利用专利大数据探索防治新型冠状病毒肺炎的中药材

关键词：新型冠状病毒肺炎 中药 组方 中药材中图分类号：G306；R288

文献标识码：A

0 引言

中医药是华夏文明中一枚绚丽的瑰宝，护佑着华夏民族千年的繁衍传承。自古以来，中医药在防治各种大小疫情方面都起到了不可磨灭的作用。《中国疫病史鉴》记载，西汉以来的两千多年，中国先后发生过321次疫病流行，中医的有效预防和治疗使得疫情的蔓延都控制在有限的地域和时间内。中国的历史上没有出现过类似于西班牙大流感、欧洲黑死病、全球鼠疫那样一次瘟疫就造成数千万死亡的悲剧。

《黄帝内经》记载“五疫之至，皆相染易，无问大小，病状相似”。新型冠状病毒肺炎（简称新冠肺炎）疫情属于中医所说的瘟疫。疫情至，从国家到地方先后多次公布防治新型冠状病毒的药方，更是组建了中医药“国家队”驰援武汉。2003年非典期间中医药辨证论治、防治时疫的优势再次凸显，中医药行业又一次站在了战斗的最前沿，筑成了一道波澜壮阔的风景线。

作为知识产权人，我们本着以研究为主，尝试从中国传统中药专利信息数据资源利用出发来探索用于

治疗新冠肺炎的中药材及组方信息，希望能够对新冠肺炎的治疗，药物应用和开发提供一些参考建议。1  中药专利数据挖掘1.1 思路与方法

中医先贤积累了许多治疗发热感染类疾病行之有效的方剂如麻杏石甘汤、银翘散、达原饮、清营汤、清瘟败毒饮等[1]。而中药专利大数据中包含了大量的中药组方信息，我们尝试对这些专利信息进行深层次数据挖掘，试图找到一些有价值的情报供科研参考，希望在这个特殊时期，专利情报和知识产权人的工作能够为抗击疫情贡献一份力量。

我们按照中药专利大数据分析和信息挖掘利用流程和方法（如图1所示）进行信息挖掘工作。该工作主要包括四个方面的内容。一是抗病毒性肺炎中药专利主题检索；二是专利数据的技术标引和精确筛选；三是精选专利数据中涉及中药组方的信息提取和加工；四是基于提取的专利组方、组分和专利所包含其他信息的适宜统计和分析。

作者简介：陈慧君(1980—)，女，湖北黄冈人，硕士，专利代理师，高级知识产权咨询师，主要从事知识产权信息

分析与咨询工作；刘化冰（1976—），男，山东陵县人，本科，副研究员，大数据运营事业部主任，主要从事知识产权大数据领域研究应用。

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陈慧君，等：利用专利大数据探索防治新型冠状病毒肺炎的中药材2020年第3期1. 专利数据库主题检索分类号：A61K36、A61K125、A61K127、A61K129、A61K131、A61K133、A61K135等；关键词：冠状病毒、SARS 、肺炎、肺损伤、呼吸道感染、肺间质纤维化等利大数据挖掘视角下，找到一些与防治病毒性肺炎最相关的中药材，希望这些信息能够为奋战在疫情最前线的医疗工作者和科研人员提供帮助。2 中药专利信息发现2.1 防治病毒性肺炎最常用的100味中药材通过对防治病毒性肺炎的中药专利信息的统计分析，我们得到在防治病毒性肺炎专利组方中用到得最多的100味中药材及相关专利文献中组方的数量。2.2 防治病毒性肺炎最特殊的12味中药材

在防治病毒性肺炎最常用的100味中药材中，位列前12的中药材是：甘草、金银花、黄芩、连翘、杏仁、桔梗、鱼腥草、麻黄、板蓝根、黄芪、石膏和柴胡。专利数据统计发现，超过90%的抗病毒性肺炎中药组方使用了这12味中药材中的一种或多种，意即这12味中药材被普遍应用于抗病毒性肺炎组方中。

具体专利数据分析显示（见图2），抗病毒性肺炎

2. 专利数据技术领域标引治疗肺炎；抗病毒作用；防疫抗疫；广谱抗病毒药物；SARS、非典、MERS等；排除特定针对乙肝病毒、疱疹病毒以及其他；排除普通感冒咳嗽退热3. 专利中药组方提取举例：专利申请号201810122362，专利组方：紫苏叶10g；紫菀10g；杏仁（苦杏仁）10g；紫苏子10g；法半夏5g；黄4. 数据统计分析基于标引专利数据和每件专利记载的技术信息，进行信息提取和统计分析

芩15g；桑白皮20g；甘草10g；柴胡10g；蝉蜕10g；木蝴蝶20g；诃子10g；荆芥10g；蜜麻黄5g图1 抗新冠肺炎中药专利信息利用流程和方法

1.2 数据结果与意义

我们以防治病毒性肺炎中药为主题，检索并人工筛选出2984篇最相关的专利文献，然后将这些专利文献中涉及的全部中药组方进行了标引加工，其中一共获取到方剂6191条，涉及中药材和中药材提取物大约2000余味。在此基础上，我们对这些中药组方成分和配伍关系进行了大量数据挖掘分析。我们尝试站在专

表１ 治疗病毒性肺炎中药专利组方中用到最多的１００味中药材

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2020年第3期陈慧君，等：利用专利大数据探索防治新型冠状病毒肺炎的中药材专利中，30%（近900件）中药专利组方使用了甘草药材，15~20%中药专利组方使用金银花、黄芩、连翘、杏仁或桔梗药材。10~15%中药专利组方使用了鱼腥草、麻黄或板蓝根药材，近10%中药专利组方使用了黄芪、石膏或柴胡。有趣的是，抛开药用价值不谈，该12味中药材中的3种还广泛应用于百姓的日常饮食中：甘草，补气、润肺、常做茶饮；桔梗，朝鲜族用它做咸菜吃；金银花，因为清热解毒，常见于暑期的节气茶方——金银花甘草茶。

甘草金银花黄芩连翘杏仁桔梗鱼腥草麻黄板蓝根石膏黄芪柴胡01002002942942833453754704464375205855628993004005006007008009001000图2 前12味中药材及中药专利组方数

表２ 前１２味中药材常见配伍药材及专利组方数量

1 甘草2 金银花3 黄芩4 连翘5 杏仁6 桔梗7 鱼腥草8 麻黄9 板蓝根10 黄芪11 石膏12 柴胡桔梗(292);金银花(270);黄芩(269);麻黄(252);连翘(247);杏仁(苦杏仁)(214);鱼腥草(210);石膏(177);板蓝根(148);柴胡(144);陈皮(143);黄芪(131);薄荷(127);知母(112);大青叶(110);桑白皮(109);半夏(107);百部(99);蒲公英(99);麦冬(98);芦根(94);茯苓(93);桑叶(89);荆芥(87);防风(75);当归(75);玄参(74);大黄(72);川贝母(72);牛蒡子(71);紫菀(70);苦杏仁(70);枇杷叶(70);葛根(68);前胡(67);白术(66);五味子(66);黄连(65);桂枝(65);丹参(60);百合(59);菊花(59);栀子(57);虎杖(57);赤芍(56);地龙(53);党参(53);生姜(52);葶苈子(51);瓜蒌(50);甘草(270);连翘(245);黄芩(195);鱼腥草(156);板蓝根(150);桔梗(147);薄荷(113);大青叶(113);柴胡(111);麻黄(109);蒲公英(105);杏仁(苦杏仁)(96);石膏(84);黄芪(79);陈皮(64);知母(64);麦冬(62);荆芥(60);芦根(58);防风(57);牛蒡子(51);葛根(50)甘草(269);连翘(212);金银花(195);桔梗(151);鱼腥草(132);麻黄(128);柴胡(113);杏仁(苦杏仁)(110);知母(91);板蓝根(88);石膏(87);百部(85);黄芪(83);黄连(80);陈皮(77);蒲公英(76);大青叶(75);茯苓(75);防风(69);栀子(66);麦冬(66);桑白皮(65);薄荷(64);芦根(58);半夏(55);大黄(55);葛根(51)甘草(247);金银花(245);黄芩(212);板蓝根(173);桔梗(153);石膏(131);鱼腥草(129);芦根(126);麻黄(112);薄荷(107);知母(107);柴胡(101);杏仁(苦杏仁)(101);大青叶(92);黄芪(72);蒲公英(71);广藿香(65);荆芥(61);防风(60);麦冬(60);牛蒡子(59);郁金(58);陈皮(58);菊花(55);大黄(54);茯苓(53);桑叶(53);栀子(53);赤芍(53);葛根(52)甘草(295);麻黄(210);桔梗(179);黄芩(158);连翘(151);金银花(146);石膏(145);鱼腥草(135);陈皮(94);柴胡(80);芦根(80);桑白皮(78);板蓝根(70);前胡(69);桑叶(68);百部(67);知母(67);半夏(67);薄荷(64);枇杷叶(60);川贝母(59);葶苈子(54);大黄(50);大青叶(50);麦冬(50);荆芥(50);甘草(292);连翘(153);黄芩(151);金银花(147);麻黄(134);鱼腥草(127);杏仁(苦杏仁)(127);薄荷(93);陈皮(90);柴胡(85);百部(84);芦根(80);石膏(77);荆芥(70);板蓝根(70);桑白皮(67);枇杷叶(58);川贝母(58);知母(57);半夏(57);黄芪(57);牛蒡子(56);桑叶(54);茯苓(52);蒲公英(52);前胡(51);防风(51);大青叶(50)甘草(210);金银花(156);黄芩(132);连翘(129);桔梗(127);麻黄(103);杏仁(苦杏仁)(102);板蓝根(86);石膏(78);蒲公英(69);柴胡(63);大青叶(63);黄芪(61);陈皮(59);桑白皮(59);百部(57);薄荷(53);芦根(52)甘草(252);杏仁(苦杏仁)(140);桔梗(134);石膏(132);黄芩(128);连翘(112);金银花(109);鱼腥草(103);陈皮(81);柴胡(71);桑白皮(69);苦杏仁(63);半夏(62);板蓝根(56);百部(54)连翘(173);金银花(150);甘草(148);大青叶(89);黄芩(88);鱼腥草(86);石膏(83);知母(74);蒲公英(72);桔梗(70);芦根(69);薄荷(61);柴胡(56);麻黄(56);广藿香(55)甘草(131);黄芩(83);金银花(79);茯苓(73);连翘(72);白术(65);防风(65);鱼腥草(61);麦冬(61);桔梗(57);苍术(53);党参(51)甘草(177);麻黄(132);连翘(131);知母(102);杏仁(苦杏仁)(96);黄芩(87);芦根(85);金银花(84);板蓝根(83);鱼腥草(78);桔梗(77);广藿香(58);郁金(52)甘草(144);黄芩(113);金银花(111);连翘(101);桔梗(85);麻黄(71);杏仁(苦杏仁)(69);鱼腥草(63);大青叶(60);板蓝根(56);陈皮(52);知母(50) •

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陈慧君，等：利用专利大数据探索防治新型冠状病毒肺炎的中药材2020年第3期2.3 专利大数据探索中药材配伍规律我们以前12味中药材为例，通过专利大数据统计显示其在治疗病毒性肺炎中常见的配伍药物，并将12味中药材的最常见配伍药物和相关中药专利组方数量梳理成表2。甘草为豆科植物甘草、光果甘草或胀果甘草的根及根茎，性平，味甘，归十二经。有解毒、祛痰、止痛、解痉以至抗癌等药理作用。在中医上，甘草补脾益气，滋咳润肺，缓急解毒，调和百药，临床应用分“生用”与“蜜炙”之别[2]。专利数据分析显示可与甘草配伍的中药材非常多，在抗病毒性肺炎中药组方中配伍最多的为清热泻火药材如石膏（177个中药专利组方），清热燥湿药材如黄芩（269个中药专利组方），清热解毒药材如金银花（270个中药专利组方）、连翘（247个中药专利组方）、板蓝根（148个中药专利组方），补气药如黄芪（131个中药专利组方）。3 大数据挖掘信息与治疗新冠肺炎的应用实践

中药不管是对以前发生过的传染病，还是对新冠肺炎这样新发生的传染病，药理研究和临床实践都有证据支持其有效性和安全性。基于中药专利数据的挖掘和信息分析，我们找到了抗病毒性肺炎中药专利组方中最常用的100味中药材，特别是其中被普遍使用的12味中药材及它们的配伍规律。而这些中药材在防治新冠肺炎中是否具有临床应用价值，还有待目前防治新冠肺炎中医治疗方案和临床效果的验证。我们收集整理了新冠肺炎疫情以来公开使用且疗效较好的几个中药组方，来验证我们大数据挖掘信息的可靠性。3.1  清肺排毒汤

2020年1月27日，国家中医药管理局紧急启动“防治新型冠状病毒感染的肺炎中医药有效方剂筛选研究”专项，在山西、河北、黑龙江、陕西四省试点

开展清肺排毒汤救治新型冠状病毒感染的肺炎患者临床疗效观察，旨在迅速找到针对本次疫病有良好疗效乃至特效的核心方药。据统计，截至2020年2月5日0时，4个试点省份运用清肺排毒汤救治确诊病例214例，3天为一个疗程，总有效率达90%以上。清肺排毒汤组方：麻黄9g、炙甘草6g、杏仁9g、生石膏15～30g（先煎）、桂枝9g、泽泻9g、猪苓9g、白术9g、茯苓15g、柴胡16g、黄芩6g、姜半夏9g、生姜9g、紫菀9g、冬花9g、射干9g、细辛6g、山药12g、枳实6g、陈皮6g、藿香9g[3]。通过组分对比发现，此清肺排毒汤组方由二十一种中药材组成，其中十六种均是我们通过专利大数据分析到的防治病毒性肺炎中使用较多的中药材。

据专家介绍，清肺排毒汤由汉代张仲景所著《伤寒杂病论》中的多个治疗由寒邪引起的外感热病的经典方剂优化组合而成。而基于中药专利信息的大数据挖掘可以实现从成百上千的专利组方中提取有效信息，进行多维度的优化组合。3.2 “肺炎 1号”方等诊疗方案

国家卫生健康委员会及资深的中医药专家已经陆续推荐了一些中医药防治方法，都已从临床角度进行了验证。我们收集整理了“肺炎1号”[4]、“防新型冠状病毒感染的肺炎一号方”[5]、“防新型冠状病毒感染的肺炎二号方”[5]方剂组分，并对其中用到的中药材与我们的统计分析做了比对。如表3中加粗和下划线标识所示，三个诊疗组方中的主药组分（加粗组分）均在本文前述的12味中药材范围中，三个诊疗组方中的全部组分或大多数组分（加下划线组分）均是本文前述100味常见的中药材。由此可见，通过专利大数据视角分析挖掘到的常用中药材已经普遍应用于目前的抗击新冠病毒肺炎的临床诊治中。

表３　公布并确认疗效的新冠肺炎治疗中药方

药方名称组成出处湖北省中医院巴元明、李晓东、闵全瓜萎10g、槟榔10g、草果15g、厚朴15g、“肺炎1号”晓俊等带领第一批发热门诊、隔离 知母10g、芍药10g、生甘草10g、陈皮病房主任、副主任集体制定10g、虎杖10g“防新型冠状病毒感苍术3g、金银花5g、陈皮3g、芦根2g、桑叶“湖北省新型冠状病毒感染的肺炎染的肺炎一号方”中医药防治方案”（试行）2g、生黄芪10g“湖北省新型冠状病毒感染的肺炎“防新型冠状病毒感生黄芪10g、炒白术10g、防风10g、贯众6g染的肺炎二号方”中医药防治方案”（试行）金银花 党参15g、柴胡20g、黄芩10g、 法半夏10g、•

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2020年第3期陈慧君，等：利用专利大数据探索防治新型冠状病毒肺炎的中药材4　启示和思考中医药是中华民族的瑰宝，历经五千年经久不衰。从神农尝百草到现代新药研制，不管是基础研究还是临床实践，中医药对新型传染病的防治都显示出明显的优势并发挥了重要的作用。每一位优秀的中医师，都是站在古代先贤的肩膀上，结合自身经验，根据实际情况灵活化裁后，取得良好的疗效。本次国家卫生健康委员会与国家中医药管理局推荐的清肺排毒汤以及其他中药组方的临床实践证明，中医学的发展需要在学习古人理论与经验基础上，融合新的认识、传承并创新。而基于专利信息的大数据分析或许成为现代中医学认识和创新的有效手段。中药材是中医药事业传承和发展的物质基础，加强中药材质量控制、传承中药饮片炮制独特技艺、聚焦中医优势病种、弘扬适宜技术、彰显中医药独特疗效，是历史与时代赋予炎黄子孙的使命与责任。很多中药材广泛应用于中医名方和多种配方组成中，具有很好的应用价值和商业前景。当前形势下，中药产业和企业的发展可充分利用基于大数据分析的专利导航路径，分析产业创新方向和重点，明晰主体定位和竞争格局，实现可持续地传承和创新。参考文献：[1] 中药方剂[EB/OL].[2020-02-20]. http://www.zysj.com.cn/zhongyaofang/index.html.[2] 南京中医药大学. 中药大辞典[M]. 上海科学技术出版社，2006.[3] 清肺排毒汤为什么快速有效？来听听国医大师薛伯寿解方！[EB/OL]. (2020-02-19) [2020-02-20].http://www.satcm.gov.cn/hudongjiaoliu/guanfangweixin/2020-02-19/13220.html.[4] 鄂版药方“肺炎1号”正式公布[EB/OL]. (2020-02-13) [2020-02-20].http://www.hubei.gov.cn/zhuanti/2020/gzxxgzbd/qfqk/202002/t20200213_2027151.shtml.[5] 新型冠状病毒感染的肺炎“早发现、早隔离、早诊断、早治疗”要点[EB/OL]. (2020-01-27) [2020-02-20]. http://www.hubei.gov.cn/zhuanti/2020/gzxxgzbd/fkkp/202001/t20200127_2015411.shtml.责任编辑唐宇

Patent Big Data Exploring Chinese Medicinal Materials for Prevention

and Treatment of COVID-19

CHEN Huijun, LIU Huabing

(Intellectual Property Publishing House Co., Ltd., Beijing 100081)

Abstract: This paper attempts to explore the traditional Chinese medicine patent information data resources to explore the traditional Chinese medicinal materials and the prescription information for the treatment of novel coronavirus pneumonia. Taking the traditional Chinese medicine for the prevention and treatment of viral pneumonia as the theme, the most relevant patent literatures were searched and manually selected, and then all the traditional Chinese medicine prescriptions involved in these patent literatures were indexed and processed to obtain accurate antiviral pneumonia traditional Chinese medicine prescription information and traditional Chinese medicine materials compatibility information. Furthermore, the 100 flavors of Chinese herbal medicines most commonly used in the patent prescriptions for the prevention and treatment of viral pneumonia, and the twelve kinds of Chinese herbal medicines used in more than 90% of the antiviral pneumonia prescriptions. Big data analysis based on patent information may become an effective means of understanding and innovation in modern Chinese medicine.

Key words: COVID-19; traditional Chinese medicine; prescription; Chinese medicinal materials

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