检索历史 清除

摘要重楼为百合科重楼属重要药用植物，经济价值高，但是重楼种属关系复杂，分类系统混乱，种间药用成分含量差异大，且因野生资源缺乏，供需矛盾突出，伪、次品药材问题频繁发生。目前代谢组学已成功用于其他中药材的质量控制与品种评价、植物分类以及亲缘关系评估等方面，并取得较大的成就，而重楼属物种相关的代谢组研究工作鲜见报道。因此，本研究在利用HPLC对采自同一产地、同一时期、同一药用部位的重楼属内4个不同种的根状茎进行主要活性成分（重楼皂苷VII、重楼皂苷VI、重楼皂苷II、重楼皂苷I、薯蓣皂苷和薯蓣皂苷元）检测的基础上，进一步采用气相色谱/飞行时间质谱（GC/TOF-MS）代谢组学技术对各组样本进行化学成分类别的鉴定，明晰重楼不同种间的代谢差异成分，为合理控制药材质量、分类鉴定及真假药材的辨别奠定了基础。主要研究结果如下：<br>　　（1）本研究应用HPLC技术检测了重楼属内4个种根状茎中薯蓣皂苷元、薯蓣皂苷、重楼皂苷Ⅰ、重楼皂苷Ⅱ、重楼皂苷Ⅵ和重楼皂苷Ⅶ的含量，通过对比发现不同重楼种的根状茎中5种甾体皂苷的分布及含量差异均较大。就重楼皂苷而言，除了重楼皂苷II在球药隔重楼中未被检测到，其他重楼皂苷均分布于4种重楼，七叶一枝花根状茎中重楼皂苷总含量最高，滇重楼次之，再次是华重楼，球药隔重楼含量最低。而4种重楼中均含有薯蓣皂苷和薯蓣皂苷元，且它们的分布趋势相同，其中七叶一枝花根状茎中的含量均最高，华重楼根状茎中的含量较高，滇重楼根状茎中含量较低，而球药隔重楼根状茎中含量最低。5种甾体皂苷总含量的高低顺序依次是：七叶一枝花﹥华重楼>滇重楼﹥球药隔重楼，5种甾体皂苷总含量与薯蓣皂苷元的含量之间存在一定的关系。<br>　　（2）基于GC/TOF-MS技术，首次采用非靶标法对重楼不同种进行代谢组学分析，从重楼4个种根状茎中分别检测到400余个化合物，通过检索和匹配相关质谱数据库，结果表明这些化合物主要包括氨基酸类、糖类及脂肪酸类等成分。从整体化学信息来看，重楼药材不同种间存在较大差异，初步建立了七叶一枝花、华重楼、球药隔重楼及滇重楼根状茎的GC-MS特征图谱。<br>　　（3）PCA和PLS-DA分析结果显示，40个重楼不同种的根状茎样品明显分为4组，每一组对应于一个种，每组间的代谢成分有明显差异，而同一种的不同样品组内差别较小。利用PLS-DA模型的变量重要性因子（VIP）值大于1，且p值小于0.05的原则筛选出了34个差异代谢组分，其中果糖、苹果酸、葡萄糖、糖苷、吡喃葡萄糖、麦芽糖、丙酮酸、脯氨酸、葡萄糖酸、4-氨基丁酸、丝氨酸、天冬酰胺、2-丁烯二酸、甘氨酸及焦谷氨酸等15个差异代谢物对PCA和PLS-DA的分类贡献较大，且除葡萄糖酸（VIP值=1.33）外，其余代谢物均符合VIP>1.5， p<0.05的标准，属于极差异代谢物。<br>　　（4）34个差异代谢物的分层聚类分析结果表明，七叶一枝花根状茎中代谢物与其他3种的差异较大，七叶一枝花样品在第一层分类中就明显地与其他3种样品区分开，在第二和第三层聚类中，其他种也得到了很好的区分，该结果与统计模型分析结论保持一致。通过对34个差异代谢物含量变化进行分析，发现不同重楼种间差异代谢物存在差异表达。相关性分析结果显示，34个差异代谢物之间存在一定相关关系，但不存在显著相关，说明这些代谢物之间相关性较小。<br>　　（5）为了更进一步找到区别重楼不同种间的差异标志物，本文利用Metabo Analyst 3. 0进行差异分析，发现七叶一枝花根状茎中含有最多的为麦芽糖和丙酮酸，华重楼根状茎中含有最多的果糖、苹果酸、葡萄糖、糖苷、吡喃葡萄糖及葡萄糖酸，球药隔重楼根状茎中含有2-丁烯二酸最多，滇重楼根状茎中含量最多的依次是4-氨基丁酸、丝氨酸、甘氨酸、天冬酰胺、脯氨酸及焦谷氨酸，该结果与15个潜在生物标志物相对含量变化分析结果相同，表明这15个特征代谢物与重楼品种差异相关（p<0.05），它们今后可作为重楼属植物药材品种鉴别及质量控制的指标。