代謝組學(xué)與中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)課件

2016代謝組學(xué)與中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)匯報(bào)人：學(xué)號(hào)：專(zhuān)業(yè)：2016代謝組學(xué)與中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)匯報(bào)人：學(xué)號(hào)：專(zhuān)業(yè)：第一部分概念介紹第二部分研究背景第三部分研究方法第四部分研究結(jié)果第五部分總結(jié)思考目錄第一部分概念介紹第二部分研究背景第三部分研究方法第四部分研究第一部分概念介紹第一部分概念介紹1.概念介紹代謝組學(xué)(metabonomics/metabolomics)是效仿基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究思想，利用現(xiàn)代先進(jìn)的分析手段對(duì)生物體液(血漿、尿液、組織提取液等)中的一些小分子物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)量和分析，是系統(tǒng)生物學(xué)的組成部分。1.概念介紹代謝組學(xué)(metabonomics/meta中藥代謝組學(xué)分類(lèi)中藥化學(xué)物質(zhì)組學(xué)中藥代謝組學(xué)中藥效應(yīng)代謝組學(xué)應(yīng)用代謝組學(xué)研究技術(shù)，揭示中藥物質(zhì)基礎(chǔ)時(shí)，其研究對(duì)象是中藥本身所含有的化學(xué)成分，研究目的是揭示中藥因產(chǎn)地、儲(chǔ)藏、炮制、制劑等因素所產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)的差異中藥及其各種制劑在進(jìn)入生物體

后，所含的化學(xué)成分易在生物體液環(huán)境、菌群及各種代謝酶的作用下發(fā)生廣泛代謝，形成中藥成分在生物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物組，代謝組學(xué)技術(shù)方法有利于揭示中藥在生物體內(nèi)形成的復(fù)雜代謝產(chǎn)物組利用代謝組學(xué)方法研究中藥對(duì)模式生物和人體內(nèi)源性小分子代謝產(chǎn)物的影響，從而表征中藥的整體生物學(xué)效應(yīng)中藥代謝組學(xué)分類(lèi)中藥化學(xué)物質(zhì)組學(xué)中藥代謝組學(xué)中藥效應(yīng)代謝組學(xué)代謝組學(xué)研究技術(shù)極性化合物和帶電化合物，毛細(xì)管電泳也與可質(zhì)譜連用4.毛細(xì)管電泳分析技術(shù)(MALDI-TOF-MS):除去質(zhì)譜分析時(shí)經(jīng)常遇到的基質(zhì)干擾。（MALDI是一種軟電離質(zhì)譜技術(shù)，它可以直接用于混合物的分析，尤其是痕量和超微量分析）5.基質(zhì)輔助激光解吸附離子化飛行時(shí)間質(zhì)譜對(duì)代謝物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。6.核磁共振技術(shù)用于揮發(fā)油、生物堿、糖類(lèi)、脂肪酸類(lèi)、甾體化合物的分析研究。1.氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS）與GC-MS相比，拓寬了可分析樣品的范圍，可實(shí)時(shí)分析一些熱不穩(wěn)定的不易揮發(fā)的樣品以及一些生物大分子2.液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)LC/MS-Q-TOF，LC/MS-IT-TOF連用等3.雜交質(zhì)譜技術(shù)極性化合物和帶電化合物，毛細(xì)管電泳也與可質(zhì)譜連用4.毛細(xì)管電代謝組學(xué)與中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)系1234代謝組學(xué)與中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)系代謝組學(xué)能夠較為全面地研究植物復(fù)雜代謝過(guò)程及其產(chǎn)物，以組群指標(biāo)分析為基礎(chǔ)，運(yùn)用高通量檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理手段，從宏觀整體的角度研究中藥材的代謝物變化，從而為中藥成分和藥效的研究提供了良好的技術(shù)平臺(tái).通過(guò)檢測(cè)體液的代謝物和分析引起代謝譜變化的原因，可以評(píng)價(jià)中藥復(fù)方不同配伍對(duì)機(jī)體的生物效應(yīng)，從而闡釋中藥復(fù)方配伍規(guī)律，指導(dǎo)臨床合理用藥。利用代謝組學(xué)研究中藥活性成分的藥效作用機(jī)制，可以在一定程度上闡明中藥的藥效物質(zhì)和作用機(jī)制。尋找到由于藥物作用而發(fā)生改變的代謝物，并由此提示相應(yīng)的代謝通路及藥物作用機(jī)制代謝組學(xué)可以從整體上揭示中藥炮制前后本身及對(duì)機(jī)體代謝物的影響，進(jìn)而為闡明中藥炮制機(jī)制奠定基礎(chǔ)。代謝組學(xué)與中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)系1234代謝組學(xué)與中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)第二部分研究背景第二部分研究背景參考文獻(xiàn)影響因子：3.926基于代謝譜分析和化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究多植物起源中藥的結(jié)構(gòu)表征和鑒別：以威靈仙為例參考文獻(xiàn)影響因子：3.926基于代謝譜分析和化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究多1.研究背景為了證明中草藥多起源問(wèn)題的安全有效，本文將建立一個(gè)基于代謝物分析和化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的完整平臺(tái)進(jìn)行特征描述，分類(lèi)和預(yù)測(cè)多起源草藥。威靈仙是一個(gè)典型的多起源中藥，被廣泛用來(lái)治療關(guān)節(jié)炎，中國(guó)有108種鐵線(xiàn)蓮屬植物，但只有很少的一部分能藥用，根據(jù)中國(guó)藥典，威靈仙來(lái)源于三種：1.威靈仙，2棉團(tuán)鐵線(xiàn)蓮，3.東北鐵線(xiàn)蓮。目前主要成分有:三萜皂苷，黃酮類(lèi)，生物堿和揮發(fā)油。三萜皂苷類(lèi)是威靈仙的主要成分，在威靈仙的抗炎，抗氧化，抗癌和抗關(guān)節(jié)炎中起關(guān)鍵作用。但是由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)和糖結(jié)構(gòu)分析的復(fù)雜性，只有不到10種三萜皂苷被測(cè)定出來(lái)，并且對(duì)威靈仙化學(xué)成分和三種之間的化學(xué)成分差異很少見(jiàn)諸報(bào)道，因此對(duì)威靈仙樣品植物來(lái)源進(jìn)行鑒定和分類(lèi)研究可以幫助大家形成清晰系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。1.研究背景為了證明中草藥多起源問(wèn)題的安全有效，本文將建立第三部分研究方法第三部分研究方法3.研究方法

1.Referencestandards：ClematichinenosideAR2,ClematichinenosideAR,ClematomandshuricasaponinC,HuzhangosideB,andClematichinenosideH，pulchinenosideB2.48batchesofCRR：16batchesofC.mandshuricasamples(D1–D16),16batchesofC.chinensissamples(W1–W16),16batchesofC.hexapetalasamples(M1–M16).6batchesofcommercialCRRsampleswereusedasunknownsamples.3.Chemicals：

HPLCgradeacetonitrile(ACN)andformicacid，Deionizedwater1.對(duì)照品：威靈仙皂苷AR2,威靈仙皂苷AR,ClematomandshuricasaponinC,虎掌草皂苷B,威靈仙皂苷H,:白頭翁皂苷B2.植物及樣品：共48批威靈仙樣品16批東北鐵線(xiàn)蓮C.mandshuricasamples(D1–D16),16批威靈仙C.chinensissamples(W1–W16),16批棉團(tuán)鐵線(xiàn)蓮C.hexapetalasamples(M1–M16).6批未知鐵線(xiàn)蓮樣品試劑：ACN(色譜乙腈)，甲酸，去離子水及其他試劑3.研究方法1.Referencestandards3.研究方法供試品溶液的制備：對(duì)照品溶液的制備50%乙醇50ml,90℃加熱回流1h,3次，合并過(guò)濾液,50℃真空干燥濃縮威靈仙粉末1.0g（過(guò)60號(hào)篩網(wǎng)）殘?jiān)?0ml甲醇

供試品溶液50μg/ml.IS,白頭翁皂苷B+5mg/ml威靈仙粉末對(duì)照品溶液將供試品溶液和對(duì)照品溶液進(jìn)行離心（13000rpm,10min）,取上清液進(jìn)行UPLC-QTOF/MS分析3.研究方法供試品溶液的制備：3.研究方法UPLC：WatersACQUITYUPLCTMsystem色譜柱：C18column(100mm×2.1mm,1.7μm)流速：0.4ml/min柱溫：35℃流動(dòng)相：0.1%甲酸（A）+ACN(B)乙腈梯度洗脫：時(shí)間流動(dòng)相0-1min5-25%B1-3min25-30%B3-5min30%B5-9min30-50%B9-10min50-95%B10-13min95%B檢測(cè)器:WatersQTOFSynaptG2-Smassspectrometer,ESI,:負(fù)離子模式3.研究方法UPLC：WatersACQUITYUP第四部分研究結(jié)果第四部分研究結(jié)果4.研究結(jié)果點(diǎn)擊此處添加標(biāo)題標(biāo)題數(shù)字等都可以通過(guò)點(diǎn)擊和重新輸入進(jìn)行更改，頂部“開(kāi)始”面板中可以對(duì)字體、字號(hào)、顏色、行距等進(jìn)行修改。建議正文8-14號(hào)字，1.3倍字間距。Fig.1.Themainaglyconetypes,sugarmoietiesandsubstituentgroupsintheoligosaccharidechainsofthetriterpenoidsaponinsfromClematisherbs.威靈仙藥材中三萜皂苷的主要苷元類(lèi)型，寡糖鏈和取代基。4.研究結(jié)果點(diǎn)擊此處添加標(biāo)題標(biāo)題數(shù)字等都可以通過(guò)點(diǎn)擊和重新點(diǎn)擊此處添加標(biāo)題4.研究結(jié)果Fig.2.AsummarydiagramforrapididentificationoftriterpenoidsaponinsbyUPLC-QTOF/MS.用UPLC-QTOF/MS.快速鑒定三萜皂苷概要圖點(diǎn)擊此處添加標(biāo)題4.研究結(jié)果Fig.2.Asumma4.研究結(jié)果Fig.3.ThetypicalMSandMS/MSspectrumoftriterpenoidsaponinsandtheirfragmentationpathways,(A)ClematichinenosideH,(B)ClematichinenosideAR,and(C)ClematernosideD.典型的MS和三萜皂苷及其裂解途徑的MS/MS譜，（A）威靈仙皂苷H，（b）威靈仙皂苷AR,（c）ClematernosideD.4.研究結(jié)果Fig.3.ThetypicalMS4.研究結(jié)果Fig.4.Basedpeakintensity(BPI)chromatogramsofthethreespeciesofClematisherbalmedicineinnegativeionmode.(A)C.chinensis,(B)C.mandshurica,and(C)C.hexapetala.負(fù)離子模式下的三種鐵線(xiàn)蓮藥材基峰強(qiáng)度（BPI)色譜圖。(A)威靈仙，（B）東北鐵線(xiàn)蓮，(C)棉團(tuán)鐵線(xiàn)蓮4.研究結(jié)果Fig.4.Basedpeakinte4.研究結(jié)果49種鐵線(xiàn)蓮樣品中已鑒別的三萜皂苷的LC和QTOF-MS/MS數(shù)據(jù)4.研究結(jié)果49種鐵線(xiàn)蓮樣品中已鑒別的三萜皂苷的LC和QT4.研究結(jié)果Fig.5.ThescoreplotsfromPCA(A)andPLS-DA(B)modelindifferentiatingofthethreeClematisspeciesofCRR.(red:C.chinensis;black:C.mandshurica;green:C.hexapetala).PCA（A）和PLS-DA(B)得分圖:鑒別威靈仙三個(gè)品種。（紅色：威靈仙；黑色：東北鐵線(xiàn)蓮；綠色：棉團(tuán)鐵線(xiàn)蓮）。4.研究結(jié)果Fig.5.Thescoreplots4.研究結(jié)果Fig.6.TheclassifiedandpredictedresultsobtainedbyGA-SVMmodel.Thecircleplotsrepresentthepredictedvalues,andthestartplotsrepresenttheactualvalues.Thehorizontalaxisdescribesthebatchofsamples,andthenumbersoftheverticalcoordinatesrepresentthesethreeClematisspeciesofCRR:(1)C.mandshurica,(2)C.hexapetala.(3)C.chinensis.圖6：GA-SVM模型分類(lèi)和預(yù)測(cè)結(jié)果。圓點(diǎn)代表預(yù)測(cè)值，起點(diǎn)代表實(shí)際值，橫軸描述樣品批次，豎軸數(shù)字代表三種威靈仙（1）東北鐵線(xiàn)蓮，（2）棉團(tuán)鐵線(xiàn)蓮。（3）威靈仙4.研究結(jié)果Fig.6.Theclassified4.研究結(jié)果Fig.7.Aheatmapbasedonrelativeabundantof49identifiedsaponinsinthreeClematisherbs.Rowsrepresentcompounds(Peak-No-Structuralsubtypes)andcolumnsrepresentsamples.Colorkeyindicatest