基于代谢组学的广陈皮质量评价及其防治高血脂症的药效物质研究

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目的:本研究一方面采用多指标含量测定、指纹图谱及代谢组学技术建立更加系统、全面的广陈皮质量评价体系,另一方面以SD大鼠为研究对象,应用代谢组学技术,分析广陈皮对高血脂模型内源性差异代谢物的干预作用,探索广陈皮调节生物机体血脂作用的机制,进一步结合广陈皮的血移成分,阐明广陈皮防治高血脂症的药效物质基础。本研究为广陈皮质量评价提供参考,为来自不同品种和储存年限的中药材的鉴别提供可行的策略,同时为开发广陈皮降脂保健品或药品奠定基础。方法:1、本研究采用HPLC、UPLC QTOF/MS技术,对广陈皮与陈皮、不同储存年限广陈皮样本进行多指标含量测定、建立指纹图谱以及代谢组学分析,以期区分广陈皮与陈皮以及不同储存年限的广陈皮,建立更加系统的广陈皮质控模式。2、通过喂养高脂高胆固醇饲料建立高血脂大鼠模型,采用代谢组学技术结合UPLC Q-TOF/MS,通过分析广陈皮的血移成分,研究广陈皮对高血脂大鼠模型生化指标、代谢轮廓、生物标志物的影响,阐明广陈皮对高血脂大鼠调节血脂的作用及其药效物质基础。结果:1、建立广陈皮质控模式(1)含量测定:广陈皮与陈皮中橙皮苷、川陈皮素和桔皮素的含量分别为1.606~5.707%、0.356~1.417%和 0.251~1.144%;2.606~3.942%、0.052~0.194%、0.006%~0.046%,广陈皮与陈皮的橙皮苷百分含量有差异,且前者的川陈皮素和桔皮素含量明显高于后者;不同储存年限广陈皮的川陈皮素和桔皮素含量差异不大,橙皮苷的含量在储存年限为3到8年有一定的升高趋势,8年以上趋于平缓,并在储存14年和25年的广陈皮中含量较高。(2)指纹图谱:建立了具有17个共有峰的广陈皮HPLC指纹图谱,并以32批广陈皮的共模作为标准指纹图谱,32批广陈皮及10批陈皮的相似度值分别为0.906~0.999,0.326~0.396。通过聚类分析和主成分分析方法,能明显地将广陈皮与陈皮区分开来,峰4、峰7、峰8、峰9(橙皮苷)在广陈皮与陈皮中具有一定差异性。不同储存年限广陈皮的色谱峰以及峰面积大体相同,相似度都在0.906以上,聚类分析能将储存2-8年与9-30年的广陈皮明显区分。(3)广陈皮代谢组学分析:广陈皮与陈皮样品中共检测出92种化合物。多变量统计分析结果显示,广陈皮与陈皮样本显示出显著的聚集分离,并且鉴定出19种潜在标记代谢物作为广陈皮和陈皮的潜在生物标志物。其中15个标记物在热图显示出在广陈皮样本中的水平更高,占大多数潜在标记物。不同储存年限广陈皮样品代谢组学分析结果显示,3、5、10年的样品分离明显,15、20、30年的样品混合在一起,并鉴定出31个代谢物作为不同储存年限广陈皮的潜在生物标志物。热图显示,3-10年的代谢物水平呈现上升趋势,并在5-10年达到高峰,然后15-30年逐渐降下来且变化不大,与PCA结果一致。2、广陈皮防治高血脂症的药效物质研究(1)高脂饲料致大鼠高血脂造模实验:模型组体重、TC、TG、LDL-C水平均显著高于对照组,而HDL-C显著降低,表明高脂血症模型已成功建立。并通过代谢组学分析,模型组和空白组在PCA图中处于不同的空间聚落,并鉴定出高脂血症大鼠模型的尿液生物标志物30种,血清生物标志物19种。(2)广陈皮对高血脂大鼠模型的干预作用:广陈皮组与模型组比较,TG水平明显降低,HDL-C水平显著升高。发现高脂血症大鼠口服广陈皮后入血的11个化学成分,其中8个为广陈皮的原型成分;3个为广陈皮的代谢成分,分别来源于5-去甲川陈皮素、二氢川陈皮素、5-羟基-3,7,3’,4’-四甲氧基黄酮。代谢组学分析结果显示,广陈皮组与模型组在PCA图中明显坐落在不同的区域,且对模型尿液中的13个生物标志物以及血清中的11个生物标志物具有统计学意义的回调作用。血移成分中,川陈皮素和5-去甲川陈皮素的葡萄糖醛酸代谢物与高血脂模型生物标志物为高度相关成分。结论:1、采用指纹图谱结合化学计量学构建的质控模式,可将广陈皮与陈皮有效区分开,体现出品种之间的量化差异。基于UPLC QTOF/MS的代谢组学方法是区分广陈皮和陈皮以及不同储存年份广陈皮的有效方法,也为来自不同物种和储存年限的中药材的鉴别提供可行的策略。2、广陈皮对高血脂大鼠模型具有防治作用,通过对模型的生物标志代谢物进行回调,调节模型的血脂;川陈皮素和5-去甲川陈皮素的葡萄糖醛酸代谢物为广陈皮防治高脂血症的潜在药效物质基础。
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