基于全谱非靶向代谢组学技术的川芎不同部位代谢物深度解析

作     者：李若诗 丁海燕 杜华 黄凤 连艳 刘晓芬 蒋桂华 尹显梅 LI Ruoshi;DING Haiyan;DU Hua;HUANG Feng;LIAN Yan;LIU Xiaofen;JIANG Guihua;YIN Xianmei

作者机构：成都中医药大学药学院西南特色中药资源国家重点实验室四川成都611137 成都中医药大学本草基因组学研究院四川成都611137 重庆市中医院重庆400021 成都中医药大学民族医药学院四川成都611137 

出 版 物：《核农学报》 (Journal of Nuclear Agricultural Sciences)

年 卷 期：2024年第38卷第2期

页      面：243-255页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：四川省中医药管理局(2021MS022) 四川省自然科学基金(2022NSFSC1548) 成都中医药大学“杏林学者”青基进阶专项(QJJJ2022025) 国家自然科学基金(82173928) 

主　　题：川芎 化学成分 UPLC-MS GC-MS 全谱非靶向代谢组学 

摘      要：为了深度解析川芎中不同部位代谢物特征,本研究采用高效液相色谱法(HPLC)对川芎的根茎、茎、叶中的活性成分进行含量测定,并整合超高效液相色谱-质谱联用仪(UPLC-MS)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)的全谱非靶向代谢组学技术,对川芎的根茎、茎和叶的挥发性成分、非挥发性成分进行全面的定性和定量分析。结果表明,川芎根茎中活性成分含量高于茎、叶。川芎的全谱非靶向代谢组学共检出2891个代谢物,总丰度为茎叶根茎,各部位化学成分种类相同、含量差异较大,包括氨基酸及其衍生物、萜类、酚酸类等32类化合物。其中LC-MS检出1726个代谢物,GC-MS检出1216个代谢物,两个平台共同检出51个代谢物。对川芎不同部位的差异代谢物进行分析,根茎与茎、根茎与叶、茎与叶中筛选到差异代谢物1683、2054和1844个,差异代谢物总丰度为根茎≈茎叶。根茎中显著富集含氮化合物、酚类、其他类(糖类、内酯类),茎中的醇、胺类、醚类高度富集,叶中的萜类、酮类、黄酮类高度富集。川芎中大多数活性成分如川芎嗪、阿魏酸、藁本内酯等,呈现根茎茎叶的趋势,但茎和叶中也含有含量较高的阿魏酸、欧当归内酯A等重要活性成分,具有较高利用价值。通过KEGG富集分析结果推测差异代谢物可能与次生代谢产物的生物合成等途径相关。本研究深度解析了川芎不同部位的成分积累规律,为川芎资源的合理利用提供了科学依据。