8%）和胃经（32次，21.5%）为主；复方中药精油中高频的中药精油有24种，核心药对13个，聚类分析将药物分成4类；中药精油防治感染性疾病的应用方式以体外应用（31次，77%）为主。

结论 经整理发现防治感染性疾病的中药精油以性温，味辛、苦，入肺、胃经，多体外应用为特点，为防控新冠肺炎的中药外用治疗提供了数据支撑和核心药物的应用，可更好的指导体外应用中药精油防控新冠肺炎。

关键词：中药精油；感染性疾病；数据挖掘；新冠肺炎

基金项目：河南省应急攻关（201100312300），郑州市应急攻关项目（ZZKJ2020604），国家国际合作基地（2016-65）

自有人类以来，就有感染性疾病。感染是指细菌、病毒、真菌、寄生虫等病原体侵入人体，在体内生长、繁殖，导致机体的正常功能、代谢、组织结构被破坏，引起局部组织发生损伤性病变和全身性炎症反应。感染性疾病又称“传染病”，古称“瘟疫”。每次疫情的出现必定会给人类社会造成极大的损失，但针对这些疫情却少有对症治疗的药物。2019年末爆发的新型冠状病毒（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）感染引发的肺炎疫情，具有传染性强，传播范围广等特点，严重威胁全国乃至全世界人民的生命安全，如何有效防控此次疫情已经是关乎社会发展的一大问题。精油又称挥发油，是含有香脂腺的植物的高度浓缩提取物，中药精油则是一种具有独特药物作用性质的精油。精油作用温和，用途广泛，副作用小，具有防传染病、抑菌、抗炎、防腐、防治抑郁、抗氧化、促进细胞新陈代谢及细胞再生等功能，而中药精油将中药的药理作用和中医的芳香疗法相结合，在医疗、保健、食品等方面作用广泛。

目前治疗感染性疾病，临床所用药物主要是西药，但由于病毒变异速度快、西药对胃肠道黏膜刺激较大等原因，寻找一种可补充或替代的治疗手段已经迫在眉睫。本文通过数据挖掘有关中药精油防治感染性疾病的文献，采用Clementine12.0和IBM SPSS Statistics 19归纳总结出可防治感染性疾病的中药精油特点，为新冠肺炎的防控用药提供新方向。

1

资料和方法

1.1文献来源

通过查阅相关书籍和中国知网、万方数据、GeenMedical和NCBI数据库。以精油/挥发油为第一关键词，抗病毒/细菌/真菌/寄生虫第二关键词，时间范围以2000年至2020年为跨度，查阅到文献有813篇。删除无用项和重复项，共检索到可防治感染性疾病的93种单味中药精油和27种复方中药精油。

1.2纳入标准

①关于中药精油用于防治感染性疾病的真实数据；②使用中药精油防治感染性疾病具有确切疗效的文献；③关于中药精油防治人的传染性疾病的文献。
1.3排除标准

①同一作者用相同观点发表的文献；②中药复方精油中未表明成分的文献。

1.4数据分析

将符合标准的中药精油逐一输入Excel 2013建立数据库，统一中药精油的名称，如广藿香统称为藿香；石香薷统称为香薷；互叶白千层统称为茶树等。采用Clementine12.0和IBM SPSSStatistics 19统计学软件进行数据处理，相关数据采用统计描述。

2

结果

2.1可防治感染性疾病的中药精油分类情况

感染性疾病是由病原微生物和寄生虫导致的，其中病原微生物包括了病毒、细菌和真菌。经过查阅从2000年至2020年的文献，可看出中药精油多是用在抗病毒和抗菌方面。

 中药精油的活性成分复杂多样，治疗范围广泛。经过总结可统计出同时具有抗病毒和抗菌作用的精油有15种，分别是薰衣草精油、香茅精油、鼠尾草精油、香薷精油、生姜精油、藿香精油、牛至精油、迷迭香精油、连翘精油、茴香精油、丁香精油、茶树精油、薄荷精油、罗勒精油和百里香精油；花椒精油具有抗菌和抗寄生虫作用；艾叶精油具有抗病毒和抗寄生虫作用；桉树精油则同时具有具有抗病毒、抗菌和抗寄生虫作用。如表1。

表1 高频中药精油防治感染性疾病的类别统计

2.2防治感染性疾病的单味中药精油

参照2020年版《中国药典》、CMIP平台及《中药学》，将93味中药精油录入Excel作数据分析，整理出其相应的性味归经进行归纳。如果一味中药有多个性味归经，则将其全部统计在内。可看出防治感染性疾病的单味中药精油药性以温（44次，55%）为主；药味以辛味（59次，46.8%）和苦味（41次，32.5%）为主；药物归经以肺经（34次，22.8%）和胃经（32次，21.5%）为主。

2.3防治感染性疾病的复方中药精油

2.3.1复方中单味中药使用情况

经过统计可得到27味复方中药精油防治感染性疾病，其中共有116味中药精油。高频药物是按所有药物出现频次的前20%纳入，即频数≥2次的中药精油有24种，其中使用频数最高的中药精油是丁香精油（8次，6.9%）、薄荷精油（6次，5.2%）和肉桂精油（6次，5.2%）。见表2。

表2 复方中高频单味中药精油分析

2.3.2高频药物关联规则分析

对高频药物，使用SPSS Clementine 12.0统计软件进行关联规则分析, 设置支持度为10%，置信度50%，选择最大前项数为3等条件，Apriori建模挖掘中药之间的潜在关联，共得到13组核心中药组合，全部药物组合的提升度都大于1，说明这些药物组合在统计学上均有意义。见表3。建立“数据源→类型→网络”的关联规则数据流，关联“网络化展示”。

表3 高频药物关联规则统计分析

2.3.3高频药物的聚类分析

使用IBM SPSSStatistics 19统计软件对高频药物进行系统聚类分析。采用ward法进行聚类分析，共得到4类。类1：黄芩精油、连翘精油、薄荷精油、柴胡精油、佩兰精油；类2：艾叶精油、茴香精油、白豆蔻精油、藿香精油；类3：桉树精油、茶树精油、马达加斯加丁香油、香茅精油；类4：甜橙精油、迷迭香精油、苦参精油、百里香精油、牛至精油、细辛精油、花椒精油、丁香精油、肉桂精油、石菖蒲精油、苍术精油。

2.4中药精油防治感染性疾病的应用

方式芳香疗法是采用天然植物香料或其提取出的芳香精油，用于治疗、预防或减轻人体某些疾病的一种辅助方法。体外应用包括熏蒸、涂抹、吸入等方式。经过统计发现，中药精油防治感染性疾病的应用方式以体外应用（31次，77%）为主。

3

讨论

2019年新型冠状病毒感染引发的肺炎疫情，其致病因素为湿毒，病理特点可概括为“湿、毒、闭、虚”。防治早期应该以芳香化湿、宣肺透邪为主，使用芳香类药物可有效防止疫病的进一步发展。将本文研究所得出的高频药物与《新型冠状病毒感染的肺炎治疗方案（试行第六、七版）》进行对比分析，可看出与诊疗方案重合的药物有8种，分别为生姜、细辛、苍术、柴胡、黄芩、藿香、连翘和佩兰。其中藿香使用了6次，藿香气味芳香，为芳香化湿浊的要药，主要成分为挥发油。彭绍忠等报道过藿香提取物具有明显的体内抗流感病毒的作用。苍术使用了5次，苍术苦温燥湿以祛湿浊，辛香健脾以和脾胃，主要成分含挥发油。陈奕雯等报道过包含苍术的中药香囊对呼吸道合胞病毒有抑制作用。生姜使用了3次，生姜辛散苦燥温通，外散风寒湿邪，成分中含有挥发油。C.Koch等报道过生姜精油可在体外抑制单纯疱疹病毒2型。此外，细辛、柴胡、黄芩、连翘、佩兰也都有文献报道在体内外具有抑制或杀灭病毒的药理活性。此外，通过收集统计国家、各省、自治区和直辖市发布的诊疗用药方案与本文所统计的防治感染性疾病的中药精油进行对比分析，治疗轻型寒湿郁肺证的药物徐长卿，辛散温通，能祛邪而行气血，其挥发油具有抗流感病毒活性；治疗轻型湿热蕴肺证的药物青蒿，辛寒芳香，善除疟疾寒热，青蒿挥发油经研究证明可抗呼吸道合胞病毒、柯萨奇病毒的活性；基础方剂所使用的桂枝，味辛性温，能发汗解肌，桂枝挥发油具有抗病毒的活性。

关于药物的使用特点，可看出在诊疗方案中使用中药，药物四气主要集中在温、寒、平；五味主要集中在苦、辛、甘；归经主要集中在肺、胃、脾经。通过本文对中药精油的数据挖掘，可防治感染性疾病的中药精油的性味归经与诊疗方案相同，药性以温为主；药味以辛味和苦味为主；多归于肺、胃经。证明本文挖掘的防治感染性疾病的药物对于防治新冠肺炎有一定的参考价值。除了以上与诊疗方案相重合的药物，本文也分析了可防治感染性疾病的高频中药作为防控新冠肺炎的潜在药物。如桉树叶，已有文献证实桉树精油具有抗病毒活性。其性寒味苦、辛，常用于治疗肺热咳喘、高热头痛、疟疾、脘腹胀痛，可用于临床普通型的湿毒郁肺证。在本文2.1处也提到了桉树精油作为广泛防治感染性疾病的中药精油，具有可观的发展前景；如艾叶，有文献报道过艾叶燃烧时的挥发油成分具有抗病毒作用。艾叶辛温散寒，苦温燥湿，散寒止痛，可用于临床轻型的寒湿郁肺证；如薄荷，有文献证实薄荷挥发油可在体外抑制单纯疱疹病毒。薄荷味辛性温，《唐本草》中记载薄荷可用于治疗贼风伤寒发汗，恶气心腹胀满，霍乱，可用于临床治疗重型的疫毒闭肺证。

根据关联规则统计分析，共得到13组核心中药组合，其中提升度>6的药对分别是茴香精油-艾叶精油、藿香精油-艾叶精油、藿香精油-黄芩精油、藿香精油-连翘精油和藿香精油-白豆蔻精油。根据诊疗方案可看出在基础诊疗方案中有藿香-黄芩的药物组合，正如《温热经纬》中道：“若湿温病初起，湿热并重者，（藿香）多与黄芩、滑石、茵陈等同用”。此外茴香味辛、性温、可温肾祛寒，白豆蔻主治湿阻气滞、可化湿行气，艾叶（已上述）可作为潜在治疗药物，连翘是诊疗方案中的常用药，根据高频药物的关联规则分析，可以把茴香-艾叶、藿香-艾叶、藿香-连翘、藿香-白豆蔻作为防治新冠肺炎的参考药对。聚类分析研究可得出类1中黄芩-柴胡-连翘在湿热蕴肺证中有体现，加之薄荷治疗伤寒霍乱、心腹胀满，佩兰主治湿阻中焦，此类可作为轻型症状的参考方剂。类2中药物都为祛湿类，此次疫情正是由于湿邪所引发，白豆蔻和藿香可化湿止呕，艾叶和茴香可散寒止痛，祛湿。类3中药物挥发油都具有抗病毒的药理活性，其中桉树精油-马达加斯加丁香油-茶树精油可通过按摩吸收治疗流感病毒，香茅精油也具有抑制多种病毒的作用。类4中11种药物均具有抗感染的药理活性，如甜橙精油-迷迭香精油可以抗击HAV病毒。以上通过聚类分析的几类药物均可作为防治新冠肺炎的基础方剂进行补充。

此外，由于新型冠状病毒感染肺炎患者经常会出现食欲不振、疲乏倦怠等问题，口服大量药物会给患者造成身体或精神上的压力，体外使用中药精油治疗疾病如涂抹、熏洗、嗅闻等可以给患者良好的治疗体验。同时中药精油多为芳香类药物，能通过黏膜刺激大脑皮层，可以振奋精神，提高患者的精神状态。外用中药精油可作为防控新冠肺炎的辅助治疗手段。

利用中药精油防治感染性疾病已成为新理念和新思路。但目前还存在着一些问题，如复方中药精油不足，精油成分含量测定不完善等。针对此类问题，我们应积极应对，如进行配方精油的实践，经过精减、有效组分的筛选和配比关系研究等过程，最终对成品药物进行质量的评价。

随着中国经济的持续发展，精油产业潜力巨大。随着中药精油药用价值的提升，中药精油的医疗用途也越来越广泛。通过本文可以证明利用中药精油防治感染性疾病是可行可为的，同时也为防控新型冠状病毒的用药提供新参考和新思路。

参考文献（略）

来源：《重庆理工大学学报》

作者：张瑾   李秀敏   康乐   韩艳珍   苗明三

单位：河南中医药大学药学院