基于DNA条形码和~1H-NMR代谢组学二维方法的多基原藏药沙棘鉴定

沙棘为典型多基原藏药,混用现象时有发生。该文旨在构建一种基于DNA条形码和~1H-NMR代谢组学的二维鉴定方法,为沙棘药材的准确鉴定与应用提供参考。应用ITS2和psb A-trn H序列以对中国沙棘、江孜沙棘和西藏沙棘进行DNA条形码鉴定,分析其种内及种间变异、遗传距离等,构建系统发育邻接(NJ)树。同时采用基于~1H-NMR代谢组学方法获得3种沙棘药材的代谢物指纹谱图,对所得数据进行主成分分析(PCA)。结果表明,DNA条形码结合~1H-NMR代谢组学可以发掘3种沙棘种间的遗传和化学特征的差异性,并对3种沙棘进行准确鉴定。基于DNA条形码和~1H-NMR代谢组学建立的多基原藏药沙棘二维鉴定方法准确可靠,能为藏药鉴定和质量评价提供了一种新思路。     

基于~1H-NMR代谢组学和抗糖尿病活性的小檗皮不同基原品种质量评价研究

为评价小檗皮4种主流基原品种的质量差异,该研究采用氢核磁共振(~1H-NMR)代谢组学技术整体检测小檗皮药材中的初级和次级代谢产物,结合偏最小二乘法判别分析和方差分析筛选种间差异成分。此外,以高脂饲料和链脲佐菌素建立2型糖尿病大鼠动物模型,评价4个品种的抗糖尿病活性差异。结果从小檗皮药材中同时检测并鉴定了包括生物碱类、有机酸类、糖类及氨基酸类在内的16种化合物,并首次发现种间差异标志物(markers)为木兰花碱、药根碱、蟾毒色胺内盐和蔗糖。匙叶小檗和甘肃小檗具有较好的降血糖、改善胰岛素抵抗、提高胰岛素敏感性及抗炎作用,刺红珠有一定的抗糖尿病作用,而鲜黄小檗的抗糖尿病活性较差。从4个差异成分的含量及抗糖尿病活性评价结果可知,不同基原小檗皮药材的质量优劣为:匙叶小檗≈甘肃小檗刺红珠鲜黄小檗,该研究结果可为小檗皮药材的品种整理、质量标准建立及开发利用提供参考依据。今后应进一步深入研究匙叶小檗和甘肃小檗的抗糖尿病活性及其作用机制。     

藏族药甘青青兰不同花色花朵的代谢组学分析

目的:对甘青青兰的紫蓝色和粉色2种花色的花朵进行非靶向代谢组学分析,为该药材质量评价和适宜用途提供参考。方法:采用超高效液相色谱-质谱法分析甘青青兰不同花色花朵中的代谢物,并进行鉴定;结合主成分分析、正交偏最小二乘法-判别分析分析甘青青兰不同花色花朵中代谢物的差异;将差异代谢物注释到京都基因与基因组百科全书、人类代谢组数据库和小分子通路数据库,利用MetaboAnalyst进行差异代谢物的代谢途径和富集情况表征。结果:经检测分析,甘青青兰2个不同花色样本中共鉴定出560个代谢物,包括脂类和类脂类223个、含氧有机物类77个、苯丙素和聚酮类76个、有机杂环化合物74个、有机酸及其衍生物59个、苯环衍生物31个、含氮有机物10个、核苷/核苷酸和类似物4个、木脂素/新木脂素及相关化合物4个、烃类衍生物1个和生物碱及其衍生物1个。其中紫蓝色花与粉色花中共有33个显著差异成分;与紫蓝色花相比,粉色花中共有20个代谢物水平上调,13个代谢物水平下调。结论:阐明了甘青青兰不同花色次生代谢产物,明确了紫蓝色花与粉色花的差异代谢物及其代谢途径,可为藏药甘青青兰开发应用提供基础数据。     

基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS代谢组学技术筛选不同基原小檗皮品种鉴别的指标性成分

目的 研究不同基原小檗皮药材（甘肃小檗Berberidis kansuensis Schneid.、鲜黄小檗B.diaphana Maxim.、匙叶小檗B.vernae Schneid.和刺红珠B.dictyophylla Franch.）的整体化学成分差异,筛选品种鉴别的指标性成分。方法 采用超高效液相色谱-串联四级杆静电场轨道阱质谱（UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS）代谢组学技术,分析不同基原小檗皮药材的整体化学成分,结合主成分分析（principal component analysis,PCA）、偏最小二乘判别分析（partial least-squares discrimination analysis,PLS-DA）和方差分析筛选不同基原鉴别的化学标志物。结果 共鉴定了47个化学成分,包括24个生物碱类、12个有机酸类及其衍生物、5个糖类及其衍生物,以及6个其他类成分。筛选出药根碱、四氢巴马汀、蟾毒色胺内盐等12个化学标志物。结论 UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS代谢组学技术结合化学计量学方法,可有效阐明小檗皮不同基原药材的化学成分差异,为其品种鉴别和质量控制提供了参考依据。     

吴茱萸HPLC指纹图谱的建立及基原鉴别研究

目的建立吴茱萸药材HPLC定量指纹图谱,为其基原鉴别及质量评价提供依据。方法针对29批3种基原吴茱萸药材,建立吴茱萸HPLC定量指纹图谱,并通过HPLC-ESI-MS技术对指纹图谱中的色谱峰进行鉴定,采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》计算相似度,同时运用化学模式识别技术对3种基原吴茱萸药材进行区分,并对吴茱萸中指标性成分进行含量测定。结果建立了吴茱萸药材的HPLC定量指纹图谱,标定13个共有峰,并通过液质联用进行了共有峰的鉴定。聚类分析和正交最小偏二乘判别分析实现了3种吴茱萸基原药材的鉴别。3种基原吴茱萸药材中吴茱萸碱、吴茱萸次碱、去氢吴茱萸碱和水仙苷4个指标性成分含量存在一定差异。结论通过吴茱萸HPLC定量指纹图谱与化学模式识别技术相结合,可以实现对不同基原的吴茱萸药材的有效区分,为吴茱萸药材的质量控制提供参考依据。     

青藏高原藏药资源与品质评价研究进展

随着藏医药产业化的快速发展,造成藏药材资源的需求量急剧升高,加之青藏高原生态环境极其脆弱,导致常用藏药材的资源匮乏、品种短缺,同时藏药长期存在"同名异物"、"同物异名"和多基原藏药品种多等问题。目前,资源短缺、质量控制标准落后成为制约藏医药事业和藏药产业化可持续发展的两大瓶颈问题。因此,资源保护和可持续利用是藏药研究的关键,藏药资源调查和藏药标准化是目前工作的核心问题。该文就青藏高原藏药资源调查及品种整理、种质资源库的建立、野生抚育与人工繁育、质量标准规范化研究,以及用DNA条形码、1H-NMR代谢组学等新技术新方法应用诸方面进行述评,以期为解决青藏高原藏药资源保护和可持续利用、品种鉴定和质量标准化等问题提供参考。     

红景天药材的1H-NMR指纹图谱研究

建立红景天药材的核磁共振(¹H-NMR)指纹图谱,为判别不同来源的药材及其质量提供依据。利用水峰抑制脉冲序列采集样品溶液的¹H-NMR谱,测定温度298 K,观测频率400.13 MHz, NMR数据经分段积分处理后分别进行相似度法和主成分分析(PCA)法评价。相似度分析结果显示其中9批红景天药材的相关系数均在0.95以上;PCA法成功区分了10批不同来源的红景天药材,其中3批药材与标准药材差异较大,变量筛选结果进一步提示红景天苷、酪醇、马来酸和丙氨酸是鉴定红景天药材质量的主要差异性成分。结果提示PCA评价方法比相似度计算法的灵敏性更高,并且可提供具体的差异成分信息。¹H-NMR指纹图谱结合PCA评价的方法为中药材的质量评价提供了一种新的辅助方法。     

基于UPLC-Q-TOF-MS技术的不同品种当归代谢组学分析

目的:建立当归不同品种间差异代谢物,为当归新品种育种、引种、区划栽培和生态种植提供参考依据。方法:对同一产地、同期采收的5个当归品种岷归1号(MG1),岷归2号(MG2),岷归4号(MG4),岷归5号(MG5)和岷归6号(MG6)进行非靶向代谢组学综合分析。取各品种药材50%甲醇提取物,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLCQ-TOF-MS)技术,结合软件Progenesis QI,通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等方法找出各品种间差异代谢物;依据相对分子质量,二级碎片,KEGG数据库和HMDB数据库以及相关文献信息,对差异代谢物进行鉴定。结果:5个当归品种的代谢物存在明显差异(P 0. 05),MG2,MG4,MG5和MG6中的绿原酸、阿魏酸、色氨酸、阿魏醛等含量显著低于MG1含量(P 0. 05),而藁本内酯、香豆素、牛角苷、棕榈素、原儿茶醛、亚麻酸等含量显著高于MG1(P 0. 05)。MG2,MG5及MG6中的代谢物相近,与MG4的代谢物差异较大,此外,还鉴定出38个显著差异代谢物,涉及7种潜在的靶向代谢通路,不同品种当归都可能通过苯丙素类生物合成、类倍半萜烯类化合物的代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、核苷酸代谢、类胡萝卜素、亚麻酸、亚油酸等代谢途径调节代谢物的合成。结论:应用UPLC-Q-TOF-MS和Progenesis QI代谢组学技术从整体水平比较不同品种当归的化学成分,发现其中的差异性及其规律,为当归质量控制、引种、栽培及当归育种和生态种植提供参考依据。     

基于多成分含量测定和化学计量学的不同基原白芷药材质量评价研究

目的 采用指纹图谱、多成分含量测定结合化学计量学方法分析和比较不同基原白芷药材（白芷Angelica dahurica和杭白芷Angelica dahurica var. formosana）的化学成分,为白芷药材的质量控制提供技术方法及数据支撑。方法 采用高效液相色谱法对白芷和杭白芷药材化学成分进行分析,建立不同基原白芷药材化学指纹图谱;在此基础上,对白芷和杭白芷药材中的花椒毒酚、水合氧化前胡内酯、白当归素、花椒毒素、佛手柑内酯、氧化前胡素、欧前胡素、珊瑚菜素和异欧前胡素9种香豆素类成分进行含量测定;进一步应用聚类分析、主成分分析及偏最小二乘判别分析等化学计量学方法对白芷与杭白芷进行区分与比较,寻找差异化合物。结果 建立了不同基原白芷药材的化学指纹图谱,共标定了11个共有峰,所建立的化学指纹图谱专属性良好,可用于白芷药材的质量评价;多成分含量测定和化学计量学结果表明,白芷和杭白芷药材中所含香豆素类成分种类无差异,但香豆素类成分含量有明显差异;佛手柑内酯、珊瑚菜素、异欧前胡素、氧化前胡素和花椒毒素为白芷和杭白芷药材间的差异性化合物,可以作为区分和鉴别二者的质量标志物。结论 基于指纹图谱...     

狗脊饮片多成分的1H-NMR分析

目的:采用1H-NMR技术从多成分角度分析30批市售狗脊饮片的质量差异,建立狗脊饮片质量控制的新方法.方法:采用主成分分析和偏最小二乘法对600 MHz核磁谱仪测定的30批市售狗脊饮片1H-NMR谱图进行模式分析,揭示市售不同质地狗脊饮片内在成分上的差异.结果:狗脊饮片的质地与其多种成分含量密切相关.不同质地狗脊饮片成分差异主要表现为糖类、酚酸类、甾醇类及蕨素类成分的含量差异.狗脊饮片1H-NMR谱芳香区的酚酸类成分吸收信号可以作为评价狗脊饮片质量的指标.结论:1H-NMR技术与多元统计分析法结合能从多种成分角度提取狗脊饮片质量差异的成分信息,可以作为狗脊饮片的质量控制方法.     

升麻的1H-NMR指纹图谱-模式识别研究

目的:建立一种基于1H-NMR指纹图谱-模式识别的不同品种升麻的鉴别方法.方法:以1H-NMR技术测定升麻中三萜皂苷类特征提取物的信息,并转化为数据矩阵,采用化学模式识别方法中的主成分分析(PCA)及判别偏最小二乘(DPLS)法进行识别分析.结果:1H-NMR指纹图谱-模式识别能够有效地鉴别不同品种的升麻样本.结论:1H-NMR指纹图谱-模式识别是一种有效的药材分类鉴别方法,可以作为药材质量控制的手段之一.     

基于1H-NMR的代谢组学方法对醋制甘遂解毒作用的研究

甘遂为有毒中药,临床上常经醋制后入药以降低其毒性。该文采用代谢组学方法比较生甘遂和醋甘遂对正常大鼠的损伤情况,研究醋制对甘遂毒性的缓解作用。连续7 d以生甘遂（EK）、醋甘遂（VEK）的水提取物对大鼠灌胃给药,药量均为9 g·kg^-1·d^-1（按生药量计）,对照组给予生理盐水。停止灌胃后继续观察7 d,收集14 d白天尿液,用于¹H-NMR检测;于第8天将每组大鼠处死一半,第15天处死另一半,采集肝脏,一部分用于¹H-NMR检测,另一部分用于病理学切片检测。病理学切片检测结果显示在本实验剂量下甘遂及醋制甘遂对大鼠肝脏没有造成损伤,但代谢组学方法分析发现在实验的第2周甘遂造成大鼠肝、肾及消化系统内部内源性代谢产物谱的紊乱;同时发现醋甘遂的毒性要比生甘遂低得多,传统醋制可以降低甘遂的毒性。该研究显示代谢组学方法有助于评价甘遂的毒性及醋制对甘遂的解毒作用。     

基于1H-NMR代谢组学的豨莶草水洗脱部位致大鼠肺损伤作用机制分析

目的:应用代谢组学分析豨莶草水洗脱部位(SWES)致大鼠血清和肺脏中内源性代谢产物的动态变化,探讨其造成肺损伤的可能作用机制,寻找肺损伤的敏感标志物。方法:将SD大鼠随机分为3组,即正常组(生理盐水)和SWES高、低剂量组(给药剂量分别为0.500,0.125 g·kg-1·d-1),给药4周,停药2周,检测大鼠体质量,并对肺脏组织进行病理学检查。采用血清和肺脏样本进行核磁共振氢谱(1H-NMR)检测,运用偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对大鼠体内代谢产物的变化进行分析。结果:SWES高剂量组大鼠出现肺脏炎症,停药2周后呈可逆性改变。SWES高剂量组与正常组代谢谱差异区分显著。血清和肺脏中共鉴定出11个差异性代谢产物,其中血清4个(乙酸、氧化三甲胺、甘氨酸、肌肉肌醇),肺脏9个(乳酸、乙酸、磷脂酰胆碱、丙酮酸、二甲胺、谷氨酸、甘油磷酸胆碱、甘氨酸、黄嘌呤)。肺损伤涉及丙酮酸代谢、谷氨酸代谢等通路的紊乱。停药后肺脏中大多数差异代谢产物水平显著回调,与病理检测相一致。结论:SWES造成的损伤器官之一为肺脏,肺损伤呈可逆性改变,肺损伤机制与能量代谢和氧化应激反应有关。     

苦碟子药材及其注射液中化学成分的HPLC-ESI-MSn分析

应用 HPLC-ESI-MSⁿ建立1种苦碟子药材及其注射液的快速定性分析方法。通过与对照品保留时间、多级质谱信息对照,快速定性分析苦碟子药材及其注射液中的化学成分。共鉴定出33个化合物,核苷类3个、有机酸类16个、黄酮类7个以及倍半萜内酯类7个,其中通过对照品比对准确鉴定了12个化合物,11个化合物为首次在苦碟子中发现。结合已知化合物的裂解规律和未知化合物的多级质谱信息,对5个同分异构体的化合物结构进行了预测。所建立的苦碟子 HPLC-ESI-MSⁿ定性分析方法简单、快速、高效,可以为苦碟子的质量控制和评价提供有效依据。     

龟龄集中细辛特殊炮制工艺的代谢组学研究

目的探究细辛在龟龄集中入药时需用老陈醋炮制的科学内涵。方法采用基于1H-NMR的代谢组学技术结合多元统计手段对细辛及米醋制细辛、老陈醋制细辛的化学成分进行比较分析。结果从细辛1H-NMR图谱中指认出30余种代谢产物;细辛生品与2种醋制品可以明显分开,米醋炮制品和老陈醋炮制品的代谢物也有明显区别。米醋制细辛和老陈醋制细辛在初级代谢产物上的化学差异大于次级代谢产物。结论本研究为龟龄集的特殊炮制工艺的现代研究奠定了基础。     

通络醒脑泡腾片对大鼠慢性脑缺血致学习记忆功能损伤的影响

目的：考察通络醒脑泡腾片对慢性脑缺血致学习记忆障碍模型大鼠学习记忆及海马Na⁺-K⁺-ATP酶表达的影响。 方法：采用双侧颈总动脉结扎法（2-VO）制作SD种大鼠慢性脑缺血致学习记忆障碍模型。将造模成功大鼠50只随机分为模型对照组、甲磺酸双氢麦角碱片组（0.7 mg·kg^-1）、通络醒脑泡腾片高、中、低剂量组（7.56,3.78,1.59 g·kg^-1）,另取10只假手术动物作为对照组。10 mL·kg^-1·d^-1连续灌胃90 d。给药第86天进行Morris水迷宫训练,第90天进行学习记忆能力测试;脑组织用10%甲醛固定,常规制片、染色后进行病理形态学观察;采用免疫组化和图像分析技术检测海马区Na⁺-K⁺-ATP酶的表达。 结果：通络醒脑泡腾片各给药组与模型组比较均能显著缩短训练第5天的逃避潜伏期,显著增加第一象限进入次数、经过逃逸平台次数和进入有效区域次数（P<0.05）;病理形态学检测表明,模型组病理积分极显著高于假手术组（P<0.01）,中剂量组较模型组病理积分显著降低（P<0.05）。免疫组织化学检测显示模型组Na⁺-K⁺-ATP酶平均吸光度较假手术组显著降低（P<0.05）,高、中剂量组的平均吸光度较模型组极显著增高（P<0.01）。 结论：通络醒脑泡腾片具有改善慢性脑缺血所致学习记忆障碍模型大鼠学习记忆能力、减轻海马组织病变,促进海马区Na⁺-K⁺-ATP酶表达的作用。     

基于~1H-NMR代谢组学的驴胶补血颗粒补血作用机制研究

目的采用1H-NMR代谢组学技术结合多元统计分析方法,探讨乙酰苯肼诱导的溶血性贫血大鼠血清中内源性代谢产物的变化以及驴胶补血颗粒的干预作用。方法采用乙酰苯肼制备大鼠溶血性贫血模型,造模1周后,给药组ig驴胶补血颗粒水溶液(8 g/kg),对照组和模型组分别ig等量蒸馏水,每天1次,持续2周。采集大鼠血清进行1H-NMR检测,利用代谢组学技术分析血清中内源性代谢产物的变化。结果与对照组比较,模型组血清中脂质、乳酸以及丙酮水平升高,丙氨酸、缬氨酸、肌酐、磷酸胆碱、甘油磷酸胆碱、氧化三甲胺、甘氨酸以及精氨酸水平下降。给予驴胶补血颗粒后大鼠血清中上述11种内源性差异代谢产物均出现了不同程度的回调,接近对照组水平。结论驴胶补血颗粒的作用机制主要涉及能量代谢、脂质代谢、肠菌代谢等代谢途径的调节。     

铁皮石斛中基本氨基酸含量变异规律

目的:了解铁皮石斛种质、生理年龄对氨基酸含量的影响,为铁皮石斛药材质量评价与优质药材培育提供依据.方法:采集浙江人工栽培骨干基地一至三年生铁皮石斛11个种质33个样品,经盐酸水解后采用氨基酸分析仪测定基本氨基酸含量.结果:铁皮石斛中7种人体必需氨基酸的平均质量分数为0.28～2.96 mg·g-1,其他9种基本氨基酸的平均质量分数为0.53～4.20mg·g-1;种质对多种氨基酸的积累存在极显著或显著影响,生理年龄对氨基酸的积累也有显著影响,氨基酸含量随着生理年龄增加而增加.结论:铁皮石斛含有丰富的氨基酸,通过品种选育、延长采收期可以增加人体必需氨基酸和其他基本氨基酸的含量.