基于多维结构描述符的中药性-构关系研究.PDF

世界科学技术—中医药现代化★思路与方法 基于多维结构描述符的中药“性-构” 关系研究＊ ＊＊ ＊＊ 付先军 ，王振国 ，李学博 （山东中医药大学中医药经典理论教育部实验室/中医文献研究所/信息管理学院 济南 250355） 摘 要：目的：为了解析中药寒热药性与其成分之间的相关关系，从物质基础层面诠释中药寒热药性的科 学内涵。方法：筛选《中国药典》第一部明确有主要有效成分记载的植物类中药共计334种，中药主要成分280 种，计算每种成分的分子描述符（包括一维、二维、三维及半经验量化计算分子描述符），通过广义规则归纳算法 （GeneralizedRuleInduction，GRI）筛选强相关的分子描述符。结果：与中药寒热药性相关性较强的主要成分分 子结构描述符多与分子的能量状态有关系，分子能量状态越高，与中药热性关联关系越大；而分子能量越低，与 中药寒性关联关系越大；而平性中药不明显。除分子能量状态外，中药药性还可能与其主要成分的脂水分配系 数、拓扑分子极性表面积，碳、氢、氧原子数，氢键供体数目等分子结构描述符具有一定的关联关系。结论：中药 药性确实与中药主要成分的分子结构具有一定的关联关系，其中最重要的分子描述符是三维分子描述符中的 分子能量，提示中药药性作用可能与中药主要有效成分的分子能量状态以及对机体能量代谢的影响而产生的 综合效应有关。 关键词：中药寒热药性 结构描述符 关联规则 “性-构”关系 doi：10.11842/wst.2017.04.002 中图分类号：R286.0 文献标识码：A 中药药性理论是中医药理论体系中的重要组成部 客观反应，对中药化学成分与其药性作用之间相互关 分，中药寒热药性理论是中药药性理论的核心，反映药 系的研究，一直是寒热药性物质基础研究的热点。盛 [2,3] 物对人体阴阳盛衰，寒热变化方面的作用倾向，是说明 良 提出化学元素具有寒凉温热四性，认为中药的寒 药物作用性质的重要概念之一，对指导中药的临床应 热温凉药性反映了物质在化学反应中电子得失（包括 用具有重要意义，《本草经集注》记载“其甘苦之味可 [4] 偏移）的能力；蒋俊等 认为中药中的成分/组分可表现 [1] [5,6] 略，有毒无毒易知，惟冷热须明”，突出寒热药性的重 相应的药性属性（寒、热、温、凉）；李和光、王晓燕 总 要性，以现代科学手段、方法揭示和阐明其机理有着重 结出寒性、热性中药紫外光谱吸收峰的特征规律，发现 要意义，中药寒热药性理论的现代研究已成为中医药 寒药、热药的主要差别在氯仿和石油醚提取液。 科学研究的热点与前沿，从20世纪中叶以来，国内外 上述研究成果揭示，决定中药药性的物质基础是 众多学者从中药寒热药性的作用机理、物质基础等方 中药所含物质成分，寒凉、温热药性的物质基础可能有 面对中药四性理论进行了一系列的研究和探讨，取得 共性，既有反映同一药性的类似结构化合物或成分，而 了一定进展。寒热药性是中药有效成分作用于机体的 中药的物质成分是由多种不同含量的化合物所组成 的，分子是构成物质的基本单位，化合物内部分子的结 构特征及原子间的组合方式等结构信息（分子描述符） 收稿日期：2017-03-14 修回日期：2017-03-27 ＊ 国家自然科学基金委面上项目：基