基于指纹图谱结合化学模式识别的中药（鹅不食草、锦灯笼）综合质量评价研究

作     者：刘媚琪 

作者单位：天津中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任晓亮;孙立丽

授予年度：2022年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：鹅不食草 锦灯笼 指纹图谱 化学模式识别 网络药理学 中药质量评价 

摘      要：随着我国医药事业的不断发展,中药产业已成为我国的民族产业,全方位推动中医药现代化进程,实现中医药标准化,是其发展的必经之路。中药现代化研究的关键问题在于中药质量控制与评价,亟需建立一种基于中医药理论指导、贴合中药现况的质量评价方法。本研究以中药鹅不食草和锦灯笼为研究对象,综合运用多种现代仪器分析技术从产地来源、药用部位、真伪鉴别等多方面对其质量进行综合性与系统性评价,并结合网络药理学与分子对接预测潜在质量标记物(quality marker,Q-Marker),为鹅不食草与锦灯笼质量控制研究提供参考,为中药质量评价提供研究思路。1.基于超快速气相电子鼻与HPLC指纹图谱、化学模式识别、网络药理学与分子对接技术,从产地来源、药用部位、真伪鉴别三个方面对鹅不食草中挥发性成分与非挥发性成分进行了综合质量评价研究,并预测其潜在Q-Marker。(1)将HeraclesⅡ超快速气相电子鼻与化学模式识别方法相结合,从产地来源、药用部位、真伪鉴别三个方面对鹅不食草中挥发性成分进行了综合评价研究。建立了多种无监督和有监督模式识别模型,分析发现不同产地鹅不食草的挥发性成分具有显著差异,且能够按照地域聚类区分,其分类结果可能与其所处地域气候类型有关;不同药用部位中挥发性成分也存在一定差异,其中环戊烷,苯甲醇,环氧对薄荷烯为化学标记物;鹅不食草与其伪品(蚤缀)挥发性成分存在较大差异,其中环戊烷,苯甲醇和环氧对薄荷烯可作为化学标记物。(2)基于HPLC指纹图谱与多种化学模式识别相结合,从产地来源、药用部位、真伪鉴别三个方面对鹅不食草中非挥发性成分进行了综合评价研究。研究发现不同产地鹅不食草可按外观性状聚为三类,绿原酸、芦丁、异绿原酸A、槲皮素、山金车内酯D和短叶老鹳草素A为重要化学标记物,并且第二类叶片密集、花大茂盛样本中标记物成分含量及体外抗氧化活性均最高;不同药用部位样本其花和叶聚为一类、茎和根聚为一类,并且重要化学标记物主要集中于其花和叶中,根和茎中含量较少;而且所建立模型可实现鹅不食草、蚤缀及其掺伪品的预测与识别,其中BP-ANN模型对掺伪品预测能力最强,预测限为10%。(3)借助网络药理学进一步进行功效-活性关联,确定鹅不食草潜在质量标记物。首先获取标记物成分相关基因靶点,并构建蛋白可视化互作网络,然后通过分子对接将化合物与关键靶点对接。最后综合传统药性、活性作用、生源途径、以及成分可测性,初步确定短叶老鹳草素A和山金车内酯D可作为鹅不食草的潜在质量标记物。2.基于HPLC指纹图谱、化学模式识别、网络药理学与分子对接,从宿萼品质、药用部位两个方面对锦灯笼进行了综合质量评价研究,并预测其潜在Q-Marker。(1)综合运用HPLC指纹图谱与化学模式识别方法对不同批次锦灯笼宿萼进行质量评价研究。建立了多种化学模式识别模型,研究发现锦灯笼宿萼样本分为三类:其中第一类样品宿萼为橙色或橙红色,几乎没有虫蛀或霉斑;第二类样本宿萼呈棕色,具有轻微霉变或被虫蛀;第三类宿萼呈棕黑色,且具有严重霉变或被虫蛀。其中标记物含量(酸浆苦素A、酸浆苦素O、芦丁和木犀草苷)均为第一类第二类第三类。(2)采用HPLC指纹图谱结合化学模式识别的方法对锦灯笼不同药用部位进行了综合评价研究。在充分分析锦灯笼果实、宿萼、根、茎、叶成分的基础上,分别建立多种模型对样本进行分类鉴别,并筛选出重要的化学标记物。研究发现锦灯笼宿各部位间可各自聚类,且显著活性成分酸浆类成分主要存在于宿萼中,果实中含量较低,植株中含量最少;黄酮类成分主要存在于宿萼和叶中,果实和茎中含量较低,根中含量最低,而且宿萼提取液清除DPPH、ABTS两种自由基能力均最强。(3)借助网络药理学进行功效-活性关联,确定锦灯笼潜在质量标记物。首先,获取重要标记物成分相关基因靶点并构建蛋白互作网络,并进行富集分析研究,最后通过分子对接将化合物与关键靶点对接。综合传统药性、活性作用、生源途径、以及成分可测性等中药Q-marker的核心,最终确定酸浆苦素A和酸浆苦素O可作为锦灯笼的潜在质量标记物。本研究将中药指纹图谱与化学模式识别、网络药理学、分子对接技术相结合,从产地来源、药用部位、真伪鉴别等多方面对中药鹅不食草、锦灯笼质量进行了综合评价与分析,为鹅不食草和锦灯笼功效关联的物质基础研究及其综合质量评价研究提供了参考依据,为中药质量评价提供了研究思路,也为实现中药现代化奠定研究基础。