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黄芩是一种传统中药,它拥有悠久的用药历史和广泛的药理活性,其中主要药用活性成分是黄酮类物质。本文采用定量核磁技术,对黄芩中四种主要黄酮类化学成分:黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素进行了定量分析研究,并对9种不同产地的黄芩进行了质量评估。同时以HepG2细胞作为生物模型,利用基于NMR的代谢组学方法对黄芩中四种主要黄酮以及黄芩提取物的抗肿瘤机制进行研究。本文分为两个部分:
第一部分,建立了黄芩甲醇提取物的qNMR方法,确定了较佳的内标物,并对该方法进行了方法学验证,结果表明,该方法具有良好的选择性、稳定性、准确性、精密度以及稳健性。黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷与汉黄芩素的检测限分别为28.71、7.32、8.31、7.48μg/mL,定量限分别为88.18、21.12、24.72、11.22μg/mL。采用qNMR方法对来自甘肃、新疆等9个不同产地黄芩中的黄芩苷等四种主要成分进行含量进行检测,将四种成分含量与HPLC检测数据比较,两种方法含量测定结果无显著性差异。
第二部分,利用基于NMR的代谢组学技术分析黄芩苷等四种主要成分和黄芩提取物对细胞代谢表型的影响。首先,检测黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷与汉黄芩素对HepG2细胞的毒性,结果显示四种药物IC50值分别为265μM、2μM、100μM和50μM。其次,以IC50值为给药浓度,分别收集了24、48、72小时后的细胞培养液及细胞提取物,采用1HNMR分别对其进行数据采集。最后,运用主成分分析的方法对细胞培养液和细胞胞内代谢物数据分别进行分析,构建偏最小二乘判别分析模型和正交偏最小二乘判别分析模型,根据变量权重值鉴定实验组和对照组之间的差异性代谢物,并通过单因素方差分析进行验证,根据差异性代谢物种类模拟出扰动的代谢通路。结果显示,黄芩苷对糖酵解与丙酮酸代谢的扰动强于黄芩素,汉黄芩素则可以抑制糖酵解代谢通路直接影响能量代谢,而汉黄芩苷则通过抑制丙酮酸代谢通路间接影响三羧酸循环来达到抑制细胞生长的目的。同时,对黄芩提取物扰动的代谢通路进行分析,结果显示丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢,D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢作为黄芩抑制细胞生长主要扰动的代谢通路,在代谢物浓度的变化上与各单体均不相同。
第一部分,建立了黄芩甲醇提取物的qNMR方法,确定了较佳的内标物,并对该方法进行了方法学验证,结果表明,该方法具有良好的选择性、稳定性、准确性、精密度以及稳健性。黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷与汉黄芩素的检测限分别为28.71、7.32、8.31、7.48μg/mL,定量限分别为88.18、21.12、24.72、11.22μg/mL。采用qNMR方法对来自甘肃、新疆等9个不同产地黄芩中的黄芩苷等四种主要成分进行含量进行检测,将四种成分含量与HPLC检测数据比较,两种方法含量测定结果无显著性差异。
第二部分,利用基于NMR的代谢组学技术分析黄芩苷等四种主要成分和黄芩提取物对细胞代谢表型的影响。首先,检测黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷与汉黄芩素对HepG2细胞的毒性,结果显示四种药物IC50值分别为265μM、2μM、100μM和50μM。其次,以IC50值为给药浓度,分别收集了24、48、72小时后的细胞培养液及细胞提取物,采用1HNMR分别对其进行数据采集。最后,运用主成分分析的方法对细胞培养液和细胞胞内代谢物数据分别进行分析,构建偏最小二乘判别分析模型和正交偏最小二乘判别分析模型,根据变量权重值鉴定实验组和对照组之间的差异性代谢物,并通过单因素方差分析进行验证,根据差异性代谢物种类模拟出扰动的代谢通路。结果显示,黄芩苷对糖酵解与丙酮酸代谢的扰动强于黄芩素,汉黄芩素则可以抑制糖酵解代谢通路直接影响能量代谢,而汉黄芩苷则通过抑制丙酮酸代谢通路间接影响三羧酸循环来达到抑制细胞生长的目的。同时,对黄芩提取物扰动的代谢通路进行分析,结果显示丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢,D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢作为黄芩抑制细胞生长主要扰动的代谢通路,在代谢物浓度的变化上与各单体均不相同。