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目的:运用C5.0算法以及C&R分类回归算法构建中药寒热药性决策树;通过非靶向代谢组学技术检测给药组大鼠尿液中内源性代谢物含量结合偏小二乘判别分析法建立寒热药性预测模型,对巴西人参寒热药性药性进行预测。运用尿液代谢组学方法进一步分析寒热药分类机制,从而来探讨巴西人参药性归属的科学性。方法:基于6味典型寒热药构建“四气”决策树——巴西人参“四气”预测大鼠随机分为空白对照组、热药组（附子组、干姜组、肉桂组、花椒组、吴茱萸组、高良姜组）,寒药组（黄芩组、黄连组、黄柏组、龙胆组、栀子组、苦参组）,各组灌胃给与对应药物水煎液,灌胃容积为10m L/kg,共给药29天,检测大鼠自主活动次数。处死大鼠,收集待测样本。检测能量相关指标包括肝脏、骨骼肌Na+K+-ATP酶活力,肝、骨骼肌SDH酶活力,肝、骨骼肌糖原含量、血清中TG、CHOL、HDL、LDL、FFA含量以及体脂系数;内分泌系统指标包括睾丸系数,肾上腺系数,血清中T4、T3、TSH、T以及尿中17-羟皮质类固醇含量;血液的血常规以及与肝肾功能相关指标ALT、AST、AKP、TP、AKP、ALB、A/G、CK、UREA、CR、UA。将所有的指标检测结果汇总,导入SPSS modler 14.0软件当中以空白组、热药组、寒药组作为训练集构建C5.0决策树和C&R决策树,再以空白组、热药组、寒药组的数据对模型进行测试,确定模型是否可靠后再进行巴西人参的药性预测。2基于正交偏最小二乘判别分析法建立药性“四气”预测模型—巴西人参“四气”归属预测大鼠随机分为热药组（附子组、干姜组、肉桂组、花椒组、吴茱萸组、高良姜组）,寒药组（黄芩组、黄连组、黄柏组、龙胆组、栀子组、苦参组）,空白对照组,巴西人参组,各给药组灌胃给予对应水提液,分别收集各组给药第1、8、15、22、29天12h尿液,利用UPLC-QTOF/LC-MS液质联用系统采集大鼠尿液代谢组学信号。经SIMCA 14.1多元变量统计分析软件对数据进行处理,对各组大鼠不同时间点代谢组学数据均值进行PCA分析,筛选出差异代谢最大的时间点,进一步基于正交偏最小二乘分析法（OPLS-DA）建立中药寒热药性判别模型,将巴西人参的数据导入所建立模型当中进行寒热药性预测分析。3基于尿液代谢组学方法探讨典型寒热药及巴西人参的“四气”分类机制大鼠适应性喂养7天后,随机分为热药组（附子组、干姜组、肉桂组、花椒组、吴茱萸组、高良姜组）,寒药组（黄芩组、黄连组、黄柏组、龙胆组、栀子组、苦参组）,空白对照组,巴西人参组。各给药组灌胃给予对应药物水提液,分别收集各组给药第1、8、15、22、29天12h尿液,利用UPLC-QTOF/LC-MS液质联用系统采集大鼠尿液代谢组学信号。经SIMCA 14.1多元变量统计分析软件对数据进行处理,对各组大鼠不同时间点代谢组学数据均值进行PCA分析,筛选出差异代谢最大的时间点,运用OPLS-DA多元变量统计分析方法,计算热药组与空白组、寒药组与空白组相比VIP>1的差异代谢物作为潜在生物标记物,采用Progenesis QI软件结合HMDB人体代谢物数据库进行内源性生物标记物的鉴定,Metabo Analyst 5.0软件联合KEGG数据库进行生物标记物的富集分析和代谢通路分析,探讨中药寒热药性的分类机制以及巴西人参的寒热属性的分子机制。结果:1基于6味典型寒热药构建“四气”决策树——巴西人参“四气”预测运用C5.0算法构建的决策树中共有条8条分支,模型测试的准确率为98.18%。算法的变量重要性分析显示:在C5.0决策树当中,对寒热药性判别贡献度的重要性的指标依次为RDW、肝脏组织含量糖原、血清中FFA含量、血清SDH酶活力。C&R分类回归算法构建的决策树共有4条支路,模型测试准确率为88.18%。算法变量的重要性分析结果显示:在C&R分类回归算法当中,对寒热药性判别的贡献度的重要性指标依次为血清中FFA含量、肝脏组织中糖原含量、血液血常规指标中RDW、MC、血清中T4、TSH含量、骨骼肌组织中SDH酶活力、睾丸系数、血液血常规中Lymph、WBC指标。巴西人参数据导入C5.0决策树、C&R决策树寒热药性预测结果显示:C5.0决策树预测分类结果显示巴西人参（n=10）8个样本判别为热性的概率为95.70%,2个样本判别为寒性概率为93.80%;C&R决策树预测分类结果显示巴西人参（n=10）中8个样本判别为热性的概率为94.10%,另2个样本判别为寒性的概率分别为77.60%、46.20%。2基于正交偏最小二乘判别分析法建立药性“四气”预测模型—巴西人参“四气”归属预测正负离子模式下所采集的代谢组学数据中热药组（（附子组、干姜组、肉桂组、花椒组、吴茱萸组、高良姜组）、寒药组（黄芩组、黄连组、黄柏组、龙胆组、栀子组、苦参组）PCA模式识别,提示两组组间具有分类的趋势,组内的差异较小。正离子模式下采集的代谢组学数据建模以热药中附子、干姜、肉桂、吴茱萸、花椒和寒药中黄芩、黄连、黄柏、栀子、苦参作为训练集,以高良姜、龙胆作为测试集时,模型具有较好的训练能力[R2X（Cum）=0.521,R2Y（Cum）=0.943）和测试能力[Q2（Cum）=0.82],模型测试的准确率为93.75%;负离子模式下采集的代谢组学数据建模以热药中附子、干姜、肉桂、吴茱萸、花椒和寒药中黄芩、黄连、龙胆、栀子、苦参作为训练集,以高良姜、黄柏作为测试集时,模型具有较好的训练能力[R2X（Cum）=0.455,R2Y（Cum）=0.985,]和测试能力[Q2（Cum）=0.829],模型测试准确率为100%。巴西人参（n=8）在正/负离子两种模式所建立的寒热预测模型的寒热药性预测结果一致,7个样本预测为热性,1个样本预测为寒性。3基于尿液代谢组学方法探讨典型寒热药及巴西人参的“四气”分类机制本研究选择栀子组给药第8天,黄柏组给药第15天,附子组和巴西人参组给药第29天,干姜组、高良姜组、花椒组、肉桂组、吴茱萸组、龙胆组、苦参组、黄芩组、黄连组给药第22天的尿液代谢组学数据进行分析。结果显示负离子模式下典型寒热药主要影响了大鼠体内半乳糖酸、甘油醛、2,3-二羟基-2-甲基-丙酸等26个生物标记物,寒药与热药的对生物标记物的含量调节基本成相反的趋势,巴西人参和热药对生物标记物的调节趋势基本相同。典型寒热药对抗坏血酸和醛酸代谢、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化、戊糖磷酸途径、脂肪酸延长、脂肪酸的降解以及酪氨酸代谢调节方向相反,巴西人参和热药对代谢通路的调节方向相同。结论:本研究基于典型寒热药对大鼠生理生化指标的影响分别构建了可靠的中药“四气”预测的C5.0决策树及C&R决策树;基于典型寒热药对大鼠尿液内源性代谢影响建立了正负离子模式下的寒热药性预测模型。采用以上决策树及模型均显示巴西人参为热性药。代谢组学研究发现,典型寒热药通过调节大鼠体内半乳糖酸、甘油醛、2,3-二羟基-2-甲基-丙酸等26个生物标记物,对抗坏血酸和醛酸代谢、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化、戊糖磷酸途径、脂肪酸延长、脂肪酸的降解以及酪氨酸代谢发挥调节作用。