基于UPLC-Q-TOF-MS和DESI-MSI分析天元芷通方入脑成分及其脑内分布

作     者：程怡 兰群 吴冰雨 王锦玉 刘德文 仝燕 CHENG Yi;LAN Qun;WU Bingyu;WANG Jinyu;LIU Dewen;TONG Yan

作者机构：中国中医科学院中药研究所北京100700 

出 版 物：《中国实验方剂学杂志》 (Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae)

年 卷 期：2024年第30卷第12期

页      面：166-172页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 070302[理学-分析化学] 1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 1005[医学-中医学] 100706[医学-药理学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 100501[医学-中医基础理论] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

基　　金：国家自然科学基金项目(82003951) 

主　　题：天元芷通方 入脑成分 脑内分布 解吸电喷雾电离-敞开式离子化质谱成像(DESI-MSI) 高光谱成像 超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS) 

摘      要：目的:基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS)、解吸电喷雾电离质谱成像(DESI-MSI)、高光谱成像技术对天元芷通方入脑成分及其脑内分布进行探究。方法:10只BALB/c小鼠随机分为空白组(n=3)和给药组(n=7),给药组灌胃生药质量浓度约5 g·mL-1的天元芷通方药液0.3 mL,空白组灌胃等体积生理盐水,取小鼠全脑分别制备组织匀浆及冰冻切片。组织匀浆采用UPLC-Q-TOF-MS技术分别在正、负离子模式下进行入脑成分的定性分析。冰冻切片采用DESI-MSI观察入脑成分的脑内分布。选用暗场增强显微镜对各组小鼠脑切片进行高光谱成像扫描,收集微观视场中至少1000个像素点可见-近红外(400~1000 nm)波段的散射光数据并创建平均光谱,对空白及给药小鼠脑组织中成分进行比对。结果:UPLC-Q-TOF-MS共鉴定出天元芷通方入脑成分27个,包括有机酸类10个、苷类5个、生物碱类4个、酚类1个、黄酮类4个、苯酞类2个、其他类1个,主要来源于天麻、川芎、醋延胡索、酸枣仁和制巴戟天;质谱成像分析得到14个成分,其中阿魏酸、延胡索乙素、N-甲基去氢小檗碱主要分布在大脑皮层区域,维生素B5、斑鸠菊酸、蓖麻油酸主要分布在下丘脑区域,榄香脂素、十八烯酸、十八碳酸主要分布在皮层及下丘脑区域,洋川芎内酯B、藁本内酯、亚油酸、9,12-十八碳二烯酰乙酯、斯皮诺素则在脑组织大部分区域均有分布;高光谱成像显示,在可见-近红外波段范围内,给药组小鼠脑组织平均光谱发生明显红移,表明空白组和给药组小鼠间脑内化学成分的物理性质或含量存在差异,进一步验证了质谱成像的结果。结论:通过UPLC-Q-TOF-MS技术与质谱成像、高光谱成像技术的结合,明确了天元芷通方入脑治疗头痛的药物成分及在脑组织中的分布特征,为复方质量标准研究指标成分的选择和药效作用机制研究提供参考。