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中药四逆汤化学物质组和代谢组学研究

谭光国  
【摘要】:四逆汤是《伤寒论》中的经典名方,由附子、干姜、甘草组成,具有回阳救逆之功效,现代研究表明四逆汤具有显著的心血管活性。本论文结合液质联用、气质联用和核磁共振等多种分析技术,联合化学物质组和代谢组学的研究模式对四逆汤进行了研究,旨在系统的探寻四逆汤的药效物质基础和作用机理,并为其它中药复方研究提供参考。 采用HPLC-DAD-TOFMS技术对四逆汤中的化学成分进行分离鉴别和结构解析,并对四逆汤给药后大鼠血浆中的吸收成分和代谢产物进行了辨识。结合数据库匹配技术和动态调节TOFMS碎片电压的方法,在四逆汤中共鉴别了53种化学成分,包括24种生物碱,12种黄酮,13种皂苷和4种姜辣素类化合物,在灌胃给予四逆汤的大鼠血浆中筛选鉴定了33种血清活性成分和5种代谢产物,本研究为四逆汤的代谢和药效研究奠定了基础。 发展了一种结合UHPLC-DAD、UHPLC-Q-TOFMS和多变量统计分析技术的组合分析方法,用于中药复方外源性代谢物组的无靶标系统筛查和鉴定。采用该方法鉴定了四逆汤给药后大鼠尿液中102种外源性代谢物,包括53种原型成分和49种代谢产物,推断四逆汤中乌头类生物碱在大鼠体内的主要代谢途经为O-去甲基化和水解,黄酮化合物的主要代谢途经为葡萄糖醛酸化、硫酸化、还原、去甲基化、羟化等。该方法可作为中药复方代谢物组快速鉴定的重要工具。 采用气质联用技术建立心脏组织提取物的代谢指纹谱,并以阿霉素诱导的小鼠心肌损伤为模型,对四逆汤抗阿霉素心肌病作用进行了心脏组织代谢组学研究,从整体代谢调控模式证实了四逆汤抗阿霉素心肌病的作用,发现了四逆汤通过调节糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸氧化和氨基酸代谢而发挥抗阿霉素心肌病的作用,这为阐释四逆汤抗阿霉素心肌病的作用机理提供了新思路。 采用反相色谱和亲水作用色谱-质谱联用技术建立了大鼠全面的血清代谢指纹谱,以冠脉结扎诱导的大鼠心肌梗死为模型,对四逆汤治疗心肌梗死的作用进行了血清代谢组学研究,筛选鉴定了21种心肌梗死潜在的血清生物标志物,它们主要涉及鞘脂代谢、磷脂代谢、脂肪酸转运和代谢、色氨酸代谢等代谢途经,研究发现四逆汤通过调节这些失衡的代谢途经而发挥治疗心肌梗死的作用。 采用液质联用技术和核磁共振波谱技术建立了大鼠尿液代谢指纹谱,以冠脉结扎诱导的大鼠心肌梗死为模型,对四逆汤治疗心肌梗死的作用进行了尿液代谢组学研究,筛选鉴定了19种心肌梗死潜在的尿液生物标志物,主要涉及糖酵解、三羧酸循环、氨基酸代谢、嘌呤代谢和嘧啶代谢等代谢途经。进一步,我们以改变的代谢通路作为潜在的药物靶标,并结合生理学指标分析手段,系统的揭示了四逆汤通过逆转多条失衡的代谢途经来调整心肌梗死状态下机体的能量代谢水平,以此改善了心肌梗死的状态。本研究为中药复方整体药效作用研究提供了新的思路。


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