基于社会网络分析的葛根产品现状分析＊

冯 利，任燕飞，胡鸢雷

（1. 北京大学生命科学学院 北京 100871；2. 北京大学国际合作部 北京 100871；3. 中国医学科学院药用植物研究所 药理毒理中心 北京 100193）

葛根为豆科植物野葛Pueraria lobata(Willd.)Ohwi的干燥根，味甘、性凉，归脾、胃、肺经。其主要分为野葛与粉葛两大类。我国葛根资源十分丰富，粉葛以栽培为主，主产于云南、贵州、四川、重庆、广西、广东等地[1]；野葛主产于新疆、青海、西藏，在其它省份也有生长。葛根有解肌退热、生津止渴、透疹、升阳止泻、通经活络、解酒毒之功效[2]。葛根在中国受到极大关注，在日本葛根被奉为“长寿粉”[3]，在一些欧美国家也十分受欢迎，可见葛根的产业规模之大。葛根的药用价值古而有之，早在《本草经疏》中就记载：“葛根，解散阳明温病热邪主要药也，故主消渴，身大热，热壅胸膈作呕吐。发散而升，风药之性也，故主诸痹[4]。现代研究表明其有降血糖[5]、保护肝功能[6]、抗衰老[7]等药理学作用。国内外学者从葛根中分离鉴定出多种化学成分，主要包括异黄酮类、三帖类及芳香类化合物等[8]。

葛根作为中国传统中药材已被广泛开发研制成保健品和药物。20 多年以来开发出大量以葛根为原料的胶囊、片剂、颗粒剂的保健品，以及以注射剂、片剂、饮片为主要剂型的药物[9]。葛根产品大多以葛根中的黄酮[10]、多糖等提取物为主要有效成分。为了解目前葛根现有产品的现状，从历年审批情况、保健功能、配伍关系、药理作用、产品剂型等方面对其进行网络分析，为葛根保健品以及药品进一步研究开发提供理论借鉴与参考。

1 检索方法

1.1 资料来源及条件筛选

查询原中华人民共和国国家食品药品监督管理局（CFDA）数据库，截止至2019年5月14日，以“葛根”为关键词进行搜索，获取从1997-2018年间已注册的保健品信息，以及2000-2018年获批的药品信息。获得保健食品信息为549 条，药品信息为233 条。登录中国知网，在高级搜索中，以缺省的状态，用篇名“葛根”并且关键词“葛根”，选择“SCI 来源期刊”以及“核心期刊”进行搜索一共检索到686篇文献，检索日期为2019年5月14日，批量下载文献并保存。对相关术语进行统一如“甙”统一为“苷”；“调节免疫”统一为“增强免疫力”；“对胃粘膜有辅助保护功能”统一为“保护胃粘膜损伤”。

1.2 分析方法

以Bibexcel、Ucinet 6.0[11]分析软件主要研究工具，通过Bibexcel 获取保健功能、功效成分/标志性成分含量、主要原料、药理作用等信息出现频次，并对信息进行整理，形成共词矩阵；通过Ucinet 6.0 分析软件中的NetDraw 构建可视化网络图，以中心度反应各保健功能、功效成分/标志性成分含量、主要原料名称、药理作用之间的关系。

2 葛根保健食品现状分析结果

2.1 历年产品注册数量

经检索及信息整理共获得产品信息549 条，根据其批准文号，统计1997-2018年上市的葛根保健食品数量（图1）。从1997-2007年整体呈现先上升后下降，2004年、2005年、2006年获批产品数分别为75、56、37个，2004年为最高峰（占获批产品总数13.6%）；2008-2019年间仍然呈现先上升后下降的趋势，并在2013年出现最高峰（占获批产品总数10.2%），在2018降至最低值0。

图1 1997-2019年葛根保健食品审批数目

出现上述趋势的原因，与2005年实施的《保健食品注册管理办法（试行）》（以下简称《办法》）有很大关系。在新法规实施之前保健品的获批通过率呈现爆炸式发展。《办法》[12]中提出实现原来4000 多个“卫食健字”向“国食健字”过渡等目标，因此2005年后出现一段时间的过渡期。2011年年底，国家发改委、工信部共同发布了《食品工业“十二五”发展规划》[13]，首次将营养与保健食品制造业列入国家发展规划。使得相关企业开始致力于保健品的研发与注册，因此在2013年前后保健品的注册审批数大幅度上升。直至2015年新修订的《食品安全法》[14]对保健食品管理做出新规定，保健食品受理数量逐渐减少，甚至在2018年处于停滞状态。

图2 葛根保健食品保健功能分布

2.2 保健功能

据统计，549种葛根保健食品共有13种保健功能。分析葛根保健食品的保健功能，结果如图2 所示。由图可见，保护肝功能出现173 次，降血糖出现106 次，降血脂出现91次，这三项为葛根保健食品的主要保健功能，占总数的64.5%；其次为增强免疫力出现68 次，降血压出现42 次，增加骨密度出现30 次，占总数的24.4%；保护胃粘膜损伤，抗氧化等7项保健功能仅占总数的11.1%。

保健食品的功能与其配方与相关政策等密切相关。从葛根的传统功效出发，历代医家都有记载其“主消渴”、“解诸毒”等功效[15]。动物实验也表明葛根醇提物可通过调节ISI和TNF-α、IL-6含量来改善2型糖尿病模型大鼠的症状[16]。葛根水提物能显著改善肝细胞ALT、AST、TC、TG、SOD 等指标，并判断其机制与抗脂质过氧化损伤有关[17]。

另外根据不同年份将葛根保健食品的主要保健功效进行统计后发现（图3），肝功能、降血脂、降血糖等保健功能于1997年开始发展，这与上文提到的葛根传统功效有密切的关系；而到2002年左右，增强免疫力、增加骨密度等保健功能才逐渐发展，笔者推测原因：一方面从查阅的文献[18]发现从2003 报道葛根对骨密度的影响文献开始增多，因此保健食品开始开发其新的功效；另一方面从2014年左右开始保健食品的市场逐渐扩大，大多保健产品以增强免疫力为主，而研究表明葛根中的有效成分异黄酮也具有“增强免疫力的功效”[19]，因此也开始开发与“增强免疫力”相关的葛根保健产品。

2.3 剂型分布

在549个葛根保健食品中胶囊（63.37%）、片剂（13.97%）颗粒剂（5.5.1%）等固体剂型占比较高。总体来说，固体剂型仍然是保健食品的主要剂型，这与含葛根药物的主要剂型类似[20]；液体剂型以茶剂（6.25%），口服液（4.96%）、药酒（1.29%）较为常见，这与普通食品的使用形式较为接近，更易于为消费者所接受。另外，从1997-2019年各剂型分布的情况分析（如图4），发现胶囊和片剂始终是葛根保健食品的主要剂型，且1997-2013年左右没有出现近似食品的剂型，而这之后开始慢慢出现酒剂、茶剂等接受度较高的剂型，因此预估保健食品未来的剂型发展趋势倾向于接近普通食品形式。

2.4 主要配方关系网络分析

分析葛根保健品配方的网络关系图，节点为配方药味，连线多少表示各药味之间的亲疏关系。对出现频次大于10 的136 味中药进行社会网络分析[21]发现（图5），以葛根为原料的产品368个，以葛根提取物为原料的产品有172个。葛根位于网络中心点，与其他药味的亲疏关系依次为黄芪（81）、枸杞子（71）、丹参（53）、五味子（45）、茯苓（45）、山药（43）、山楂（43）、西洋参（41）、决明子（41）、泽泻（41）；配伍次数在50以上的有3 味，介于50-30 之间的有12 味，介于30-10 之间的有69味。黄芪作为与葛根配伍度最高的中药，是由于其补气升阳，葛根升清活血，二者相辅相成，可增强益气升清、通脉止眩之功效[22-23]。枸杞子、丹参、茯苓、山药、西洋参等补虚药，与葛根配伍可发挥活血化瘀、祛瘀生新之效[24-25]。配伍频次为10 以下的药物，推测原因是一些企业追求新配方而做出的创新[26]，但基于葛根的基本药效，新配方的保健功效仍然没有较大的改进。

图3 1997-2019年葛根保健食品保健功能分布

图4 葛根保健食品在1997-2019年剂型分布

2.5 功效成分/标志性成分分析结果

对葛根保健食品主要功效成分/标志性成分频次分析后发现，葛根的主要功效成分为总黄酮（310，40.68%），总皂苷（157，21.92%），葛根素（157，20.60%），粗多糖（118，15.49%）；出现频次较少的为总蒽醌（6，0.79%），膳食纤维（3，0.39%），总三萜（1，0.13%）。

葛根中的主要成分为总黄酮。据文献报道[27]，总黄酮在葛根中的成分高达21.95%。动物实验也表明[28]，葛根总黄酮能明显提高结肠炎模型大鼠血清CAT、SOD、GSH-PX 水平，即能显著提高机体的抗氧化能力。另外，与葛根配伍频次最高的黄芪的主要成分也是黄酮类[29]，因此在葛根保健食品的功效性成分中总黄酮占比很大。

3 葛根药品现状分析

3.1 剂型分布

经统计，CFDA批准的葛根药品共231个。分析葛根药品的剂型可见，葛根的药品剂型以注射剂为主（68.45%），其次为片剂（22.46%），然后依次为原料药（4.81%）、丸剂（1.60%）、颗粒剂（1.60%）以及胶囊（1.07%）。注射液之所以成为主要剂型的原因[30]是因为葛根的主要有效成分之一的葛根素在临床上应用的主要剂型为注射剂，且该剂型有效果明显和疗效确切的优势。片剂除普通片剂外在类型上有分散片、口腔速崩片等改进，使得其比一般片剂有更优的溶出度与生物利用度[31]；另外有动物实验研究[32]比较葛根黄芪黄连方中片剂、丸剂、汤剂三种剂型对小鼠腹泻的作用，结果表明葛根芩连片的止泻效果最优，丸剂次之，汤剂效果最差。

图5 保健品中136味中药及其提取物的配伍关系网络

3.2 有效成分分析

经分析，葛根的主要有效成分中黄酮类物质较多（25，55.55%），其次为葛根素（14，31.11%），膳食纤维（3，6.66%），多糖类（6.66%）。实验研究表明葛根中的三大有效成分分别为异黄酮类化合物、淀粉和膳食纤维[33]，这解释了在葛根药品中以黄酮类、多糖类以及膳食纤维为主的现象。葛根素属于黄酮类化合物，但是由于葛根素药理作用广泛，因此单独发展成为药品[34]，且在药理研究中被单独作为有效成分分析。

3.3 药理作用

现代药理学研究表明葛根具有降血糖[35]、改善肝功能[36]、抗氧化[37]等广泛的药理作用。通过对葛根的药理学研究及临床治疗状况进行统计发现（如表1），葛根治疗糖尿病的案例最多（19，17.43%），其次为肝损伤（9，8.25%），从葛根的传统功效出发，这符合历代医家对葛根“主消渴、解酒毒”等药效记载；基于葛根中的主要有效成分之一的葛根素具有突出的“改善微循环、保护心血管、抗炎”等药理功效，葛根也广泛应用于结肠炎、心肌保护等[38]。

表1 葛根药理作用统计

3.4 主要药物配伍关系

对与葛根配伍的144 味中药材进行社会网络分析，结果如图6 所示。从整体上看，葛根占据网络中心，与葛根配伍位于前8味的中药分别为黄芪（11），甘草（11），白芍（10），黄连（9），川芎（6），桂枝（6），陈皮（6），丹参（6）。配伍次数介于5 以下的有100 多种，表明葛根虽与许多中药有配伍关系，但是关系较为疏远，推测其与葛根药品组成成分做出的一定创新程度有关，但是由于其配伍关系并未在功效上有重大的改进，导致了配伍频次越少，而中药数量却越多的状况。

图6 144味中药配伍关系网络

4 讨论

葛根作为一种传统的中药材，在中国作为治疗“消渴、酒毒、胸痹心痛”药物使用历史悠久。随着我国逐渐步入老龄化社会以及我国物质生活水平的不断提高，心脑血管疾病及糖尿病的发病率不断攀升。此外，我国是一个乙肝大国。因此，对心脑血管疾病、糖尿病和肝脏相关疾病具有良好治疗效果的葛根相关保健食品和药品的充分开发利用仍有很大的空间。所以，通过CFDA 及CNKI 数据库检索、了解葛根相关产品的注册和审批数量，采用社会网络分析法了解和葛根配伍的相关药品，了解葛根的药理作用对与开法葛根相关产品具有较大意义。

葛根保健食品和药品的功效的发挥既有传统临床使用经验的记载，又有现代药理学研究的支撑。对葛根保健食品的保健功能的统计分析结果显示，其主要包括保护肝功能、降血糖、降血脂，这是大部分葛根保健食品的功能，此外还有增强免疫力、降血压、增加骨密度、保护胃粘膜损伤、抗氧化等。通过对葛根的药理学研究及临床使用情况进行统计发现，葛根主要用于治疗糖尿病和肝损伤，这符合历代医家对葛根“主消渴”、“解诸毒”、“治胸痹心痛”等[39]药效记载。现代药理学研究表明葛根具有降血糖[40]、改善肝功能[41]、抗氧化[42]等广泛的药理作用。动物实验也表明葛根醇提物可通过调节ISI和TNF-α、IL-6含量来改善2型糖尿病模型大鼠的症状[43]。葛根水提物能显著改善肝细胞ALT、AST、TC、TG、SOD 等指标，并判断其机制与抗脂质过氧化损伤有关[44]。基于葛根中的主要有效成分之一的葛根素具有突出的“改善微循环、保护心血管、抗炎”等药理功效，葛根也广泛应用于结肠炎、心肌保护等[45]。

葛根相关产品功效的发挥具有明确的物质基础。文献研究显示[27]葛根的主要化学成分为“黄酮类”、“多糖”、“膳食纤维”，统计分析葛根保健食品与药品的功效成分发现以“黄酮类”、“葛根素”、“粗多糖”为主，但是保健食品中“总皂苷”也位居前列，“总皂苷”很可能来自于黄芪，因葛根与黄芪的配伍频次最高。由于黄芪甘、微温，具有补脾肺元气而升清阳、扩张血管、降低血压、对抗肾上腺素、利尿等功效[46]；葛根甘辛，性平，具有升清阳、生津、增加脑及冠状动脉血流量、保护心肌免其缺血等功效。两药配伍，黄芪补气升阳，葛根升清活血，二者相辅相成，可加强益气升清、通脉止眩之功效。这就导致了保健食品中黄芪的主要有效成分-总皂苷[47]也成为葛根保健食品中的标志性成分。黄酮类化合物具有多种生物活性。许多治疗心脑血管疾病药物的主要药效成分为黄酮类化合物。黄酮类化合物如芦丁、槲皮素、金丝桃苷、灯盏花素、银杏叶总黄酮、水飞蓟素、木犀草素、沙棘总黄酮、大豆苷元、苦参总黄酮、甘草黄酮对心脑血管具有显著的保护作用。此外，黄酮类化合物还具有抗菌及抗病毒活性、抗肿瘤活性、抗氧化自由基活性、抗炎、镇痛、保肝、降压、降血脂、抗衰老、提高机体免疫力、泻下、镇咳、祛痰、解痉及抗变态等药理活性。葛根中的葛根素、葛根黄酮是发挥药理作用的主要物质基础。

葛根的配伍关系符合传统中医药的相关理论。根据葛根保健食品与药品的中药配伍网络关系发现，与葛根配伍度最高的是黄芪，这就决定葛根保健食品以及药品的主要功效的是“降血糖”，且葛根保健食品中配伍度次于黄芪的甘草、茯苓、五味子等中药也是在“消渴方”中应用较多的[48]。另外分析统计葛根保健食品的保健功能以及药品的药理作用时，反证了“降血糖”是葛根产品的主要功效，这也符合葛根在历代医家记载的主要传统作用。王春怡等人[49]以葛根配伍黄芪组成葛根黄芪汤，结果表明葛根黄芪汤对2 型糖尿病大鼠有明显的改善作用，其机制可能与降低血浆Leptin 和TNF-α水平，提高脂肪组织PPAR-γmRNA表达有关。除此之外在葛根药品中葛根与白芍、黄连配伍度较高，决定了其“增加骨密度”[50]、治疗“结肠炎[51]”等药理作用，从目前葛根产品的药用方向分析，大多仍以葛根传统的主治功能为主。但古方中对葛根的药用描述十分丰富，在《伤寒论》[52]中提及：葛根配伍桂枝、麻黄，发表解肌，生津舒经；葛根配伍黄芩、黄连，轻清透邪，坚阴止利；葛根配伍半夏，解散表邪，降逆止呕。因此，其他葛根的药用价值有待进一步发掘。

葛根保健食品的剂型有待进一步优化。目前上市的葛根保健品以胶囊、片剂、颗粒剂为主；获批的葛根相关药品以注射剂、片剂、饮片为主。二者的剂型较为接近，与药物相似的剂型不易消费者所接受。消费者使用葛根保健食品的顺应性受到一定影响。近年葛根保健食品注册数量明显减少，一方面受国家政策调控[12]影响，也与相关企业对葛根保健产品的剂型无创新有一定关系。因此葛根保健食品的剂型范围应向易食用的剂型发展，如茶、饮料、含葛根粉的食品等[53]。

葛根作为一种药食同源的中药，在国内的市场规模十分庞大，但我国葛根产品及药品的生产企业数量不多，葛根相关产品形态上较为匮乏，其仍有较大的发展空间。未来葛根保健食品需要重点开发新的保健功能，且在剂型上不仅要趋近于食品形式更要有重大的创新；葛根药品的研究目前仍以“降血糖”、“保护肝损伤”为主，虽然已经陆续发现葛根新的药理作用，但仍需加快挖掘其新功能，在遵循中医传统理论的基础上，进一步使其组方配伍多元化。此外，为使葛根产品进军国际市场，笔者认为应该结合现代技术，明确其药效物质基础，加强特征性成分控制，完善葛根质量评价体系，才能为葛根产品走出国门，走向国际奠定基础。