基于UPLC-Q-TOF-MS分析人参皂苷元新衍生物干预荷瘤小鼠的血清代谢组学特征

目的:采用糖基三氯乙酰亚胺酯法将D-核糖与拟人参皂苷元DQ半合成得到新型人参皂苷,对其体内外抗肿瘤活性以及作用机制进行研究,通过血清代谢组学分析其代谢途径及产物。方法:以D-核糖和拟人参皂苷元DQ为原料,通过化学方法合成得到新型人参皂苷衍生物,并对其进行结构鉴定;采用MTT比色法测定其对S180细胞、人肺腺癌SPC-A-1细胞、A549细胞的抗肿瘤活性以及对小鼠S180肿瘤细胞的抑制作用,基于细胞代谢组学分析探究其抗肿瘤作用机制。结果:首次通过化学方法半合成得到了新的奥克梯隆(Ocotillol)型人参皂苷,12-核糖基-拟人参皂苷DQ(12-riboside-pseudoginsengenin DQ,RPDQ),鉴定为(20S,24S)-12-O-α-D-呋喃核糖基-达玛-20,24-环氧-3β,12β,25-三醇,产率为38.6%,纯度为99.1%。MTT法检测RPDQ能够明显抑制3种肿瘤细胞的增殖;体内实验证明RPDQ对荷瘤小鼠的实体瘤有抑制作用,能够改善肿瘤细胞组织形态、降低荷瘤小鼠的脏脾和胸腺指数,延长小鼠的生存天数;代谢组学表明RPDQ通过调控花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢、色氨酸代谢等7个代谢途径达到抗肿瘤的作用,通过主成分分析(PCA)和正交偏最小方差判别分析(OPLS-DA)筛选鉴定出16个生物标记物,并研究出RPDQ在小鼠体内发挥抗肿瘤作用相关信号途径网络。结论:RPDQ的合成为此类人参皂苷衍生物的合成与活性研究提供了参考,RPDQ表现出较好的抗肿瘤活性,为拟人参皂苷的进一步研究与开发提供了理论和数据上的支撑。