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前沿合作 | 島津成像質(zhì)譜技術(shù)助力連翹活性成分分布和飲片質(zhì)量控制
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| 導(dǎo)讀
近日，島津中國創(chuàng)新中心與河北省藥檢院國家藥監(jiān)局中藥材質(zhì)量監(jiān)測評價重點實驗室研究團隊合作，采用成像質(zhì)譜顯微鏡（iMScope QT®）研究了連翹中的主要活性成分的分布，并探討了成像質(zhì)譜顯微鏡用于連翹質(zhì)量控制的新方法，合作成果近期發(fā)表在《Journal of Mass Spectrometry》雜志上。
連翹（Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl）是木樨科連翹屬灌木，廣泛分布于山西、河南、陜西等地，以野生資源為主，具有顯著的抗炎、抗菌、抗氧化和抗病毒活性。本研究采用iMScope QT測定了連翹飲片中有效成分的分布，對曹川連翹進行了為期四個月的取樣，研究了活性成分的變化規(guī)律。討論了采收時間與有效成分含量之間的關(guān)系，并提出了全面和準確評估連翹質(zhì)量的新方法。
| 研究內(nèi)容
通過質(zhì)譜成像分析，在連翹果實中可以檢測到多達53種藥物活性成分，證明基于大氣壓MALDI的質(zhì)譜成像技術(shù)是一種評價連翹品質(zhì)的有效方法。連翹果實包含三個主要部分（果皮（pericarp）、頂部（top）和果核（kernel））。圖1顯示了15種典型活性成分在青翹全果中的分布。其中，以[M+K]+的形式檢測到9個，以[M+Na]+的形式檢測到3個，以[M+H]+的形式檢測到3個。連翹中鉀含量較高，可能高含量的鉀促進了MALDI離子源中[M+K]+的生成。
圖1 藥物活性成分在連翹果實中的分布(曹川，2022)
本研究檢測到的26種活性成分根據(jù)活性成分變化規(guī)律和含量水平可以分為四組，分別命名為G1、G2、G3和G4。G1組包括連翹梾木苷、連翹脂苷、金絲桃苷、槲皮素、化合物A、二氫楊梅素和阿魏酸；G2組包括連翹苷、羅漢松脂苷、毛柳苷和連翹酯苷A；G3組包括Onjixanthone I、羥基熊果酸、白樺脂酸、木犀草素7-O-(6''-丙二酸單酰葡萄糖苷)、鳶尾苷、漢黃芩苷和連翹梾木苷A；G4組化合物包括蘆丁、連翹環(huán)己醇苷A、連翹環(huán)己醇苷B、山茱萸苷、五福花苷酸、熊果酸、橙皮苷和木通苯乙醇苷 A。圖2展示了G1和G2組活性成分隨采收時間的變化規(guī)律。
圖2 G1和G2組成分的相對含量與采收時間的關(guān)系
（采樣日期含“L”的樣品為老翹，曹川2019）
活性成分的含量變化與其生物合成和降解密切相關(guān)。圖3總結(jié)了連翹果實中典型成分的生物合成和降解途徑。作為生物合成的最終產(chǎn)物，連翹酯苷A、連翹苷和毛柳苷在青翹中的含量高于老翹中的水平是合理的（圖2）。一旦生物合成停止（或者當果實成熟時），糖苷類化合物會發(fā)生脫糖基化、脫水和水解反應(yīng)，這些反應(yīng)有助于老翹中金絲桃苷和槲皮素的積累（圖3（a））以及連翹脂素和阿魏酸（圖3（d））的增加。連翹梾木苷A（suspensaside A）和木通苯乙醇苷 A（calceolarioside A）也含有糖苷鍵，但它們的含量變化不大（G3和G4組）。這可能是因為連翹梾木苷（suspensaside）的降解能補償它們的損失（圖3（c））。山茱萸苷（cornoside）、連翹環(huán)己醇苷 A（rengyoside A）和連翹環(huán)己醇苷 B（rengyoside B）的含量變化也不顯著（G4組）。山茱萸苷的氧化可以補償毛柳苷（salidroside）的損失。對于連翹環(huán)己醇苷 A和連翹環(huán)己醇苷 B，也許化合物的穩(wěn)定性足夠高，因此從青翹到老翹它們的含量變化不顯著（圖3（b））。
圖3五種成分在連翹果實中的生物合成及降解途徑
到目前為止，連翹飲片的保質(zhì)期尚未確定。在司法鑒定領(lǐng)域，木本中藥的保質(zhì)期不應(yīng)超過4年。如果儲存條件良好，如沒有腐敗和發(fā)霉等情況發(fā)生，活性成分的變化應(yīng)是決定連翹果實保質(zhì)期的關(guān)鍵因素。在本研究中，比較了2022年收獲的連翹果實和1-3年前（2021年、2020年和2019年）收獲的連翹果實中的26種活性成分的差異。所有樣本均于2023年7月進行了分析。以2022年的連翹果實為例，其保存時間為一年。把log（單個活性成分在收獲年份的含量/2022年相應(yīng)的成分含量）對收獲年份繪制聚類熱圖（圖4，每個年份的樣品平行測量三次）?？梢钥闯觯S著儲存時間的延長，大多數(shù)活性成分在果實中的含量會顯著下降。還有五種成分的呈相反趨勢（連翹環(huán)己醇苷A/B、連翹苷、橙皮苷和羅漢松脂苷）。顯然，考慮到大多數(shù)活性成分的變化，建議連翹飲片的保質(zhì)期為三年；僅考慮連翹酯苷A和連翹苷兩種成分的變化，建議其保質(zhì)期為兩年。
圖4 野生青翹中活性成分和儲存時間的變化關(guān)系（曹川）
在2019年7月，分別在洛寧（河南?。┖筒艽ǎㄉ轿魇。﹥傻厥占?/span>了青翹樣品，比較了樣品中26種活性成分的相對含量（表1）。對于每種成分，計算洛寧和曹川樣品的質(zhì)譜峰面積比值，并根據(jù)以下標準進行評分：（1）如果兩個比值超過1，則標記為“L”，否則標記為“C”；（2）如果三個比值均大于1，則標為“L+”，否則標為“C+”。連翹中的兩個主要活性成分為連翹苷和連翹酯苷A，通常用這兩個化合物比較不同產(chǎn)地連翹飲片質(zhì)量。在這樣的條件下，僅以連翹酯苷A為指標，曹川連翹更好，而僅以連翹苷為指標，洛寧連翹更好。顯然，評價指標數(shù)量較少，對藥材的評價會有失偏頗。如果以26種活性成分為指標進行綜合評價，那么洛寧連翹得到8個L+和5個L評分，曹川連翹獲得5個C+和8個C評分。
表1青翹中活性成分的含量比值
注: 1) 化合物A: 7-hydroxy-1,2,3-trimethoxyxanthen-9-one; 2) 化合物B: Luteolin 7-O-(6''-malonylglucoside)
| 結(jié)論
在本研究中，使用AP-MALDI MSI評估了連翹活性藥物成分的分布?；贛ALDI MSI技術(shù)，提出了采用26種活性成分評估連翹果實質(zhì)量的新方法，相比于傳統(tǒng)方法，更加簡單、有效和客觀。
參考文獻：
Liu Y, Wang C, Chen Z, et al. Distribution of active ingredients and quality control of Forsythia suspensa with AP-MALDI mass spectrometry imaging. J Mass Spectrom. 2024;59(8):e5073.
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