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基于代谢组学的莪术类药材的质量控制

向铮  
【摘要】:中药是中医防病治病的主要形式和手段,是我国人们长期临床用药的经验总结。然而由于中药来源广泛、后继处理储存的形式多样,使得中药的质量控制和评价一直是中药现代化研究的关键问题之一。本课题以我国较常用的中药材莪术(包括温莪术、蓬莪术及广西莪术)为研究对象,基于代谢组学方法研究不同植物来源的莪术的质量控制和评价方法,并考察了新鲜和干燥药材的抗氧化和抗菌活性。主要内容包括: 1)应用GC-MS和HPLC的代谢组学方法研究不同生长时期温莪术的代谢物轮廓,结合PCA等模式识别方法获取温莪术生长代谢轮廓特征,结果显示温莪术的不同生长时期代谢特征存在显著差异,PCA分析显示温莪术生长可以大致分为4个时期,其整个生长时期的代谢轮廓特征形成一个近似闭合的代谢循环。此外,应用HPLC检测了温莪术提取物中主要活性组分β-榄香烯、姜黄素、莪术醇、莪术二酮和吉马酮在不同生长时期的含量积累,结果显示这几个活性组分在9月间含量较高,但此时药材干燥后质量较轻,若考虑不同时期药材的干重,则以每年12月至次年1月间较为合适,这与莪术生长代谢模式特征基本一致。因此本文建立的方法可用来确定温莪术最佳采集时间和辨别商品药材的采集时间。 2)基于GC-MS的代谢组学方法,研究了温莪术、蓬莪术及广西莪术的代谢轮廓,采用NIST05、Kovats指数及部分对照品对挥发油组成进行定性鉴别并用归一法半定量了温莪术、蓬莪术及广西莪术挥发油中各组分的含量,结合PCA和PLS-DA等模式识别方法建立三种不同植物来源的莪术质量控制标准,筛选了4个分类化学标志物莪术酮、吉马酮、莪术二酮及表莪术酮并成功用于商品莪术药材的来源和质量控制。 3)温莪术、蓬莪术及广西莪术不同溶剂提取物抗氧化研究。采用乙酸乙酯、95%乙醇及水等不同极性溶剂提取不同来源的干燥和新鲜莪术,然后进行提取物的DPPH、OH自由基清除能力、亚铁螯合能力以及对Fe3+还原能力检测,结果显示95%乙醇和乙酸乙酯提取物具有较好的清除DPPH和OH自由基能力,其清除率与维C、BHA等阳性对照相当。进一步基于提取物HPLC色谱指纹峰与其抗氧化活性关系,应用逐步回归多元统计分析,筛选几个潜在的抗氧化活性成分,其中姜黄素与相关文献报道和实验结果一致,表明多元统计分析可用于抗氧化活性组分的筛选。 4)应用微量稀释法进行温莪术、蓬莪术及广西莪术挥发油抗革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、屎肠球菌)和阴性菌(大肠埃希杆菌、铜绿假单胞菌)实验,结果显示温莪术挥发油几乎对所有测试的菌种都有一定的抑制能力,新鲜挥发油与干燥药材挥发油抑菌能力无明显差别。广西莪术油对大部分菌株的最小抑菌浓度比其它莪术挥发油低,表明广西莪术油具有更好的抑菌能力。此外,莪术油的抗氧化实验显示莪术油对OH自由基清除能力与阳性对照(维生素C和BHA)相当,但对DPPH、亚铁螯合能力以及对Fe3+还原能力并不显著,抗氧化能力较弱。


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