基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析的抗病毒中藥分布規(guī)律

魏雅雯，李謹(jǐn)彤，任 夏，付先軍, 3, 4, 5*

·循證醫(yī)學(xué)與臨床用藥·

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析的抗病毒中藥分布規(guī)律

魏雅雯1, 2，李謹(jǐn)彤1, 3，任 夏1*，付先軍1, 2, 3, 4, 5*

1. 山東中醫(yī)藥大學(xué)青島中醫(yī)藥科學(xué)院 海洋中藥研究中心，山東 青島 266000 2. 山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，山東 濟(jì)南 250355 3. 山東中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)文獻(xiàn)與文化研究院，山東 濟(jì)南 250355 4. 山東省中醫(yī)藥組學(xué)工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250355 5. 山東中醫(yī)藥大學(xué) 中醫(yī)藥經(jīng)典理論教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250355

挖掘抗病毒中藥分布規(guī)律，為中藥抗病毒活性篩選和當(dāng)前疫情防控候選方藥篩選提供依據(jù)。以《抗病毒中草藥的研究與應(yīng)用》以及中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）、Web of Science中的抗病毒中藥文獻(xiàn)為信息來(lái)源，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，通過(guò)頻數(shù)分析、共現(xiàn)分析及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)構(gòu)建方法挖掘具有抗病毒作用的中藥藥性、科屬、有效成分及活性分布規(guī)律。共篩選出511味抗病毒中藥，包含了新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）“三藥三方”所涉及的48味中藥中的41味。它們多具有性寒、味苦，歸肺經(jīng)、肝經(jīng)等藥性，其中板藍(lán)根、黃芩、金銀花等最常見(jiàn)；涉及冠狀病毒科數(shù)據(jù)135條，高頻中藥為柴胡、甘草、板藍(lán)根等，且發(fā)現(xiàn)2003年非典時(shí)期研究最多的中藥為板藍(lán)根、苦豆子，而2020年COVID-19疫情時(shí)期，對(duì)桑白皮的研究占據(jù)首位；抗病毒中藥的有效成分以多糖類、黃酮類為主；具有抗病毒作用的中藥共涉及564個(gè)基原物種，在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)上具有明顯的聚集性，主要分布在種子植物門(mén)的菊分支和薔薇分支，其中菊科、唇形科、豆科、薔薇科等的抗病毒中藥最多?？共《局兴幰晕犊?、性寒，歸肺經(jīng)、肝經(jīng)為主，來(lái)源菊科、唇形科、豆科等科屬中藥更有可能具有抗病毒作用，其有效組分多為黃芪多糖、板藍(lán)根多糖、槲皮素、咖啡酸、熊果酸等多糖類或黃酮類成分，而且這些規(guī)律與抗COVID-19疫情中推廣使用的“三藥三方”基本一致，這為抗病毒中藥活性篩選，尤其為當(dāng)前COVID-19疫情防控候選中藥的篩選提供了參考依據(jù)。

中藥；抗病毒；數(shù)據(jù)挖掘；系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)；新型冠狀病毒肺炎；嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2；三藥三方

新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）疫情爆發(fā)以來(lái)，已在全球蔓延[1]。此次新型冠狀病毒命名為嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2），該病毒傳播迅速，主要通過(guò)呼吸道飛沫在人與人之間傳播[2]，且無(wú)癥狀感染者亦具有傳染能力。SARS-CoV-2疫情是繼H1N1病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、埃博拉病毒、寨卡病毒之后被世衛(wèi)組織公布為國(guó)際公共衛(wèi)生突發(fā)事件[3]。由于各類病毒傳播途徑廣泛，病毒變異迅速，一旦變異，特效藥也就失去了效用，產(chǎn)生的后果不可估量。而與有效成分明確的化學(xué)藥相比，中藥由于其復(fù)雜的成分，具有多層次、多靶點(diǎn)、多通路的特點(diǎn)，發(fā)揮整體的效應(yīng)，病毒的變異并不會(huì)對(duì)其療效產(chǎn)生太大的影響[4]。在SARS和COVID-19的防治中，中醫(yī)辨證論治，運(yùn)用中藥組方，針對(duì)發(fā)病的各個(gè)階段進(jìn)行治療，取得了明顯成效[5]，在改善癥狀和降低死亡率和復(fù)發(fā)率方面顯示出令人鼓舞的結(jié)果[6]。

病毒性疾病在中醫(yī)中屬于“疫病”的范疇，中醫(yī)藥在與瘟疫的幾千年斗爭(zhēng)歷史中，積累了豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。中藥在治療病毒性疾病的應(yīng)用中有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，從中藥中篩選抗病毒藥物已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。因此對(duì)具有抗病毒作用的中藥進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)挖掘并采用各種方法來(lái)分析其數(shù)據(jù)是非常有意義的。而在以往的抗病毒數(shù)據(jù)研究中，多數(shù)研究者對(duì)抗病毒中藥進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及關(guān)聯(lián)規(guī)則分析[7]，或根據(jù)中藥抗病毒機(jī)制展開(kāi)綜述[8-9]，缺乏對(duì)抗病毒中藥藥性、基原物種分布規(guī)律的研究。

本研究通過(guò)查閱《抗病毒中草藥的研究與應(yīng)用》及檢索中國(guó)知網(wǎng)和Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)，收集具有抗病毒作用的中藥信息，通過(guò)頻數(shù)統(tǒng)計(jì)、共現(xiàn)分析挖掘其藥性和抗病毒種類分布規(guī)律，并通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的方法分析抗病毒中藥基原物種在中藥系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的分布，為抗病毒中藥的篩選提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)資料，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前以及未來(lái)可能爆發(fā)的疫情。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與納入標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于3部分：（1）《抗病毒中草藥的研究與應(yīng)用》[10]；（2）在中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）中采用SU＝中藥＋草藥AND SU＝抗病毒＋抗流感的檢索式，檢索時(shí)間范圍為1960年至2020年9月，共檢索到3775篇文獻(xiàn)；（3）在Web of Science采用TS＝antiviral AND TS＝Chinese medicine OR Chinese herbs OR traditional Chinese medicine的檢索式，檢索時(shí)間范圍為1985年至2020年9月，共檢索到595篇文獻(xiàn)。

1.1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) 有明確的抗病毒藥效實(shí)驗(yàn)（如抗病毒活性實(shí)驗(yàn)）和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)指標(biāo) [如半數(shù)效應(yīng)濃度（EC50）、半數(shù)抑制濃度（IC50）] 表明中藥提取物或其化學(xué)成分具有抗病毒作用，以及抗何種病毒。每種中藥抗一種病毒作為一條數(shù)據(jù)。依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，納入分析的數(shù)據(jù)為（1）《抗病毒中草藥的研究與應(yīng)用》中篩選出428條數(shù)據(jù)；（2）從CNKI共檢索到1017篇文獻(xiàn)，篩選出2960條數(shù)據(jù)；（3）從Web of Science共檢索到323篇文獻(xiàn)，篩選出612條數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容包括中藥名稱、中藥基原、中藥成分、提取溶劑、所抗病毒全稱、實(shí)驗(yàn)方式（體內(nèi)/體外）、抗病毒機(jī)制。

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化 根據(jù)《全國(guó)中草藥匯編》[11]、《中國(guó)藥典》[12]、《中華本草》[13]、《中藥大辭典》[14]標(biāo)準(zhǔn)化處理中藥名稱、基原物種，導(dǎo)入性、味、歸經(jīng)以及科屬信息。

對(duì)病毒名稱進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)具有多種名稱的病毒統(tǒng)一名稱，如將“人類免疫缺陷病毒”“艾滋病病毒”統(tǒng)一表示為“人類免疫缺陷病毒”（human immunodeficiency virus，HIV）。

所抗病毒依據(jù)國(guó)際病毒分類委員會(huì)（International Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV）第10次病毒分類報(bào)告中修定的2019 Master Species List進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化科屬分類。根據(jù)讀秀（http://www.duxiu.com/）、百度百科（https://baike. baidu.com/）查詢病毒的感染部位，以感染部位為分類依據(jù)進(jìn)行分類。

1.2.2 數(shù)據(jù)剔除 將中藥相關(guān)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整后，將性味、歸經(jīng)、基原物種記載不明確的中藥進(jìn)行剔除，共計(jì)剔除數(shù)據(jù)71條，最終篩選得到抗病毒中藥511味，有效數(shù)據(jù)3985條。

1.3 研究方法

1.3.1 頻數(shù)分析與共現(xiàn)分析 通過(guò)WPS 2019 excel軟件對(duì)中藥的研究年代、性味、歸經(jīng)、科屬、提取溶劑、所抗病毒的感染對(duì)象、中藥基原物種進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)分析。

頻率＝此類數(shù)據(jù)量/抗病毒所有數(shù)據(jù)量

運(yùn)用共現(xiàn)分析研究抗病毒中藥藥性的內(nèi)在聯(lián)系，將記載明確的中藥性味、歸經(jīng)導(dǎo)入Vosviewer version 1.6.16進(jìn)行共現(xiàn)與聚類分析[15]。

1.3.2 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建和可視化分析 從美國(guó)國(guó)立醫(yī)學(xué)圖書(shū)館的物種分類信息數(shù)據(jù)庫(kù)（http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy）中導(dǎo)出Taxonomy Name和Taxonomy ID。將中藥的Taxonomy ID導(dǎo)入到系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)生成網(wǎng)站phyloT（http://phylot. Biobyte.de/）自動(dòng)生成系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的txt文件，將此網(wǎng)絡(luò)文件上傳到Interactive Tree of Life（https://itol.embl.de/）進(jìn)行可視化分析，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)[16]。

2 結(jié)果

2.1 抗病毒中藥頻數(shù)及年代分布

共篩選得到抗病毒文獻(xiàn)1239篇，具有抗病毒作用的中藥511味，涉及564種基原物種，有效數(shù)據(jù)3985條。

數(shù)據(jù)條數(shù)可以反映在抗病毒研究中中藥的分布情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1-A所示。在以往文獻(xiàn)記載中，研究較多的前10位中藥分別是板藍(lán)根、黃芩、金銀花、甘草、黃芪、魚(yú)腥草、連翹、貫眾、大黃、大青葉。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)了每年抗病毒研究的數(shù)據(jù)量和研究最多的抗病毒中藥（圖1-B），結(jié)果表明，抗病毒中藥的研究始于1960年，2002年以前，對(duì)中藥抗病毒的研究較為不足，數(shù)據(jù)量極少，1988年上海市甲型肝炎流行[17]，此年對(duì)中藥抗病毒作用的研究短幅增多；2003年中藥在SARS的防治中發(fā)揮了重要的作用，數(shù)據(jù)量明顯上升，到2009年甲型H1N1流感病毒[18]來(lái)襲，數(shù)據(jù)量再次上升，在之后的幾年中，數(shù)據(jù)量雖有下降趨勢(shì)但基本保持在較高的水平。板藍(lán)根、連翹、黃芩、金銀花、魚(yú)腥草多次出現(xiàn)在年度研究最多的抗病毒中藥中，大青葉、綿馬貫眾、矮地茶則在有效數(shù)據(jù)量上明顯高于其他中藥。2003年抗SARS期間，研究最多的中藥為板藍(lán)根、苦豆子；2020年COVID-19疫情期間，對(duì)桑白皮的研究占據(jù)首位。

2.2 中藥所抗病毒類型及科屬分布

2.2.1 中藥所抗病毒類型分布 病毒是在19世紀(jì)末期作為一種可過(guò)濾性的病原進(jìn)而引起動(dòng)物和植物疾病而被發(fā)現(xiàn)的。在過(guò)去的100年間，病毒的種類由最初的幾十種、幾百種，發(fā)展到今天的4000多種，為了使如此多的病毒種類能夠得到科學(xué)的命名和分類，國(guó)際病毒分類委員會(huì)（International Comittee on Taxonomy of Viruses，ICTV）已提出和多次修訂了病毒的命名和分類原則，并且建立了由目、科（亞科）、屬和種分類階元構(gòu)成的病毒分類系統(tǒng)[19]。本研究依據(jù)ICTV2019的病毒分類，對(duì)中藥所抗病毒種類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，511味具有抗病毒作用的中藥可抗病毒類型144種，分布在29個(gè)科，其中動(dòng)物病毒24個(gè)科，植物病毒5個(gè)科（圖2-A）。研究較多的是正粘病毒科、皰疹病毒科、副黏液病毒科、小核糖核酸病毒科。正粘病毒科中甲型流感病毒的數(shù)據(jù)量最多；皰疹病毒科研究最多的是單純皰疹病毒；副黏液病毒科的呼吸道合胞病毒在中藥抗病毒中的研究較多；小核糖核酸病毒科研究較多的是柯薩奇病毒、?？刹《?、腸道病毒71型等（表1）。針對(duì)研究較多的病毒篩選出的高頻中藥中，板藍(lán)根、黃芩、金銀花對(duì)大多數(shù)病毒都有效。此外，統(tǒng)計(jì)了SARS-CoV-2所屬的冠狀病毒科病毒數(shù)據(jù)分布情況（圖2-B），其中抗傳染性支氣管病毒數(shù)據(jù)量較多，使用的高頻中藥為板藍(lán)根、連翹、黃芩。

A-抗病毒中藥數(shù)據(jù)頻數(shù)分布 B-抗病毒中藥研究年代分布

2.2.2 中藥抗病毒科屬分布 在對(duì)病毒進(jìn)行科屬分類后，進(jìn)一步對(duì)抗病毒種類較多的中藥進(jìn)行了分析，由于抗植物病毒的數(shù)據(jù)極少，本研究不納入分析。在納入分析的24個(gè)動(dòng)物病毒科中，甘草、黃芪、黃芩、板藍(lán)根、柴胡、蜂膠、大黃、魚(yú)腥草、金銀花、貫葉連翹、綿馬貫眾、連翹、穿心蓮、梔子、黃柏、黃連、紫草、苦參、人參19味中藥抗病毒種類較多，其抗病毒所屬科均≥8個(gè)（圖3）。

A-中藥所抗病毒科匯總數(shù)據(jù)云圖 B-中藥所抗冠狀病毒數(shù)據(jù)分布

表1 研究數(shù)據(jù)量前10的病毒科及高頻有效中藥

2.3 抗病毒中藥藥性分析

中藥藥性理論是中藥性質(zhì)、性能及其運(yùn)用規(guī)律的理論，主要包括四氣、五味、歸經(jīng)、升降浮沉、有毒無(wú)毒、配伍禁忌等方面[20]。本研究對(duì)511味抗病毒中藥的藥性進(jìn)行了分析（圖4），抗病毒中藥的藥性多為寒性（36.80%），其次是溫性（25.72%）、平性（20.73%）、涼性（16.51%）、熱性（0.96%）；藥味的分布中，抗病毒中藥多為苦味（37.15%），其次為甘味（26.65%）、辛味（21.67%），酸味（10.50%）、咸味（4.04%）所占比例較少；在歸經(jīng)統(tǒng)計(jì)中，抗病毒中藥所屬歸經(jīng)主要分布在肝經(jīng)（21.58%）、肺經(jīng)（16.14%）、胃經(jīng)（13.57%）、脾經(jīng)（12.85%）、腎經(jīng)（11.20%）。為了進(jìn)一步挖掘抗病毒中藥藥性之間的關(guān)系，本研究對(duì)抗病毒中藥的藥性進(jìn)行了共現(xiàn)分析。結(jié)果（圖4-D）表明，苦味、肝經(jīng)、性寒所占權(quán)重較大，是抗病毒中藥中的優(yōu)勢(shì)屬性。肝經(jīng)與苦味、溫性更相關(guān)；肺經(jīng)與甘味、寒性更相關(guān)，苦味緊隨其后。在聚類分析中，肝、溫、辛、腎、脾、熱6個(gè)屬性為一簇；苦、肺、甘、心、平、三焦6個(gè)屬性為一簇；寒、咸、小腸、膀胱4個(gè)屬性為一簇；涼、大腸、酸3個(gè)屬性為一簇。

圖3 抗病毒種類較多的中藥分布

A-藥味 B-藥性 C-歸經(jīng) D-抗病毒中藥藥性共現(xiàn)分布（節(jié)點(diǎn)為中藥的性味、歸經(jīng)，節(jié)點(diǎn)及字體的大小表示權(quán)重的大小，節(jié)點(diǎn)之間的連線表示各節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，節(jié)點(diǎn)間的距離表示關(guān)系的遠(yuǎn)近，相同的顏色表示相同的聚類關(guān)系）

2.4 抗病毒中藥提取溶劑

為了探討提取溶劑與中藥抗病毒作用的關(guān)系。對(duì)抗病毒中藥的提取溶劑進(jìn)行分析，明確表明中藥提取溶劑的數(shù)據(jù)總計(jì)1734條，出現(xiàn)頻次較多的提取溶劑見(jiàn)圖5。大多數(shù)中藥采用水作為提取溶劑，有效數(shù)據(jù)1057條，占總數(shù)據(jù)量的60.96%，方法以煎煮法、水提（煎）醇沉法為主；其次是以不同比例的醇-水作為提取溶劑，有效數(shù)據(jù)406條，占23.41%；剩余的為各種有機(jī)溶劑，如醋酸乙酯（100條，5.77%）、正丁醇（42條，2.42%）、石油醚（35條，2.02%）、氯仿（25條，1.44%）、丙酮（15條，0.87%）、二氯甲烷（10條，0.58%）、酸性溶劑（10條，0.58%）等。

圖5 中藥提取溶劑頻數(shù)

2.5 抗病毒中藥有效成分分析

中藥中含有大量結(jié)構(gòu)類型各異的化學(xué)成分，具有活性的稱為有效成分，在中藥抗病毒有效成分的研究中，涉及到含有一組同類型結(jié)構(gòu)相近有效成分的中藥組分和天然的單一化學(xué)成分。其中來(lái)自511味中藥的不同中藥組分250個(gè)、中藥化學(xué)成分總計(jì)555種。

2.5.1 抗病毒中藥組分 中藥組分是含有一組同類型結(jié)構(gòu)相近有效成分的提取分離部位。通過(guò)對(duì)中藥產(chǎn)生抗病毒作用的有效組分進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，將單萜類如梔子總環(huán)烯醚萜、三萜類如人參總皂苷等統(tǒng)歸為萜類；木脂素類、香豆素類、苯丙素類統(tǒng)歸為苯丙素類；較少的類如氨基酸、鞣質(zhì)歸為其他。結(jié)果表明，中藥抗病毒的組分分為多糖類、黃酮類、萜類、蛋白質(zhì)類、生物堿、酚酸類、苯丙素類、揮發(fā)油、總苷、其他共10類（圖6）。其中多糖類和黃酮類占比較大，其次為萜類、蛋白質(zhì)類、生物堿。

圖6 中藥抗病毒組分頻數(shù)

2.5.2 抗病毒中藥成分 為進(jìn)一步分析抗病毒中藥與其對(duì)應(yīng)成分之間的關(guān)系，構(gòu)建了抗病毒中藥-成分的網(wǎng)絡(luò)圖（圖7）。其中中藥、成分被表示為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)（node），它們之間的相互聯(lián)系以邊（edge）表示。結(jié)果表明，抗病毒中藥-成分網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)無(wú)尺度的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)度數(shù)的分布符合公式＝21.687?0.508（＝0.91），平均節(jié)點(diǎn)度數(shù)為1.6，這說(shuō)明大多數(shù)抗病毒中藥中至少發(fā)現(xiàn)了2個(gè)具有抗病毒活性的化學(xué)成分，節(jié)點(diǎn)較多的中藥見(jiàn)表2。很多中藥通過(guò)共同的化學(xué)成分連接，聚集在一起，形成了集散節(jié)點(diǎn)，這些化學(xué)成分包括槲皮素、咖啡酸、熊果酸、木犀草素、綠原酸、沒(méi)食子酸、大黃素、芹菜素等（表3）。但也有一些中藥對(duì)應(yīng)其特有的成分，可能是其特殊的抗病毒物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.6 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)構(gòu)建和可視化分析

為了探討抗病毒中藥的物種親緣關(guān)系，構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。將《中國(guó)藥典》2020年版[12]上記載的所有中藥基原物種的所屬科的tax ID輸入到phylot得到txt文件，上傳到ITOL，進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)可視化，分析抗病毒中藥在中藥基原物種生物系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)上的分布，結(jié)果見(jiàn)圖8。樹(shù)的末端節(jié)點(diǎn)表示中藥的科，外環(huán)用紅色條形圖表示本科內(nèi)具有抗病毒作用的中藥數(shù)目。

紅色節(jié)點(diǎn)代表中藥，綠色節(jié)點(diǎn)代表中藥成分

系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)結(jié)果顯示，所有具有抗病毒作用的中藥在生物物種系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)上的分布不是隨機(jī)分散的，而是具有較高的聚集性，集中分布在種子植物門(mén)（在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中將其末端節(jié)點(diǎn)用綠色突出顯示）。在種子植物門(mén)里，抗病毒中藥主要分布在五瓣花類植物，在五瓣花類植物內(nèi)又主要分布在菊分支（在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中用紫色分支顯示）和薔薇分支（在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中用藍(lán)色分支顯示）。其中菊分支中含有較多抗病毒中藥的是菊科（41味）、唇形科（35味）、傘形科（12味）、茜草科（8味）；薔薇分支中含有較多抗病毒中藥的是豆科（24味）、薔薇科（14味）、大戟科（12味）、蕓香科（9味）、葫蘆科（8味），此外五瓣花類植物內(nèi)石竹目的爵床科（11味）也有較多抗病毒中藥。菊分支和薔薇分支中的抗病毒中藥見(jiàn)表4。

2.7 抗病毒中藥分布規(guī)律與抗SARS-CoV-2有效方藥“三藥三方”的比較分析

在此次抗COVID-19疫情中，中成藥和方劑“三藥三方”，即金花清感顆粒、連花清瘟膠囊（顆粒）、血必凈注射液和清肺排毒湯、宣肺敗毒方、化濕敗毒方發(fā)揮了重要作用。通過(guò)對(duì)其組成中藥分析發(fā)現(xiàn)，“三藥三方”共包含48味中藥（表5），其中41味包含在本研究的數(shù)據(jù)中（圖9-A）。值得注意的是，本研究抗病毒數(shù)據(jù)前10位的中藥中，有9味包含于“三藥三方”中；SARS-CoV-2所屬的冠狀病毒科高頻有效中藥全部在“三藥三方”中；19味廣譜抗病毒中藥有10味位于其中。從研究數(shù)據(jù)量來(lái)說(shuō)，“三藥三方”研究數(shù)據(jù)在總數(shù)據(jù)中占比38.52%，其所含中藥在本研究中的數(shù)據(jù)占比分別為15.63%、20.88%、1.66%、10.99%、6.55%、9.26%（圖9-B）。在性味、歸經(jīng)分布中，藥性集中在寒、溫；藥味集中在苦、甘、辛；歸經(jīng)集中在肝經(jīng)、肺經(jīng)、胃經(jīng)、脾經(jīng)。這與本研究得出的抗病毒中藥的藥性分布是一致的。在科屬分布中，17味中藥分布于菊分支，8味位于薔薇分支。

表2 節(jié)點(diǎn)數(shù)較高的中藥

表3 節(jié)點(diǎn)數(shù)較高的中藥成分

3 討論

近年來(lái)，人們對(duì)抗病中毒中藥進(jìn)行了大量的研究，在以往文獻(xiàn)記載中，對(duì)清熱類中藥抗病毒的研究占了很大比例，如板藍(lán)根、黃芩、金銀花、連翹、魚(yú)腥草、大青葉、苦參、葉下珠等，且都被證實(shí)具有抗各類病毒的作用。清熱類中藥是以清泄里熱，主治里熱證為主要作用的中藥，具有清熱瀉火、涼血、解毒、燥濕及清虛熱等不同功效?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明清熱類中藥具有抗病原微生物、解熱、抗炎、影響免疫功能的藥理作用[20]。病毒性疾病在臨床上多會(huì)產(chǎn)生不同程度的發(fā)熱癥狀，這與中醫(yī)藥臨床的選藥范圍吻合。另外，研究者對(duì)補(bǔ)虛藥如甘草、黃芪、人參的抗病毒作用也進(jìn)行了大量研究?！饵S帝內(nèi)經(jīng)》：“正氣存內(nèi)，邪不可干；邪之所湊，其氣必虛”，病毒入侵是人體發(fā)病的外界原因，而人體氣血陰陽(yáng)虛衰才是病毒性疾病發(fā)病的內(nèi)在原因，補(bǔ)虛中藥不僅通過(guò)抑制病毒產(chǎn)生抗病毒的作用，還通過(guò)影響免疫、補(bǔ)虛扶弱來(lái)發(fā)揮抗病毒的作用，符合中醫(yī)學(xué)扶正祛邪的理念。除此之外，對(duì)解表藥如柴胡，驅(qū)蟲(chóng)藥如貫眾，瀉下藥如大黃，祛風(fēng)濕藥如虎杖，化痰止咳平喘藥如海藻，活血祛瘀藥如雞血藤等也進(jìn)行了大量研究且已被證實(shí)具有抗病毒的作用。在COVID-19疫情突發(fā)的2020年，對(duì)桑白皮的研究占據(jù)首位，桑白皮味甘、性寒降，善瀉肺火及肺中水氣以平喘，具有清肺熱的作用，目前已用于臨床進(jìn)行COVID-19的救治[21]。

種子植物門(mén)末端節(jié)點(diǎn)用綠色突出顯示，菊分支用紫色突出顯示，薔薇分支用藍(lán)色突出顯示

表4 聚集分支的抗病毒中藥

表5 “三藥三方”組成的中藥

A-“三藥三方”所含全部中藥的詞云圖，包含在本研究的中藥以彩色數(shù)據(jù)云圖顯示，不包含的中藥以黑色字體顯示 B-“三藥三方”所含全部中藥在本研究中的數(shù)據(jù)占比 C-“三藥三方”所含中藥與本研究所有抗病毒中藥的性味、歸經(jīng)對(duì)比

在對(duì)病毒進(jìn)行科屬分類后，本研究分析了中藥所抗病毒的分布，研究較多的是正粘病毒科、皰疹病毒科、副黏液病毒科、小核糖核酸病毒科。正黏病毒科主要包括甲型流感病毒屬、乙型流感病毒屬、丙型流感病毒屬，所致疾病為流行性感冒；副黏液病毒科主要包括麻疹病毒屬、腮腺炎病毒屬、副流感病毒屬，所致疾病分別為麻疹、流行性腮腺炎、普通感冒及支氣管炎；小核糖核酸病毒科主要包括鼻病毒屬，所致疾病為普通感冒和上呼吸道感染[22]。以上均屬于呼吸道病毒，能侵犯呼吸道并導(dǎo)致呼吸道病變或以呼吸道途徑感染而主要引起呼吸道以外組織器官病變[22]?？偨Y(jié)同時(shí)，篩選得出了抗病毒科屬范圍較廣的19味中藥，廣譜抗病毒藥物可以通過(guò)靶向?qū)Σ《緩?fù)制至關(guān)重要的宿主蛋白（作用于多種病毒或同一病毒的多種基因型，）來(lái)發(fā)揮廣譜抗病毒作用，并減少耐藥性的發(fā)生[23]。其中甘草、黃芪已被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在體內(nèi)外具有抗冠狀病毒的作用，Lau等[24]和Zhang等[25]研究表明連翹、板藍(lán)根、甘草、黃芩、黃芪都是預(yù)防SARS的重要中藥，這說(shuō)明對(duì)抗病毒中藥進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘是有意義的。

中藥之所以能夠針對(duì)疾病發(fā)揮治療作用，是由于其自身具有若干特性和作用，即藥性。藥性是對(duì)與療效相關(guān)的中藥性質(zhì)和功能的高度概括，是中藥區(qū)別于植物藥、天然藥物的顯著標(biāo)志[26]。中藥有寒、熱、溫、涼4種藥性，此外還有一類平性藥，是指寒熱界限不很明顯、藥性平和、作用較和緩的一類藥；五味是指辛、甘、酸、苦、咸味，藥物的味不止5種，但通常將澀歸屬于酸、淡歸屬于甘，故稱之“五味”；歸經(jīng)是指中藥作用的定位即表示藥物作用部位。通過(guò)抗病毒中藥藥性分析發(fā)現(xiàn)，寒性、苦味、肝經(jīng)是抗病毒中藥中的優(yōu)勢(shì)屬性；肝經(jīng)與苦味、溫性更相關(guān)；肺經(jīng)與甘味、寒性更相關(guān)，苦味緊隨其后。寒性藥具有清熱解毒、涼血瀉火的效用，采用寒性中藥清熱治法來(lái)抗病毒，產(chǎn)生效果的可能性更大。此外，性溫中藥所占比例為第2位，溫性中藥具有透發(fā)毛竅、發(fā)汗解表、宣散除濕的作用[27]，可用于濕毒疫的治療。有研究者提出COVID-19是由寒濕疫毒閉肺困脾引起的，濕邪致病是COVID-19的核心病機(jī)，故將該病稱為濕毒疫[28]。在COVID-19用藥中，溫性中藥居第1位，寒性中藥以較小的差距居第2位[5]，與本研究結(jié)果一致。在藥味的分析中，抗病毒中藥以苦味為主，其次為甘、辛味?？辔端幠苄?、能燥、能堅(jiān)，具有強(qiáng)心、抗炎及抗菌的作用[29]；甘味藥能補(bǔ)、能緩、能和、有補(bǔ)虛、和中、緩急之功，可以增強(qiáng)機(jī)體的免疫力、殺菌、調(diào)血脂、降血糖，不及其他味的中藥藥效峻猛，適用于正氣虧損的病毒性疾??；辛味藥能散、能行，有發(fā)散、行氣、活血、開(kāi)竅之功。比起其他藥味的中藥，苦味、甘味、辛味中藥具有抗病毒作用的可能性更大。歸經(jīng)體現(xiàn)了中藥作用的部位，抗病毒中藥在歸經(jīng)上大多歸肝經(jīng)、肺經(jīng)，其次為胃經(jīng)、脾經(jīng)。歸肝經(jīng)的中藥治療病毒性疾病是運(yùn)用肝主疏泄的功能，調(diào)節(jié)全身陰陽(yáng)氣血、消癥散結(jié)；肺主呼吸，對(duì)全身之氣的生成和運(yùn)行有重要影響，歸肺經(jīng)的中藥對(duì)于流感、病毒性肺炎均有較好的效果；脾主運(yùn)化為胃行水液、主統(tǒng)血，《金匱要略》：“四季脾旺不受邪”，針對(duì)脾經(jīng)治療，可以增強(qiáng)正氣。因此，中藥的抗病毒作用與性、味、歸經(jīng)存在必然的聯(lián)系，抗病毒中藥雖然并不拘泥于某一種藥性、藥味、歸經(jīng)，而是在四氣五味歸經(jīng)廣泛分布，但其存在某種規(guī)律，這些結(jié)果為抗病毒中藥的篩選和挖掘以及臨床用藥提供了理論依據(jù)和基礎(chǔ)資料。

在中藥抗病毒有效組分的統(tǒng)計(jì)分析中，多糖類和黃酮類占比較大，其次為蛋白質(zhì)類、生物堿、萜類、揮發(fā)油。其中多糖類如黃芪多糖、板藍(lán)根多糖、甘草多糖、香菇多糖、當(dāng)歸多糖、夏枯草多糖等均具有抗病毒的作用。多糖類具有良好的抗病毒活性，且具有高效、低毒、來(lái)源廣泛的特點(diǎn)，藥用前景廣闊，是近年來(lái)的重點(diǎn)研究對(duì)象[30]。黃酮類化合物對(duì)冠狀病毒顯示了抗病毒的活性，冠狀病毒一直是一些黃酮類化合物的靶標(biāo)[31]，據(jù)報(bào)道，芹菜素、木犀草素、槲皮素、穗花杉雙黃酮[32]、槲皮素、大豆苷元、葛根素、表沒(méi)食子兒茶素、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯[33]和山柰酚[34]均可抑制SARS-CoV 3CLpro的蛋白水解活性。本研究對(duì)中藥中具有抗病毒活性的化學(xué)成分構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)圖，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)中藥具有2個(gè)以上的抗病毒活性成分，例如板藍(lán)根、丹參、五味子、老鸛草、連翹、魚(yú)腥草、桑白皮等均具有10個(gè)以上具有抗病毒作用的活性成分，這顯示了中藥多成分、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)。此外，很多中藥通過(guò)共同的化學(xué)成分連接，即這些活性成分可來(lái)源于不同中藥，例如連翹與淫羊藿、魚(yú)腥草、馬鞭草、鳳仙花、蛟龍木、老鸛草通過(guò)共同的成分槲皮素連接，又與丹參、牛膝、車前子、蒲公英、寬葉返魂草、紫菀草通過(guò)共同的成分咖啡酸連接，其中寬葉返魂草、紫菀草通過(guò)共同的成分綠原酸連接。這些來(lái)源于不同中藥的化學(xué)成分還包括熊果酸、木犀草素、綠原酸、沒(méi)食子酸、大黃素、芹菜素等。

采用系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析不同物種間的進(jìn)化演變和親緣關(guān)系[35]，觀察具有抗病毒作用的中藥物種在系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的科屬分布規(guī)律，通過(guò)觀察聚集性對(duì)親緣關(guān)系相近的中藥基原物種進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。在以《中國(guó)藥典》記載的全部中藥所屬科做出的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中，種子植物門(mén)呈現(xiàn)明顯聚集性，種子植物門(mén)內(nèi)抗病毒中藥又主要集中在五瓣花類植物的菊分支和薔薇分支中，在這些分支下的科中有些包含極多具有抗病毒作用的中藥，如菊科、唇形科、豆科等。今后可以在聚集性較明顯的科中探索潛在的抗病毒藥物及成分。

本研究的結(jié)果顯示，很多中藥具有抗病毒作用，甚至可以抗多種病毒。這說(shuō)明對(duì)于一些病毒感染包括SARS-CoV-2，中醫(yī)藥不僅非無(wú)計(jì)可施，而且已經(jīng)發(fā)揮了重要作用。雖然中藥抗冠狀病毒的數(shù)據(jù)量不多，但在以往的研究中，已經(jīng)有研究者證實(shí)部分中藥有直接的抗冠狀病毒的作用。柴胡中的有效成分柴胡皂苷具有抗人冠狀病毒229E（human coronavirus 229E，HCoV-229E）[36]的作用，在體外也被證實(shí)具有抗SARS冠狀病毒（SARS-CoV）[37]、HCoV-229E[38]的作用；大黃的氯仿萃取物、醋酸乙酯萃取物、乙醇濃縮過(guò)程中析出的碳黑色塊狀物在體外有抗SARS-CoV[39]的作用，也有研究者證實(shí)大黃素可以抑制SARS-CoV[40]；大蒜在體內(nèi)外均可抑制鼠肝炎病毒3型（mouse hepatitis virus-3，MHV-3）[41]；甘草中的甘草酸[42]和甘草苷[40]在體外可以抑制SARS-CoV；木犀草素[43]、人參皂苷Rb1[44]、石蒜堿[45]、香椿嫩葉提取物[46]、玉米須有效成分氨黃酮[40]具有抗SARS-CoV的作用；魚(yú)腥草在體內(nèi)外均可抑制鼠冠狀病毒MHV-3[41]，并可通過(guò)激活細(xì)胞介導(dǎo)的免疫，防止SARS-CoV[47]感染；紫云英甲醇提取物在體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)可以抑制人冠狀病毒NL63（HCoV-NL63）復(fù)制[48]。

在此次抗COVID-19疫情中，金花清感顆粒、連花清瘟膠囊（顆粒）、血必凈注射液和清肺排毒湯、化濕敗毒方、宣肺敗毒方即“三藥三方”成為疫情防治的一大亮點(diǎn)[49]。通過(guò)分析其所含中藥在本研究中的數(shù)據(jù)占比，可以發(fā)現(xiàn)“三藥三方”共包括48味中藥，其中41味包含在本研究數(shù)據(jù)中，且其在本研究的511味中藥數(shù)據(jù)中的占比高達(dá)38.5%?！叭幦健敝械母哳l中藥，如板藍(lán)根、黃芪、黃芩、金銀花、甘草、綿馬貫眾等，均包含在本研究得出的高頻抗病毒中藥、抗病毒科屬較多的中藥中。SARS-CoV所屬的冠狀病毒科高頻有效中藥全部位于“三藥三方”中。在性味、歸經(jīng)分布中，“三藥三方”的48味中藥集中在寒、溫、苦、甘、辛、肺經(jīng)、肝經(jīng)、胃經(jīng)、脾經(jīng)，與本研究抗病毒中藥主要分布的性味、歸經(jīng)完全一致。此外，這些中藥也大量分布在抗病毒中藥物種系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)聚集性較強(qiáng)的分支。這表明對(duì)抗病毒中藥的頻數(shù)分析及抗病毒中藥物種分布規(guī)律進(jìn)行分析是有實(shí)際意義的。

4 結(jié)論

本研究通過(guò)對(duì)抗病毒中藥數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)板藍(lán)根、黃芩、金銀花、魚(yú)腥草、連翹、大黃、苦參、貫眾、甘草研究較多且抗病毒種類較多?？共《局兴幍乃幮远酁楹?、溫；藥味多為苦、甘、辛；歸經(jīng)主要分布在肝經(jīng)、肺經(jīng)?？共《局兴幱行ЫM分以多糖類、黃酮類占比較大，提取溶劑以水、醇、醋酸乙酯為多，大部分中藥并非只有一種抗病毒的有效成分。在中藥系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中，抗病毒中藥集中分布在菊分支的菊科、唇形科、傘形科、茜草科和薔薇分支的豆科、薔薇科、大戟科、蕓香科、葫蘆科。

抗COVID-19有效方藥“三藥三方”所含中藥的藥性、基原物種主要分布與本研究高度契合，且正粘病毒科的高頻中藥全部包含在“三方三藥”中。本研究通過(guò)對(duì)抗病毒中藥的分析，為抗病毒中藥挖掘以及臨床用藥提供了思路。今后可以根據(jù)這些規(guī)律進(jìn)行中藥挖掘和新藥研發(fā)，以對(duì)抗當(dāng)前以及未來(lái)可能爆發(fā)的疫情。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] Badawi S, Ali B R. ACE2 Nascence, trafficking, and SARS-CoV-2 pathogenesis: Thecontinues [J]., 2021, 15(1): 8.

[2] Paul D, Kolar P, Hall S G. A review of the impact of environmental factors on the fate and transport of coronaviruses in aqueous environments [J]., 2021, 4: 7.

[3] Lai C C, Shih T P, Ko W C,. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and coronavirus disease-2019 (COVID-19): The epidemic and the challenges [J]., 2020, 55(3): 105924.

[4] 金李, 谷幫杰, 李傳芝, 等. 中藥寒熱藥性與其現(xiàn)代藥理作用關(guān)聯(lián)研究 [J]. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥, 2020, 16(6): 161-163.

[5] 張鵬葛, 王一瑞, 舒占鈞, 等. 基于數(shù)據(jù)挖掘分析治療新型冠狀病毒肺炎不同階段中藥處方用藥規(guī)律 [J]. 中國(guó)醫(yī)藥, 2020, 15(8): 1164-1169.

[6] Luo L, Jiang J, Wang C,. Analysis on herbal medicines utilized for treatment of COVID-19 [J]., 2020, 10(7): 1192-1204.

[7] 李加慧, 陳仁壽, 李陸杰. 抗病毒中藥的藥性與功效及其關(guān)聯(lián)性文獻(xiàn)研究 [J]. 中醫(yī)雜志, 2019, 60(1): 67-71.

[8] 陳冉, 王婷婷, 李開(kāi)鈴, 等. 免疫調(diào)節(jié)抗病毒中藥的特性與應(yīng)用[J]. 中草藥, 2020, 51(6): 1412-1426.

[9] 高榮, 閆濱. 中藥抗病毒作用機(jī)制研究概況 [J]. 山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 39(5): 480-483.

[10] 田景振, 侯林. 抗病毒中草藥的研究與應(yīng)用[M]. 濟(jì)南: 山東科學(xué)技術(shù)出版社, 2019: 11-392.

[11] 衛(wèi)生報(bào)館編輯部. 全國(guó)中草藥匯編(1) [M]. 第3版. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2014: 1-376.

[12] 中國(guó)藥典 [S]. 一部. 2020: 1-1902.

[13] 國(guó)家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會(huì). 中華本草[M]. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1998: 1-2630.

[14] 衛(wèi)生報(bào)館編輯部. 中藥大辭典[M]. 上海: 上海交通大學(xué)出版社, 2018: 1-530.

[15] Wen T X, Liu X Y. Visual analysis of China’s intangible cultural heritage research-comparative analysis based on three visual tools [J]., 2016(2): 21-27.

[16] Letunic I, Bork P. Interactive tree of life v2: Online annotation and display of phylogenetic trees made easy [J]., 2011, 39: W475-W478.

[17] 王英群, 趙艷偉, 尹衛(wèi)東. 1988年上海市甲型肝炎大流行與2003年SARS疫情的比較和啟示 [J]. 中華流行病學(xué)雜志, 2004, 25(1): 27-29.

[18] 謝平. 2009年甲型H1N1流感的認(rèn)識(shí)及其防控策略 [J]. 應(yīng)用預(yù)防醫(yī)學(xué), 2010, 16(S1): 27-31.

[19] 霍乃蕊, 余知和. 微生物生物學(xué)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2018: 101-102.

[20] 陸茵, 馬越鳴. 中藥藥理學(xué)[M]. 第2版. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2016: 24-31, 80-81.

[21] 馬林納, 劉華, 苗明三. 基于數(shù)據(jù)挖掘的中藥化痰用藥規(guī)律分析 [J]. 中藥藥理與臨床, 2020, 36(3): 17-21.

[22] 徐莉. 臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)[M]. 天津: 天津科學(xué)技術(shù)出版社, 2018: 304-312.

[23] 黃天廣, 孫林, 展鵬, 等. 廣譜抗病毒藥物研究進(jìn)展 [J]. 藥學(xué)學(xué)報(bào), 2020, 55(4): 679-693.

[24] Lau J T F, Leung P C, Wong E L Y,. The use of an herbal formula by hospital care workers during the severe acute respiratory syndrome epidemic in Hong Kong to prevent severe acute respiratory syndrome transmission, relieve influenza-related symptoms, and improve quality of life: A prospective cohort study [J]., 2005, 11(1): 49-55.

[25] Zhang L, Chen B, Zeng H. Analysis of Fangdu decoction on SARS and zero infection in hospital [J]., 2005, 25: 59-60.

[26] 李學(xué)林, 高曉潔, 劉瑞新, 等. 試論中藥藥性理論的整體性 [J]. 中華中醫(yī)藥雜志, 2016, 31(6): 2038-2041.

[27] 高曉山, 蘇式兵. 中藥藥性論[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 1992: 181-198.

[28] 仝小林, 李修洋, 趙林華, 等. 從“寒濕疫”角度探討新型冠狀病毒肺炎的中醫(yī)藥防治策略 [J]. 中醫(yī)雜志, 2020, 61(6): 465-470.

[29] 鄭碧瑩. 探討基于中藥藥理作用的中藥藥性理論 [J]. 臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志, 2015, 2(18): 3718.

[30] Chen L, Huang G. The antiviral activity of polysaccharides and their derivatives [J]., 2018, 115: 77-82.

[31] Jo S, Kim S, Shin D H,. Inhibition of SARS-CoV 3CL protease by flavonoids [J]., 2020, 35(1): 145-151.

[32] Ryu Y B, Jeong H J, Kim J H,. Biflavonoids fromdisplaying SARS-CoV 3CL(pro) inhibition [J]., 2010, 18(22): 7940-7947.

[33] Nguyen T T, Woo H J, Kang H K,. Flavonoid-mediated inhibition of SARS coronavirus 3C-like protease expressed in[J]., 2012, 34(5): 831-838.

[34] Schwarz S, Sauter D, Wang K,. Kaempferol derivatives as antiviral drugs against the 3a channel protein of coronavirus [J]., 2014, 80(2/3): 177-182.

[35] Ciccarelli F D, Doerks T, von Mering C,. Toward automatic reconstruction of a highly resolved tree of life [J]., 2006, 311(5765): 1283-1287.

[36] Cheng P W, Ng L T, Chiang L C,. Antiviral effects of saikosaponins on human coronavirus 229E[J]., 2006, 33(7): 612-616.

[37] Sinha S K, Shakya A, Prasad S K,. Anevaluation of different Saiko saponins for their potency against SARS-CoV-2 using NSP15 and fusion spike glycoprotein as targets [J]., 2021, 39(9): 3244-3255.

[38] Li X Q, Song Y N, Wang S J,. Saikosaponins: A review of pharmacological effects [J]., 2018, 20(5): 399-411.

[39] 劉衛(wèi)兵. 大黃抗SARS病毒有效成分的研究 [D]. 桂林: 廣西師范大學(xué), 2006.

[40] Shahrajabian M H, Sun W L, Shen H,. Chinese herbal medicine for SARS and SARS-CoV-2 treatment and prevention, encouraging using herbal medicine for COVID-19 outbreak [J].:, 2020, 70(5): 437-443.

[41] 易文龍. 雙黃連、魚(yú)腥草、大蒜新素注射液抗鼠冠狀病毒MHV-3效應(yīng)的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究 [D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2006.

[42] Cinatl J, Morgenstern B, Bauer G,. Glycyrrhizin, an active component of liquorice roots, and replication of SARS-associated coronavirus [J]., 2003, 361(9374): 2045-2046.

[43] 李星霞, 郭澄. 木犀草素的藥理活性研究 [J]. 中國(guó)藥房, 2007, 18(18): 1421-1424.

[44] 李建國(guó). 抗呼吸道病毒中藥研究進(jìn)展 [A] // 第一屆《藥學(xué)學(xué)報(bào)》藥學(xué)前沿論壇暨2015年中國(guó)藥學(xué)會(huì)中藥與天然藥物專業(yè)委員會(huì)會(huì)議論文摘要集[C]. 天津: 中國(guó)藥學(xué)會(huì)中藥與天然藥物專業(yè)委員會(huì), 2015: 92.

[45] Li S Y, Chen C, Zhang H Q,. Identification of natural compounds with antiviral activities against SARS-associated coronavirus [J]., 2005, 67(1): 18-23.

[46] Chen C J, Michaelis M, Hsu H K,.Roem tender leaf extract inhibits SARS coronavirus replication [J]., 2008, 120(1): 108-111.

[47] Lau K M, Lee K M, Koon C M,. Immunomodulatory and anti-SARS activities of[J]., 2008, 118(1): 79-85.

[48] Tsai Y C, Lee C L, Yen H R,. Antiviral action of tryptanthrin isolated fromleaf against human coronavirus NL63 [J]., 2020, 10(3): 366.

[49] 郭程程, 焦華琛, 李運(yùn)倫. 中醫(yī)“扶正祛邪”治則在“三藥三方”治療新冠肺炎中體現(xiàn) [J]. 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào), 2020, 22(10): 159-163.

Distribution rules of antiviral traditional Chinese medicine based on data driven analysis

WEI Ya-wen1, 2, LI Jin-tong1, 3, REN Xia1, FU Xian-jun1, 2, 3, 4, 5

1. Research Center of Marine Traditional Chinese Medicine, Qingdao College of Traditional Chinese Medicine, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Qingdao 266000, China 2. College of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China 3. Institute for Traditional Chinese Medicine Literature and Culture, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China 4. Shandong Research Center of Engineering and Technology for Omics of TCM, Jinan 250355, China 5. Key Laboratory of Classical Theory of Traditional Chinese Medicine, Ministry of Education, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China

To mine the distribution rules of antiviral traditional Chinese medicine (TCM), in order to provide the basis for the screening of antiviral activity of TCM and candidate prescriptions for current epidemic prevention and control.Taking theand the literature reports of antiviral TCM in CNKI and Web of science as information sources, the relevant information was standardized, and the distribution rules of medicinal properties, families and genera, active ingredients and activity of antiviral TCM were mined by frequency analysis, co-occurrence analysis and phylogenetic tree construction methods.A total of 511 antiviral TCM were screened, containing 41 of the 48 herbs involved in the “three medicines and three prescriptions” of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Mostly with medicinal properties such as cold nature, bitter taste, return to the lung and liver meridian, among which Bailangen (), Huangqin (), and Jinyinhua () were the most common. The data of coronaviridae was 135, and the high-frequency TCM were Chaihu (), Gancao (), and. Meanwhile, it was found thatand Kudouzi (the seed of) were the most studied TCM during the SARS period in 2003, while in 2020, the research on Sangbaipi () was the first when COVID-19 was sudden. The effective ingredients of antiviral TCM were mostly polysaccharides and flavonoids. TCM with antiviral effects involved a total of 564 base source species, which had significant clustering on phylogenetic trees and were mainly distributed in the chrysanthemum and rose branches of the seed plant phylum, with Asteraceae, Labiatae, Leguminosae, and Rosaceae having the most antiviral TCM.These results suggested that the attributes of TCM with antiviral effects are mainly bitter, cold, lung and liver meridian. TCM origin from Asteraceae, Labiatae, and Leguminosae are more likely to have antiviral effects. Their effective components such as astragalus polysaccharide,polysaccharide, quercetin, caffeic acid and ursolic acid are polysaccharides or flavonoids, and these rules are basically consistent with the “three medicines and three prescriptions” promoted and used in this fight against the COVID-19 epidemic. This study provides a reference for the screening of antiviral TCM activity, especially for the screening of candidate TCM for the prevention and control of the current COVID-19.

traditional Chinese medicine; antiviral activity; data mining; phylogenetic tree; coronavirus disease 2019 (COVID-19); severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2); three medicines and three prescriptions

R285

A

0253 - 2670(2021)16 - 4959 - 14

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.16.021

2021-04-20

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“丹參核心功效與生物學(xué)機(jī)制研究”（2017YFC1702703）；國(guó)家自然基金項(xiàng)目“基于‘性-構(gòu)’關(guān)系的中藥成分寒熱藥性評(píng)價(jià)”（81473369）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“海洋中藥復(fù)方簕草石方保肝藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制研究”（41806191）；山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“基于知識(shí)云的中醫(yī)經(jīng)方信息服務(wù)和精準(zhǔn)化靶向虛擬篩選研究”（2016CYJS08A01-1）

魏雅雯，碩士研究生，從事中藥化學(xué)研究。Tel: 17864183842 E-mail: 17864183842@163.com

付先軍，教授，主要從事中藥性效評(píng)價(jià)及其機(jī)制研究。E-mail: xianxiu@hotmail.com

任 夏，講師，主要從事海洋中藥的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。E-mail: 1989renxia@163.com

[責(zé)任編輯 潘明佳]