中药成分鉴定 | 中药“炮制”前后、不同时间、不同方式的成分差异研究

2023-04-28 10:12:54, 小维 武汉迈特维尔生物科技有限公司



本期我们一起来看一下对于中药成分鉴定研究中的第二个部分:对中药材和饮片中的成分鉴定如何进行研究?



不同于中药植物,药材和饮片中的成分差异主要来源于产地加工和炮制这些产生酶促或非酶促反应带来的结构变化或者含量变化。炮制是中药处理成药材/饮片中非常重要的一环,其对于药材药性、药用价值具有重要作用。



因此对于加工和炮制的研究我们则可以更加关注如何从众多的加工或炮制方法中选择到合适的方法对中药植物进行处理,以期更多的保留药用成分,降低毒性成分的种类和含量。


对于成分的研究离不开代谢组学技术手段,接下来我们就一起来看一下,如何利用代谢组学技术手段对加工/炮制方式进行研究。



1.炮制前后对比


醋炮制对于香附成分及药理作用的影响


研究背景


1)香附属于毛茛科,入药部位为干燥根茎;


2)之前的研究表明香附的提取液能够减少实验小鼠肉芽肿的增殖,而香附的乙醇提取液则可能通过降低炎症因子IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α;


3)在《中国药典》中,香附要使用醋进行炮制,以降低毒性和药物副作用,但是醋进入肝脏会产生多种作用(收缩、解毒、水随过程、镇痛);


4)目前存在香附的药理研究,但对于醋炮制之后的香附的成分变化和药理作用均没有研究;


研究思路


代谢组检测材料:炮制前后的香附



研究结果


①醋炮制的RAR中12种皂苷(如刺五皂苷K)含量降低,另有6种皂苷(如RDA)含量升高;


②香附在炮制之后会降低自身的毒性,以及提高药效,醋炮制的RAR可显著延长小鼠扭体反应潜伏期,减少小鼠扭体次数及耳足肿胀严重程度。IL-1β、IL-6和TNF-α促炎细胞因子的分泌明显受到抑制。醋炮制可提高RAR的镇痛、抗炎作用,降低其毒性。



2.炮制的不同时间


质谱成像结合代谢组学揭示不同蒸煮时间点生、炮制附子化学成分的动态变化


研究背景


1)附子:毛茛科乌头的侧根,主要种植于中国四川江油和布拖,数千年来一直是传统中药(TCM)中不可或缺的草药。江油附子和布拖附子不仅是著名的药材,也是四川省的重要农产品。


2)附子中已分离鉴定出100多种生物碱,包括C20-、C19-和C18-二萜生物碱和双二萜生物碱,是其生物活性和毒性的主要来源。在这些生物碱中,乌头碱属C19 -二萜生物碱,可进一步分为四类:二酯二萜生物碱(DDAs)、单酯二萜生物碱(MDAs)、非酯化二萜生物碱(NDAs)和脂类二萜生物碱(LDAs)。近年来,大量研究表明,附子的高毒性主要归因于DDAs。因此,采用预处理方法减少这些有毒成分对附子的安全使用至关重要。


3)适当的加工方法,在中国被称为“炮制”,对于中药来说,通常是必要的,以降低毒性,同时保留或增强其药理活性。炮制附子的方法多种多样,如浸泡、蒸、煎等。根据中国药典(CP)(2020版),泡丹巴(卤素溶液),然后用盐连续浸泡,蒸或煎煮,长时间冲洗,烘箱干燥是附子的主要加工方法(中国药典委员会,2020)。在这些加热过程中,剧毒的DDA被水解为低毒的MDA和无毒的NDAs。但附子的药理活性和疗效也与乌头生物碱毒性有关,在减毒过程中应注意药效保存。最近的研究表明,DDAs、MDA和水溶性活性成分在丹巴浸泡和随后的漂洗后会大量损失。此外,无机杂质很容易被引入到附子中。因此,无丹巴工艺成为一种更为公认的附子加工方法。然而,对蒸煮过程中DDA和MDA的视觉变化和分布的研究很少。因此,有必要采用合适的方法来探讨这些变异特征。


研究思路



研究结果


1)本研究采用空间质谱成像和代谢组学相结合的方法,快速、高分辨率地表征了生的和蒸熟的附子中的酯类生物碱。观察不同蒸煮时间下附子生药和加工后附子中生物碱的变化,均表明蒸煮4h对附子的减毒保效效果较好。


2)通过基于空间质谱成像的代谢组学方法,共鉴定出37种用于区分煎制4 h和生附子的代谢标志物和22种用于区分4h和8h的代谢物。总结了c19 -酯类生物碱的3种主要化学转化途径。



3.不同炮制方法


干燥和米酒炮制后地黄提取物抗血栓形成、造血作用和化学特性的比较


研究背景


1)地黄作为最重要的中草药之一,在中医中有着悠久的使用历史。中药中常用的地黄有两种:干地黄(DRR:阳光干燥的地黄)、熟地黄(PRR:将干燥的根用米酒蒸熟,然后在太阳下晒干,按传统方法重复9次),两种加工方法导致DRR和PRR在“药理”功能上的显著差异。


2)近几十年来,大量文献报道了DRR和PRR在化学成分及药理活性方面的差异,如抗糖尿病、雌激素样作用、改善肾间质纤维化。然而,这些药理作用的比较研究并不能从中医理论的角度阐明DRR和PRR的疗效差异。中医传统疗效是历代医家临床经验积累的总结。因此,在传统疗效基础上进行药理差异的比较研究,对于阐明中药炮制改变RR疗效的机制尤为重要。


研究思路


代谢组检测材料:阳光干燥的地黄、9蒸9制的熟地黄



研究结果


1)首次证实DRR的抗血栓作用,并证明用米酒处理可显著降低DRR的抗血栓作用;而PRR的造血作用明显强于DRR;


2)采用代谢组学方法表征了DRR和PRR的化学成分差异。这些结果可以部分但科学地解释基于传统功效的地黄加工过程中的物质变化。



看完以上三篇文章之后,对于炮制的研究你是否也有了思路,如果还没有思路的话,我们也针对这类型的研究总结解决方案。



01
全谱代谢组

全谱代谢组,即采用广泛靶向专利技术,一次性针对样本中7000余种代谢物进行稳定检测,全面覆盖氨基酸、有机酸、核酸、碳水化合物、甾醇脂、脂肪酰、鞘脂、甘油脂、甘油磷脂、辅酶及维生素等多个类别,能够挖掘更丰富、更精准、更有效的代谢组学数据,助力科研新发现。



全谱代谢组技术特色

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1对1专业售前售后服务,从实验设计到数据解读,解决后顾之忧


02
植物广泛靶向代谢组

1891年科赛尔首次明确的即将植物的代谢分为初生代谢和次生代谢,初生代谢为维持细胞生命活动所必需,其代谢物存在于所有植物中,包括糖、脂质、氨基酸等;而次生代谢在种属、器官、组织和生长发育期的特异性种均存在差异,其产生的次生代谢产物也是一类非植物生长发育所必需的小分子有机化合物,同时很多次生代谢产物都参与植物的抗逆、抗病等过程,或者具有生理活性等作用。


植物广泛靶向代谢组学针对性检测这些物质类型,结合非靶向代谢组定性准和靶向代谢组定量准的优势建立的新型代谢组检测技术,建立超过30000种植物物质数据库,单次可以高通量定性定量检测超过1800种初生和28000种次生代谢物,全面覆盖黄酮、生物碱、萜类、香豆素、木脂素等次生代谢物,为解析植物代谢通路以及生物学问题提供重要基础。


植物广泛靶向代谢组数据库 V4.4


3.项目经验


中药检出情况





参考文献

1.Wang SS, Zhou SY, Xie XY, Zhao L, Fu Y, Cai GZ, Gong JY. Comparison of the acute toxicity, analgesic and anti-inflammatory activities and chemical composition changes in Rhizoma anemones Raddeanae caused by vinegar processing. BMC Complement Med Ther. 2020 Jan 15;20(1):7.

2.Liu Y, Yang X, Zhou C, Wang Z, Kuang T, Sun J, Xu B, Meng X, Zhang Y, Tang C. Unveiling Dynamic Changes of Chemical Constituents in Raw and Processed Fuzi With Different Steaming Time Points Using Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging Combined With Metabolomics. Front Pharmacol. 2022 Mar 10;13:842890.

3.Gong PY, Tian YS, Guo YJ, Gu LF, Li JY, Qi J, Yu BY. Comparisons of antithrombosis, hematopoietic effects and chemical profiles of dried and rice wine-processed Rehmanniae Radix extracts. J Ethnopharmacol. 2019 Mar 1;231:394-402.


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