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民族药材飞蓬的质量标志物研究及资源品质评价

2022-08-02张剑光张英秀苏学燕张志锋

中草药 2022年15期
关键词:绿原灯盏靶点

李 丽,张剑光,张英秀,苏学燕,张志锋*

民族药材飞蓬的质量标志物研究及资源品质评价

李 丽1, 3, 4,张剑光1, 2,张英秀1, 3, 4,苏学燕1, 3, 4,张志锋1, 3, 4*

1. 西南民族大学青藏高原研究院药学院,四川 成都 610041 2. 钦州市卫生学校,广西 钦州 535000 3. 青藏高原民族药用资源保护与利用国家民委重点实验室,四川 成都 610225 4. 四川省羌彝药用资源保护与利用技术工程实验室,四川 成都 610225

基于质量标志物(quality marker,Q-Marker)核心理论,从网络药理学(有效性)及化学成分(特有性、可测性)角度对民族药材飞蓬治疗心脑血管疾病的Q-Marker进行分析,评价其资源品质、寻找灯盏花素的新资源。采用UPLC-Q-TOF-MS分析飞蓬的主要化学成分;通过网络药理学的有效性及化学成分特有性与可测性对飞蓬治疗心脑血管疾病Q-Marker进行筛选;采用UPLC-DAD法同时测定不同产地飞蓬Q-Marker含量。从飞蓬中鉴定得到灯盏乙素、灯盏花苷I、异绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸B、芹菜素、木犀草素、槲皮素等26个活性成分;初步确定绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B为飞蓬治疗心血管疾病的Q-Marker;建立了基于UPLC-DAD测定飞蓬Q-Marker的方法,10批次不同产地的样品被测定,绿原酸质量分数为0.43~2.13 mg/g,灯盏花苷I质量分数0.18~1.92 mg/g,灯盏乙素质量分数为0.21~3.75 mg/g,绿原酸A质量分数为0.07~0.18 mg/g,异绿原酸B质量分数为0.56~1.76 mg/g。该方法科学、可行,为飞蓬的质量控制研究提供了科学依据,同时为灯盏花素的新资源开发奠定基础。

质量标志物;UPLC-Q-TOF-MS;心脑血管疾病;网络药理学;飞蓬;灯盏乙素;灯盏花苷I;绿原酸;异绿原酸A;异绿原酸B;芹菜素;木犀草素;槲皮素

心脑血管疾病具有发病率高、死亡率高、致残率高、复发率高、疾病负担高等特点[1]。数据显示,心脑血管疾病死亡率居首位,高于肿瘤和其他疾病,占居民疾病死亡数的40%以上[2],严重影响着中老年人健康[3]。中药及民族药在治疗心脑血管疾病方面具有疗效好、不良反应作用小等优点[4]。民族药材飞蓬Linn.为菊科飞蓬属多年生草本植物,主要分布于我国西南山区、东北等地。飞蓬与收载于《中国药典》2020年版且在临床上用于治疗心脑血管疾病的灯盏细辛为同属同亚组植物,在藏医药中常用作“美多罗米”的基原植物。据《长白山植物药志》记载,其可治疗发热性疾病、胃炎、腹泻、皮疹、疥疮等。《蒙植药志》记载飞蓬全草主治外感发热、泄泻、胃炎、皮疹、疥疮。本课题组近年来对飞蓬属多种植物进行了生药学方面的研究[5]。化学研究表明,飞蓬属植物大多含有与灯盏花类似的成分,包括黄酮、咖啡酸类、植物甾醇、挥发油等化学成分[6-10],并且灯盏乙素的含量在有的品种中超过灯盏花。然而,有关飞蓬的化学成分分析及药理作用机制尚未见研究,是否可以作为灯盏花资源的补充或者替代,也需要进一步深入研究。近年来基于蛋白靶点、疾病、药物小分子为研究对象开展生物系统网络分析,构建“药物-基因-靶点-疾病”网络系统,系统地阐明成分、靶点蛋白、疾病之间的潜在机制与联系,为中药作用靶点预测、活性成分预测提供新的思路。由于民族药材研究较少,化学成分复杂,不同基原及产地差异等因素,其质量控制和品质评价一直面临巨大挑战[11]。2016年刘昌孝院士[12]提出质量标志物(quality marker,Q-Marker)的新概念,对中药质量控制具有非常重要意义。本研究采用UPLC-Q-TOF-MS分离鉴定民族药材飞蓬的化学成分,基于Q-Marker核心理论,从网络药理学角度分析飞蓬治疗心脑血管疾病的有效性成分,从化学成分角度分析飞蓬治疗心脑血管疾病的特有性及可测性活性成分,并筛选出Q-Marker及评价其资源,为飞蓬临床应用及灯盏花素的新资源开发提供新思路。

1 仪器与材料

乙腈(MS级,德国Merck公司),甲酸(DIKMA,色谱级);绿原酸(批号1512028)、灯盏花苷I(批号1513048)、灯盏乙素(批号15100301)、异绿原酸A(批号15100702)、异绿原酸B(批号15101132)购自成都康邦生物科技有限公司,所有对照品质量分数均大于98%;水为超纯水。飞蓬原植物所有样品为实地采集于川西高原,经西南民族大学张志锋教授鉴定为菊科飞蓬属多年生草本植物飞蓬Linn.,标本保存于西南民族大学,样品来源见表1。

表1 样品信息

2 方法与结果

2.1 基于UPLC-QTOF-MS技术的飞蓬成分分析

2.1.1 样品制备 精密称取飞蓬药材粉末0.3 g(过5号筛),置锥形瓶中,加入80%甲醇10 mL,超声(超声功率200 W、超声频率40 kHz)1 h,冷却至室温,称重补足质量,滤过,取续滤液,备用。稀释50倍后用0.22 μm微孔滤膜滤过,供UPLC-Q-TOF-MS分析。

2.1.2 色谱条件 色谱系统为Waters Acquity UPLC/QTOF Micro MS;色谱柱为Acquity HSS T3 (100 mm×2.1 mm,1.8 μm;Waters,美国);柱温 40 ℃;进样量10 μL;体积流量0.4 mL/min;二元梯度洗脱,流动相为0.1%甲酸-乙腈;梯度洗脱:0~0.8 min,10%~20%乙腈;0.8~4.0 min,10%~28%乙腈;4.0~4.5 min,28%~38%乙腈;4.5~5.5 min,38%~60%乙腈;5.5~10 min,60%~95%乙腈;UPLC-DAD检测波长330 nm。

2.1.3 质谱条件 电喷雾离子源负离子模式(ESI−),毛细管电压2700 V,锥孔电压40 V,离子源温度120 ℃,脱溶剂温度350 ℃,脱溶剂N2体积流量为800 L/h,锥孔反吹N2体积流量为20 L/h,脱溶剂气为N2,碰撞气体为Ar;采用LockSpray通路对实验数据采集进行实时校正,LockSpray对照品溶液为亮氨酸脑啡肽(10 μg/mL),校正切换频率为10次/s,扫描时间为0.20 s/次,扫描范围为/为100~1500。负离子模式下的LockSpray分别为/554.261 5。

通过UPLC-Q-TOF-MS分析,得到飞蓬总离子流图,见图1。显示主要有55个色谱峰,通过质谱提供的化合物相对分子、碎片离子信息,并与已知文献进行对比,总共鉴定出26个化合物,主要包括灯盏乙素、灯盏花苷I、绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸B、飞蓬酯乙、芹菜素、木犀草素、槲皮素、5--methyl embelin、microlepin等。具体成分见表2。

图1 飞蓬化学成分分析液质总离子流图

2.2 基于网络药理学的飞蓬治疗心脑血管疾病的Q-Marker成分有效性预测

2.2.1 飞蓬作用靶点预测 通过查询Swiss Target Prediction[13]数据库,将获得的SDF号上传,点击 Predict targets进行分析,将得到的化合物靶点信息导入Uniport[14]数据库中,选择物种为“Homo Sapiens”,进行校正分析,共获得飞蓬主要化学成分相关的靶点327个。在Genecards[15]、OMIN[16]、 NCBI[17]数据库输入“cerebrovascular disease”关键字,查找心脑血管有关的靶点,分别从3个数据库获得心脑血管相关的靶点1421、180、142个。

通过将飞蓬相关靶点与心脑血管疾病靶点取交集做Venny图(图2),获得飞蓬治疗心脑血管疾病的潜在靶点141个,主要包括表皮生长因子受体(EGFR)、苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、丝裂原活化蛋白激酶-1(MAPK1)、信号传导蛋白和转录激活物3(STAT3)等。

2.2.2 蛋白-蛋白互作(PPI)网络构建 将获得的141个飞蓬治疗心脑血管疾病的潜在靶点导入tring[18]数据库,选择“Multiple protein”获取交互作用,并限定物种为“Homo sapiens”进行筛选,进行PPI网络构建,得到蛋白相互作用关系,导出相关数据并导入Cytoscape 3.6.1软件对其进行网络中节点的拓扑特征分析,计算度(degree)中位数为18,以degree≥2倍中位数进行筛选,共得到22个靶点,即为潜在核心靶点。根据score值和degree值设定node和edge的颜色和大小粗细,最后得到蛋白相互作用网络,见图3。由图3可知,该网络图中包含有22个核心靶点、214条边,Degree值越大,节点越大,而combined score值越大,边越粗,其中degree值较大的核心蛋白靶点有EGFR、MAPK1、AKT1、SRC、TNF等。通过PPI网络,可以发现靶点之间是互作作用,表明飞蓬通过多靶点的协同作用治疗心脑血管疾病的特点。

表2 飞蓬主要化学成分

2.2.3 GO生物功能富集 采用DAVID6.8[19](https: //david.ncifcrf.gov/)数据库对22个核心靶点进行GO基因本体分类富集分析,以<0.05、FDR<0.05,作为蛋白质生物学功能具有显著性的反应,确定了106个GO条目。包括81条生物学过程(biological process,BP),主要涉及MAP激酶活性氮生物合成过程的正调控等;13条细胞成分(cell component,CC),涉及细胞质膜、细胞质膜的组成成分、细胞质膜微囊、膜筏、细胞外空间等;12条分子功能(molecular function,MF),与酶结合、血红素结合、铁离子结合、药物结合、氧化还原酶活性等相关,以值取排名靠前的20个条目作图,见图4。

图2 飞蓬靶点与心脑血管疾病相关靶点的交集基因韦恩图

图3 靶点间相互作用网络

2.2.4 KEGG代谢通路富集分析 利用DAVID 6.8数据库对筛选出的22个核心靶点进行KEGG通路富集分析,共获有显著意义的通路(≤0.05,FDR<0.05)80条。按P值从小到大排序后,取前20条KEGG代谢通路作气泡图,见图5。分析富集结果可知,飞蓬扩张血管靶点主要涉及代谢通路(前20条)包括癌症通路:proteoglycans in cancer、pathways in cancer、bladder cancer、melanoma、prostate cancer、pancreatic cancer、glioma;信号转导通路:sphingolipid signaling pathway、rap1 signaling pathway、VEGF signaling pathway、TNF signaling pathway、cAMP signaling pathway、cGMP-PKG signaling pathway、HIF-1 signaling pathway;内分泌系统:prolactin signaling pathway、estrogen signaling pathway;神经系统:serotonergic synapse;信号分子和相互作用:neuroactive ligand-receptor interaction;细胞过程:regulation of actin cytoskeleton、focal adhesion等。说明飞蓬主要活性成分的作用靶点分布在不同的代谢通路,多成分、多靶点相互调节是其治疗心脑血管疾病的可能作用机制。

2.2.5 飞蓬活性成分-靶点-通路网络构建及成分有效性预测 采用Cytoscape 3.6.1软件中的Merge功能,构建飞蓬活性成分-靶点-通路网络图,见图6。其中,节点代表活性成分、靶点和信号通路,边用来连接活性成分、靶点和信号通路。由图6可知该网络有224个节点(26种活性成分、118个靶点、80条通路)和1 206条边,表明飞蓬26种化学成分通过不同靶点作用于不同信号通路调节机体机能以达到治疗心脑血管疾病的作用,符合中医治疗的“多成分、多靶点”的整体作用特点。进行拓扑特征分析,计算degree值。在网络中度值越大,与其相连的节点数越多,发现在信号通路中,pathways in cancer(degree=33)、neuroactive ligand-receptor interaction(degree=26)、Rap1 signaling pathway (degree=20)等通路节点度值较大,可能是飞蓬发挥治疗心脑血管疾病作用的重要通路。在蛋白靶点中MAPK1(degree=65)、AKT1(degree=64)、PIK3R1(degree=63)、EGFR(degree=36)、TNF(degree=36)等靶点节点度值较大,可能是飞蓬发挥其治疗心脑血管疾病作用的关键靶点。在网络中,化合物只与靶点发生作用,以不小于度值中位数进行参考(度值中位数=7),5--methyl embelin(degree=43)、芹菜素(degree=35)、金圣草黄素(dgree=34)、木犀草素(degree=33)、槲皮素(degree=32)、异绿原酸B(degree=10)、绿原酸(degree=8)、灯盏乙素(degree=7)、灯盏花苷I(degree=7)、异绿原酸A(degree=7)共10个化合物为核心化合物,主要涉及到黄酮及咖啡酸2大类化合物。从网络药理学角度研究,提示飞蓬中的黄酮及咖啡酸化合物可能是其治疗心脑血管疾病的主要的有效成分,为潜在的质量标志物,进行下一步研究。

图4 GO富集分析

图5 KEGG富集分析的20条通路

图6 成分-靶点-通路图

2.3 基于成分特有性的Q-Marker预测分析

民族药材的化学成分复杂,同种化学成分可能来源于不同药材,不同药材也可能含有相同成分,因此,成分的“特有性”的重要价值在于可对不同药材进行有效鉴别、评价[20]。先前的研究表明,飞蓬属植物大多含有黄酮、咖啡酸类、植物甾醇、挥发油等[6-10]。以灯盏乙素为主的黄酮类化学成分(中药制剂灯盏花素)已被制成各种剂型,在临床上广泛用于心脑血管疾病的治疗[21-28];灯盏花苷I及其衍生物同样具有很强的增加脑血管流量、改善大脑代谢的作用[29]。课题组对飞蓬属美多罗米的药理研究发现,咖啡酸类化合物具有明显的抗心肌缺血作用[30-32],Yue等[33]通过体外实验发现,灯盏细辛酚酸类化合物对ADP诱导大鼠的血小板聚集、肝组织匀浆脂质过氧化生成、离体大鼠脑片缺氧复氧后脂质过氧化等方面的生物活性与灯盏乙素相当。因此,咖啡酸类是一类不可忽略的有效成分,黄酮类和咖啡酸类成分均是飞蓬发挥治疗心脑血管作用的物质基础,具有特征性。

2.4 基于成分可测性的Q-Marker预测分析

从质量标志物应用的角度,成分可测性是必备条件,包含指标成分、指示性成分、类成分和全息成分[12]。《中国药典》2020年版规定的飞蓬属短葶飞蓬含量测定以野黄芩苷(即灯盏乙素)为控制指标[34]。刘光丽等[35]采用HPLC法同时测定灯盏细辛注射液中绿原酸、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B等10中化学成分的含量。课题组对飞蓬属美多罗米进行质量评价,发现绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸B等咖啡酸类成分含量较高[36]。此外,孙汉董院士等[37-38]对灯盏细辛化学成分进行了系统研究,发现了灯盏细辛中含有大量酚酸类化合物。因此,选择绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B等5个化合物为飞蓬治疗心脑血管疾病的Q-Marker,可作为质量控制指标之一。

2.5 飞蓬Q-Marker含量测定

2.5.1 色谱条件及供试品溶液的制备 含量测定的色谱条件及供试品溶液的制备分别参照“2.1”项目下色谱条件及供试品溶液的制备进行操作,各特征峰分离度良好,色谱图见图7。

1-绿原酸 2-灯盏花苷I 3-灯盏乙素 4-异绿原酸A 5-异绿原酸B

1-chlorogenic acid 2-erigeside I 3-scutellarin 4-isochlorogenic acid A 5-isochlorogenic acid B

图7 混合对照品(A) 和飞蓬样品(B) 的UPLC色谱图

Fig. 7 UPLC chromatogram of mixed references (A) and(B)

2.5.2 对照品溶液的制备 分别精密称取绿原酸4.43 mg、灯盏花苷I 5.26 mg、灯盏乙素4.67 mg、异绿原酸A 4.88 mg、异绿原酸B 5.02 mg置入10 mL量瓶中加入甲醇超声使溶解再定容至刻度线,摇匀备用,分别得到质量浓度分别为0.443、0.526、0.476、0.488、0.502 mg/mL对照品储备液。

2.5.3 线性关系考察 分别将绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B混合对照品溶液稀释0、2、20、50、100、200倍,过0.22 μm微孔滤膜,按照色谱条件进样2 μL,记录各对照品峰面积。以色谱峰峰面积为纵坐标(),对照品质量浓度为横坐标()进行线性回归,7种成分的线性回归方程和线性范围结果如下:绿原酸线性回归方程:=18 762–15 281,2=0.999 7,线性范围为1.26~25.38 μg/mL;灯盏花苷I线性回归方程:=21 736+2464,2=0.999 8,线性范围为2.21~29. 60 μg/mL;灯盏乙素线性回归方程=19 372– 12 863,2=0.999 7,线性范围4.54~35.62 μg/mL;异绿原酸A线性回归方程=16 228–32 873,2=0.999 5,线性范围为2.19~33.86 μg/mL;异绿原酸B线性回归方程:=26 724+2318,2=0.999 9,线性范围为3.27~31.32 μg/mL;结果表明线性关系良好。

2.5.4 精密度试验 取混合对照品溶液,按照色谱条件连续进样6次,测定绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B的色谱峰各峰面积值,计算其RSD。结果显示各RSD分别为1.48%、1.01%、0.88%、1.24%、1.31%,表明仪器精密性良好。

2.5.5 重复性试验 取同一批次飞蓬药材粉末,按供试品溶液的配制进行前处理,制备5份供试品溶液,进样分析,按色谱条件进样,测定绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B的色谱峰各峰面积值,计算其RSD。结果显示各RSD分别为0.92%、1.32%、1.46%、1.33%、1.35%,表明此方法重现性良好。

2.5.6 稳定性试验 取飞蓬药材粉末,按供试品溶液的配制进行前处理,制备供试品溶液,按色谱条件进样,分别在0、2、4、8、12、24 h进样,测定绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B的色谱峰各峰面积值,计算其RSD。结果显示各RSD分别0.87%、0.92%、1.05%、1.51%、1.29%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。

2.5.7 加样回收率试验 精密称取已知含量飞蓬药材粉末,称取9份,每份0.2 g,分成3组,每组3份,各组分别加入对照品溶液适量(分别相当于药材中各个对照品含量的80%、100%、120%),按供试品溶液的配制进行前处理制备供试品溶液,按照色谱条件进样,测定绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B的色谱峰各峰面积值,计算各被测成分的平均加样回收率和RSD。结果显示各平均回收率分别为98.95%、99.31%、100.62%、99.63%、99.76%;RSD分别为0.99%、1.35%、1.24%、1.13%、1.63%。

2.5.8 样品测定 分别称取飞蓬药材粉末0.4 g,按“2.1”项下供试品溶液的配制进行前处理制备供试品溶液,按照“2.1”项下色谱条件进样,根据回归方程计算样品中各成分的含量并计算总含量,见表3。结果显示,10批不同产地的样品,异绿原酸量为0.43~2.13 mg/g,灯盏花苷I量为0.18~1.92 mg/g ,灯盏乙素含量为0.21~3.75 mg/g,绿原酸A量为0.07~0.18 mg/g,异绿原酸B量为0.56~1.76 mg/g,总量在4.08~8.79 mg/g。

表3 飞蓬含量测定结果

2.6 基于Q-Marker的飞蓬药材资源品质评价

2.6.1 聚类分析 为了直观评价飞蓬药材的整体质量,以10批次不同飞蓬的5个Q-Marker及总含量为数据源变量,利用SPSS20.0数据统计软件,采用组间联接法进行系统聚类分析,结果见图8。根据树状图结果,当分类距离为10时,10批次飞蓬药材可分为3大类:I类为样品S1、S5、S7,其总含量小于5.5 mg/g,样品主要来源于道孚县及理塘县;II类为样品S2、S3、S8、S10,其总含量在5.8~6.5 mg/g,样品主要来源于雅江县及甘孜县;Ⅲ类样品S4、S6、S9,其总含量大于7.5 mg/g,样品主要来源于道孚县。通过聚类分析结果,道孚县飞蓬各Q-Marker及总含量均较高,品质较优,在引种栽培时应首先考虑道孚县地区的飞蓬野生驯化。

图8 10批次飞蓬聚类分析结果

2.5.2 主成分分析(principle component analysis,PCA) 以5个Q-Marker及总含量为变量,采用SIMCA-P14.1统计软件对不同产地10批次样品进行PCA,结果显示前2个主成分,累积累贡献率为89.700%,表明这2个主成分的信息量大,说明提取的2个主成分可以反映主要成分含量的大部分信息,主成分得分图见图9。主成分分析结果显示,在t[1]轴2侧可以分为2类:I类为样品S1、S3、S5、S7、S10,总含量小于6.2 mg/g;II类为样品S2、S4、S6、S8、S9,总含量在6.37~8.79 mg/g。PCA结果与聚类分析结果相互印证,进一步说明聚类分析的分类结果可靠。

图9 不同产地飞蓬的主成分得分图

综上所述,以5个Q-Marker及总含量为变量指标,10个产地样品中以道孚县飞蓬的质量更优。此外,大量研究表明,灯盏花中含有丰富的酚酸类化合物[37-41],其生物活性与灯盏乙素相当[33, 42-43],在后续研究中,可以增加样品收集的产地与批次,以更加全面地评价该药材的质量以及为灯盏花素的开发利用寻找新资源。

3 讨论

本研究首次通过UPLC-Q-TOF-MSMS对多民族药材飞蓬进行全指纹化学成分的分析,55个化学成分被检测,基于Q-TOF-MS的准确分子量、碎片离子等,其中26个黄酮和酚酸类化学成分被鉴定。通过Swiss Target Prediction数据库,得到相关靶点327个,其中具有治疗心脑血管疾病的潜在靶点141个。由于飞蓬的化学成分研究较少,尤其是保留时间在5 min以后的化学成分,根据其分子离子和碎片离子推断大多为甾体和长链脂肪烃类成分,尚无法根据飞蓬属植物已有成分进行鉴定。因此,本研究还有29个成分未进行鉴定,通过分子离子峰和碎片离子初步判断为长链脂肪烃,后期我们将继续进行化学成分的分离,以准确鉴定其化学成分。

基于网络药理学药效成分有效性角度进行研究,发现飞蓬26个黄酮类及咖啡酸类活性成分可能通过MAPK1、AKT1、PIK3R1、EGFR、TNF等靶点作用于癌症通路、神经活动配-体受体互作用通路、Rap1信号通路等关键信号通路发挥其治疗心脑血管疾病的药理作用,为筛选潜在Q-Marker的有效性提供理论基础,并进一步筛选出5--methyl embelin、芹菜素、金圣草黄素、木犀草素、槲皮素、异绿原酸B、绿原酸、灯盏乙素、灯盏花苷I、异绿原酸A等10个黄酮类及咖啡酸类化合物为其治疗心脑血管疾病潜在的重要的Q-Marker。

Q-Marker的五原则的核心内容为“有效、特有、传递与溯源、可测和处方配伍”。“有效性”是质量标志物的核心要素,是中药有效性的核心内容及中药治疗疾病的重要依据[20]。基于大数据的网络药理学角度分析飞蓬治疗心脑血管疾病,能有效快速筛选出其Q-Marker的核心有效成分。成分的“特有性”体现其对不同药材的专属性,通过文献研究分析,能快速地确定其药效物质的类别及范围。Q-Marker成分的可测性要求其具有一定的含量且较大、能满足定量测定的方法以及含量测定方法专属性的活性物质,即含量较大、廉价易得、可检测且方法简单。可测的指示性成分是指在药材中含量较大、能代表同类结构、功效类似的一类成分。筛选出的治疗心脑血管疾病的活性成分5--methyl embelin、芹菜素、金圣草黄素、木犀草素、槲皮素、异绿原酸B、绿原酸、灯盏乙素、灯盏花苷I、异绿原酸A等10个黄酮类及咖啡酸类化合物,部分化合物(如5--methyl embelin、金圣草黄素)在飞蓬中的含量少亦未见有相关含量测定的文献报道;虽然部分化合物(如芹菜素、木犀草素、槲皮素)在飞蓬中有报道,但很多药材均含有这些化合物,不是特有性成分,故不作为飞蓬的Q-Marker。因此,基于Q-Marker的成分“有效、特有、可测”理论,初步确定绿原酸、灯盏花苷I、灯盏乙素、异绿原酸A、异绿原酸B为飞蓬治疗心脑血管疾病的Q-Marker。以5个Q-Marker及总含量为评价指标对10个产地飞蓬进行资源品质评价,以四川省道孚县飞蓬的整体品质较优,为飞蓬引种驯化种植提供参考。

综上,民族药材由于化学成分及药理作用的研究较少,因此,探索其Q-Marker难度更大,本研究采用UPLC-QTOF-MS分析民族药材飞蓬主要化学成分的基础上,整合质量标志物五原则核心理论,筛选出治疗心脑血管疾病的Q-Marker,并进行含量测定研究及药材资源品质评价,为进一步开展飞蓬在治疗心血管疾病作用机制研究、灯盏花素的新资源开发及质量控制提供依据,同时为民族药材Q-Marker筛选及应用提供新思路。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突。

[1] 尹岭, 李亚鹏, 陈景元. 我国心脑血管疾病综合防控研究进展 [J]. 中国临床保健杂志, 2019, 22(3): 289-292.

[2] 马丽媛, 吴亚哲, 王文, 等. 《中国心血管病报告2017》要点解读 [J]. 中国心血管杂志, 2018, 23(1): 3-6.

[3] 中国心血管病一级预防指南 [J]. 实用心脑肺血管病杂志, 2021, 29(1): 44.

[4] 孙汉董, 赵勤实. 防治心脑血管疾病药物: 灯盏细辛酚的研究与开发 [J]. 化学进展, 2009, 21(1): 77-83.

[5] 刘琬晖. 飞蓬的化学成分研究 [D]. 长春: 长春中医药大学, 2007.

[6] Zhang Z F, Lu L Y, Liu Y. A new procedure for separation and purification of scutellarin from Erigeron multiradiatus [J]., 2013, 5(2): 133-137.

[7] 王建刚, 张志锋, 李杰, 等. 藏药多舌飞蓬乙酸乙酯部位的化学成分 [J]. 华西药学杂志, 2008, 23(3): 255-257.

[8] Zhang Z F, Liu Y, Luo P, et al. Separation and purification of two flavone glucuronides from Erigeron multiradiatus (Lindl.) Benth with macroporous resins [J]., 2009, 2009: 875629.

[9] 张印俊, 李良琼, 杨培全, 等. 多舌飞蓬黄酮成分的研究 [J]. 中草药, 1998, 29(12): 798-800.

[10] 李涛, 汪元娇. GC-MS法分析短葶飞蓬挥发油中的化学成分 [J]. 华西药学杂志, 2017, 32(3): 287-288.

[11] Drasar P, Moravcova J. Recent advances in analysis of Chinese medical plants and traditional medicines [J]., 2004, 812(1/2): 3-21.

[12] 刘昌孝, 陈士林, 肖小河, 等. 中药质量标志物(Q-Marker): 中药产品质量控制的新概念 [J]. 中草药, 2016, 47(9): 1443-1457.

[13] Gfeller D, Grosdidier A, Wirth M,. SwissTargetPrediction: a web server for target prediction of bioactive small molecules [J]., 2014, 42(Web Server issue): W32-W38.

[14] UniProt Consortium T. UniProt: the universal protein knowledgebase [J]., 2018, 46(5): 2699.

[15] Stelzer G, Rosen N, Plaschkes I,. The GeneCards suite: From gene data mining to disease genome sequence analyses [J]., 2016, 54: 1.30.1-1.30.33.

[16] Amberger J S, Bocchini C A, Schiettecatte F,. OMIM.org: Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM®), an online catalog of human genes and genetic disorders [J]., 2015, 43(Database issue): D789-D798.

[17] NCBI Resource Coordinators. Database resources of the national center for biotechnology information [J]., 2014, 42(Database issue): D7-D17.

[18] von Mering C, Huynen M, Jaeggi D,. STRING: a database of predicted functional associations between proteins [J]., 2003, 31(1): 258-261.

[19] Kanehisa M. The KEGG database [J]., 2002, 247: 91-101.

[20] 张铁军, 白钢, 刘昌孝. 中药质量标志物的概念、核心理论与研究方法 [J]. 药学学报, 2019, 54(2): 187-196.

[21] Wang Y L, Cui T, Li Y Z,. Prediction of quality markers of traditional Chinese medicines based on network pharmacology [J]., 2019, 11(4): 349-356.

[22] 刘杨, 张方博, 孙慧峰. 灯盏细辛治疗心脑血管疾病的药理与临床[J]. 中医学报, 2020, 35(12): 2580-2583.

[23] 卫蓉, 谢立筠. 灯盏细辛治疗脑血管疾病药理研究及临床应用进展 [J]. 辽宁中医药大学学报, 2008, 10(5): 60-62.

[24] 张凤斋, 李朝印, 崔继福, 等. 灯盏花素治疗脑梗塞180例临床疗效观察 [J]. 药学实践杂志, 1999, 17(1): 21-22.

[25] 王雪松, 阮旭中, 刘买利. 灯盏花素对缺血再灌注鼠脑损伤的脑保护作用研究 [J]. 中成药, 2002, 24(12): 45-48.

[26] 陈小夏, 何冰. 灯盏花素对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用 [J]. 广东药学院学报, 1997, 13(2): 23-26.

[27] Duarte J, Jiménez R, O'Valle F,. Protective effects of the flavonoid quercetin in chronic nitric oxide deficient rats [J]., 2002, 20(9): 1843-1854.

[28] 田利华, 赵离钟, 顾佳, 等. 灯盏花素上市品种概况以及新剂型研究进展 [J]. 中国中药杂志, 2014, 39(19): 3719-3722.

[29] 李西平, 陈秀敏, 杨晓梅. 灯盏花苷I及其衍生物结构与生物活性关系的ab initio计算 [J]. 昆明理工大学学报: 理工版, 2008, 33(3): 100-103.

[30] Zhang Z, Liu Y, Ren X,. Caffeoylquinic acid derivatives extract ofalleviated acute myocardial ischemia reperfusion injury in rats through inhibiting NF-KappaB and JNK activations [J]., 2016, 2016: 7961940.

[31] Luo P, Tan Z H, Zhang Z F,. Scutellarin isolated frominhibits high glucose-mediated vascular inflammation [J]., 2008, 128(9): 1293-1299.

[32] Luo P, Zhang Z, Yi T,. Anti-inflammatory activity of the extracts and fractions fromthrough bioassay-guided procedures [J]., 2008, 119(2): 232-237.

[33] 岳建民, 赵勤实, 林中文, 等. 灯盏细辛中酚类化合物的化学研究 [J]. 植物学报, 2000, 42(3): 311-315.

[34] 中国药典 [S] 一部. 2020: 263.

[35] 刘光丽, 徐文龙, 王张. HPLC法同时测定灯盏细辛注射液中10种成分 [J]. 中成药, 2017, 39(12): 2521-2524.

[36] 马小兵, 吕露阳, 王甜甜, 等. 多基原藏药材“美多罗米”中质量标志物的初步预测及分析 [J]. 中草药, 2019, 50(2): 310-314.

[37] Yue J M, Lin Z W, Sun H D. A New Caffeoyl Conjugate from[J]., 1997, 10(3): 225-228.

[38] Yue J M, Lin Z W, Wang D Z,. A sesquiterpene and other constituents from[J]., 1994, 36(3): 717-719.

[39] 任琦, 谢媛媛, 祖双, 等. 灯盏细辛中多酚类成分定性、定量的分析 [J]. 药物分析杂志, 2013, 33(7): 1176-1184.

[40] 周玲, 谢丽艳, 徐洁, 等. HPLC同时测定灯盏细辛注射液中6种主要成分的含量 [J]. 中国实验方剂学杂志, 2011, 17(21): 78-81.

[41] 董媛, 张赟华, 刘莹莹, 等. 灯盏细辛中4种酚酸类有效成分的HPLC法测定 [J]. 中国医药工业杂志, 2010, 41(6): 447-449.

[42] 柯细彤, 章瑜芳, 朱兆云, 等. 灯盏细辛中咖啡酰奎宁酸防治缺血性脑卒中的研究进展 [J]. 中草药, 2017, 48(3): 609-615.

[43] 张卫东, HA.Thi Bang Tam, 陈万生, 等. 中药灯盏细辛中酚酸类化合物的结构与活性研究 [J]. 中国药学杂志, 2002, 37(8): 21-24.

Study on the quality markers and resource quality evaluation of folk medicines

LI Li1, 3, 4, ZHANG Jian-guang1, 2, ZHANG Ying-xiu1, 3, 4, SU Xue-yan1, 3, 4, ZHANG Zhi-feng1, 3, 4

1. Institute of Qinghai-Tibetan Plateau, School of Pharmacy, Southwest Minzu University, Chengdu 610041, China 2. Qinzhou Provincial Health School, Qinzhou 535000, China 3. Tibetan Plateau Ethnic Medicinal Resources Protection and Utilization Key Laboratory of National Ethnic Affairs Commission of the People's Republic of China, Southwest Minzu University, Chengdu 610225, China 4. Sichuan Qiang Yi Medical Resources Protection and Utilization Technology Engineering Laboratory, Southwest Minzu University, Chengdu 610225, China

Based on the core theories of quality marker (Q-Marker), network pharmacological(effectiveness) and chemical components (specificity and measurability) were developed to predict its Q-Marker, evaluate its quality and search for new resources ofbreviscapineThe main chemical components inwere analyzed by UPLC-Q-TOF-MS; The Q-Marker ofin the treatment of cerebrovascular diseases were discovered by network pharmacological effectiveness and chemical components specificity and measurability; Q-Marker offrom different producing areas were simultaneously determined by UPLC-DAD.A total of 26 active compounds were identified, including scutellarin, erigeside I chlorogenic acid, isochlorogenic acid A, isochlorogenic acid B, apigenin, luteolin, quercetin and so on. The Q-Marker were chlorogenic acid, erigeside I, scutellarin, isochlorogenic acid A and isochlorogenic acid B. Ten batches of samples were investigated. Their contents were 0.43­2.13, 0.18­1.92, 0.21­3.75, 0.07­0.18 and 0.56­1.76 mg/g, respectively.It was scientific and reasonable to predict Q-Markers of. The study provides science data for the quality control ofIt also provides a foundation for the development of new resources of breviscapine.

Q-Marker; UPLC-Q-TOF-MS; Cerebrovascular diseases; network pharmacology;Linn.; scutellarin; erigeside I; chlorogenic acid; isochlorogenic acid A; isochlorogenic acid B; apigenin; luteolin; quercetin

R286.2

A

0253 - 2670(2022)15 - 4822 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.15.026

2021-11-03

国家自然科学基金项目(31870314);四川省科技厅区域创新合作项目(2020YFQ0007);西南民族大学中央高校基本科研业务专项基金项目(2021HQZZ01)

李 丽(1995—),在读硕士研究生,主要从事中药资源品质评价相关研究。Tel: 15208218112 E-mail: 2064478916@qq.com

通信作者:张志锋,教授,主要从事中药资源开发及品质评价相关研究。E-mail: zfzhang@swun.edu.cn

[责任编辑 时圣明]

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