基于多指标含量测定结合化学计量学的不同产地丹参品质差异分析

为对比分析产地对丹参中酚酸类和丹参酮类成分的影响,采用超高效液相色谱(UPLC)及超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用技术(UPLC-QQQ-MS)同时测定来自山东、河南、陕西、四川、安徽共408份丹参中23种化学成分的含量,并对数据进行多元统计分析。研究发现17种酚酸类及6种丹参酮类成分在不同产地丹参中均存在显著差异。山东的丹参样品中丹参酮类成分含量最高,四川的样品中丹酚酸B含量最高,安徽丹参的紫草酸、丹酚酸Y、丹酚酸A、丹酚酸D和丹酚酸E等的含量最高。多种模式识别方法均可用于不同产地丹参的判别分析,线性判别分析(LDA)为产地溯源的最佳模型。正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)表明不同产地丹参的化学成分差异较大,不同来源丹参的质量差异标志物不仅限于丹酚酸B、丹参酮Ⅰ、隐丹参酮、丹参酮ⅡA,其他丹酚酸类及丹参酮类也是重要的质量标志物。该研究对全国不同主产区的栽培丹参进行多指标含量测定及建模分析,所建立的定量方法专属性强、准确高效,可为不同产地丹参的质量控制及产地判别提供参考。

中药活性成分生物合成途径解析研究方法进展

中药活性成分是中药发挥药效的物质基础,是道地药材形成的关键,研究中药活性成分的生物合成及其调控机制对解析道地药材形成机制具有重要意义,同时能够为利用合成生物学生产中药活性成分提供元件。随着组学技术、分子生物学技术、合成生物学技术、人工智能等的发展,中药活性成分生物合成途径的解析也进入了高速推进的阶段,新方法新技术的应用,推动对中药活性成分合成途径的解析,也使这一方向成为分子生药学研究热点。目前,研究人员已经在人参、丹参、甘草、雷公藤等多种中药的活性成分生物合成途径解析研究中取得成果。该文系统梳理当前常用的中药活性成分生物合成功能基因研究方法,重点阐述了以多组学技术为基础的基因元件挖掘,以及以候选基因为对象的植物体内外基因功能验证;并对近年来涌现的新技术新方法,如高通量筛选,分子探针,全基因组关联性分析,无细胞体系,计算机模拟筛选等进行总结,通过该文的综述为中药活性成分生物合成途径解析提供参考。

硫熏对百合药材质量和安全的影响

百合作为药食两用常用中药,市场硫熏严重,而硫熏对百合药材质量和安全的影响值得关注。该研究采用超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)结合主成分分析(PCA)及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析方法对百合硫熏前后的差异成分进行分析,解析了硫熏后新生成的10个含硫标志物,对其进行了质谱裂解规律及转化规律总结,并对其中的苯丙烯酸类含硫标志物进行了结构验证。同时,对百合硫熏前后的水提液进行了细胞毒性评价,结果表明,0~800 mg·L^(-1),硫熏百合水提液对人肝LO2细胞、人肾近曲小管细胞HK-2和大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC-12的细胞活力无明显影响,与硫熏前的水提液无显著差异。该研究首次鉴定了硫熏百合中苯丙烯酸类以及呋甾皂苷类成分的含硫标志物,并从安全性角度明确了百合适当硫熏不会产生细胞毒性,为硫熏百合的快速鉴别和质量安全控制提供理论依据。

基于UPLC-Q-TOF-MS结合UNIFI及数据库快速表征鉴定广藿香中非挥发性成分

基于UPLC-Q-TOF-MS技术结合UNIFI软件和自建数据库对广藿香中非挥发性成分进行整体表征和快速鉴定。广藿香50%甲醇提取液采用正、负离子MSE的Continuum扫描模式采集数据,通过已有数据库和系统文献检索构建广藿香化合物库,利用UNIFI软件提取化合物信息并鉴定其结构,基于加合分子离子、精确相对分子质量、特征碎片离子、色谱峰强度并结合对照品的质谱裂解途径和色谱保留行为对软件鉴定结果进行判别分析并对未鉴定化合物进行结构分析。正、负离子模式下共推测鉴定出120个化合物,包括黄酮类、苯丙素类、酚酸类、萜类、脂肪酸类、生物碱类、苯乙醇苷类等,其中16个经对照品准确鉴定,53个化合物可能为首次从广藿香中发现。该研究首次系统表征鉴定了广藿香中非挥发性化学成分,研究结果为广藿香药效物质基础研究、质量控制体系建立及产品开发等提供了一定的科学依据。

丹参酮生物合成途径中C20位氧化酶改造研究

丹参酮类化合物是丹参主要有效成分之一,在心血管类疾病治疗中发挥重要作用,丹参酮类化合物的微生物异源生产能够为含丹参中药制剂生产提供大量原材料,降低提取成本,缓解临床用药压力。丹参酮生物合成途径包含多个P450酶,高效优势的催化元件是丹参酮微生物生产的基础,该研究以丹参酮途径关键P450-C20位羟化酶CYP76AK1为研究对象,使用SWISS-MODEL、Robetta和AlphaFold2这3种蛋白建模方法,对所得蛋白模型进行分析,获取可靠蛋白结构,以分子对接和同源比对进行突变体蛋白的半理性设计。筛选发现了影响CYP76AK1氧化活性的关键氨基酸位点,通过真核表达对所得突变体进行体外功能研究。研究获得了对11-羟基柳杉酚具有连续氧化功能的CYP76AK1突变体元件,解析了影响其氧化活性的4个关键氨基酸位点,并根据突变结果分析3种蛋白建模方法的可靠性。研究首次报道了丹参中CYP76AK1的有效蛋白改造位点,为丹参酮类化合物合成生物学研究提供了C20位不同氧化活性的催化元件,为解析C20位修饰P450蛋白的连续氧化机制奠定基础。

快速PCR方法在山药真伪鉴别中的应用

目的：采用快速聚合酶链式反应（PCR）方法建立快速、准确、有效的山药药材真伪分子鉴定方法。方法：收集不同地区山药正品及其混伪品材料,对所有样品进行总DNA的提取,通过对山药及其混淆品DNA条形码rbc L片段进行同源对比分析,根据鉴别位点,设计中药山药的鉴别引物,引物序列为Sy89：5＇-AAGGACGATGCTACCACATCGACAC-3＇,Sy90：5＇-ATCCCAATAGGGGACGGCCA-3＇。采用2步法进行PCR扩增,并对PCR反应体系和反应程序影响因素进行考察,从而对山药进行真伪鉴别。结果：通过对影响PCR退火温度、退火时间、变性时间、循环次数等因素进行反应程序的优化,并对不同Mix进行考查,获得了山药快速特异性PCR反应程序。PCR扩增反应液为50μL,包括Premix TaqTM25μL,上、下游引物各1.5μL,DNA模板1.5μL,加无菌双蒸水至50μL。PCR扩增程序为98℃预变性1 min,98℃变性10 s,68℃复性15 s,30个循环,72℃后延伸30 s。以1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物在250 bp附近处有一清晰条带,而混淆品无条带。结论：快速特异性PCR方法可以简单快速鉴别山药的真伪,为实现中药材分子鉴别的现场运用提供技术支撑。

金银花DNA去甲基化酶基因的生物信息学分析

DNA去甲基化酶基因广泛存在于植物中,本文主要通过生物信息学的方法从金银花转录组中获得4个DNA去甲基化酶基因,分别为LJDME1、LJDME2、LJDME3和LJDME4,并预测其编码蛋白的理化性质和表达模式。系统进化树结果表明LJDME1、LJDME2聚为一类,LJDME3、LJDME4聚为一类,与拟南芥中的DME关系更为密切。基因表达分析表明,4个DNA去甲基化酶基因在变种间差异表达明显,LJDME1、LJDME2基因表达水平在红金银花中高于金银花,推测其可能参与调控金银花活性成分积累的过程,并且4个DNA去甲基化酶基因具有组织表达特异性。本研究为进一步解析金银花中DNA去甲基化酶的功能奠定了基础。