龙胆酚类成分的见解:基于UPLC-Q-TOF-MS谱分析和HPLC定量结合化学计量学的化学分类学标记探索,以及利用网络药理学分析方法解析抗炎机制

Insights Into Phenolic Components of Gentianae Radix Et Rhizoma: Chemotaxonomic Markers Exploring Based on UPLC-Q-TOF-MS Profiling and HPLC Quantification Coupled With Chemometric Analysis, and Anti-Inflammatory Mechanism Digesting Using Network Pharmacology Analysis Approach.

作者信息Yifang Min, Yi Li, Huiyu Wang, Qiao Gao, Kehan Liu, Shuxian Zhang, Yunzi Li, Guang Chen
PMID41532839
发布时间2026-01
DOI10.1002/cbdv.202503342

实验完整度

包含体外抗炎活性评价(RAW264.7细胞)、UPLC-Q-TOF-MS成分分析、HPLC定量、化学计量学分析和网络药理学预测,但缺乏体内动物实验验证。

主要模型

RAW264.7小鼠巨噬细胞系 16批龙胆药材样本(四种龙胆属植物)

重点核对

LPS刺激RAW264.7细胞诱导炎症模型 提取物浓度梯度(12.5-200 µg/mL) 检测NO、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10水平 16批药材的采集地点和物种鉴定 HPLC定量方法学验证(精密度、重复性、稳定性、回收率)

摘要

龙胆(Gentiana scabra Bge.)、三花龙胆(Gentiana triflora Pall.)、条叶龙胆(Gentiana manshurica Kitag.)和滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.)被《中国药典》(ChP)记载为龙胆(龙胆属)的来源,并以龙胆苦苷(GPS)作为质控指标。由于这些药材中GPS的含量相似,因此迫切需要一种有效的方法用于龙胆的分类和质量控制。在本研究中,我们制备了来自四个物种的富含酚类成分的提取物。UPLC-Q-TOF-MS分析和生物活性评价表明,龙胆酚类提取物具有不同的植物化学特征和抗炎功效。此后,芒果苷、山柰酚、阿魏酸和秦皮乙素被选为与生物活性相关的成分和潜在的龙胆药材质量标志物。随后,基于特征酚类化合物的含量,对16批龙胆药材进行了定量分析。通过化学计量学分析(环形热图、主成分分析(PCA)和层次聚类),根据酚类指标化合物(PICs)的差异,16批龙胆药材可以很好地分类。此外,借助网络药理学分析,阐明了PICs的潜在体内靶点和基因通路。因此,明确了龙胆酚类成分的系统重要性以及PICs在药材区分中的有用性,所建立的方法有助于龙胆的质量控制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
不同来源的龙胆属药材(Longdan)的酚类成分差异及其作为质量标志物和抗炎机制的研究。
核心机制
四种酚类成分(芒果苷、山柰酚、阿魏酸、秦皮乙素)通过作用于NFKB1、IL6、IL1B、AKT1、TNF等核心靶点,调节细胞因子受体结合等生物过程及脂质和动脉粥样硬化、AGE-RAGE信号通路、MAPK信号通路等关键通路发挥抗炎作用。
主要证据
UPLC-Q-TOF-MS分析鉴定出37种酚类化合物,HPLC定量分析四种PICs含量,体外实验证明酚类提取物抑制LPS诱导的RAW264.7细胞NO和促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)产生并促进IL-10表达,化学计量学分析实现物种分类,网络药理学预测抗炎机制。
研究意义
本研究验证了特征酚类化合物作为质量标志物的有用性,并为龙胆药材资源的区分和质量控制提供了策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

酚类提取物制备

从不同龙胆属药材中提取富含酚类成分的提取物,用于后续分析和活性评价。

将药材粉末以乙酸乙酯-盐酸溶液超声提取,经液-液萃取去除环烯醚萜,得到酚类提取物。

2

UPLC-Q-TOF-MS成分分析

全面分析不同龙胆药材酚类提取物的化学组成,寻找差异成分。

采用UPLC-Q-TOF-MS对四种龙胆酚类提取物进行分离和鉴定,共鉴定出37种酚类化合物。

3

抗炎活性评价(体外)

评估不同龙胆药材酚类提取物对LPS诱导的RAW264.7细胞炎症反应的抑制作用。

用MTT法检测细胞活力,Griess法检测NO产生,ELISA检测炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10表达。

4

HPLC定量分析四种酚类指标化合物

定量测定16批龙胆药材中四种特征酚类成分(芒果苷、山柰酚、阿魏酸、秦皮乙素)的含量,用于分类和质量控制。

建立HPLC方法对四种PICs进行定量,分析16批药材提取物。

5

化学计量学分析

利用化学计量学方法(环形热图、PCA、Q-HCA)区分不同龙胆药材,验证PICs作为分类标记的可行性。

基于四种PICs含量数据,使用C-HMA、PCA和Q-HCA进行分析。

6

网络药理学分析

预测四种酚类成分(PICs)的抗炎作用靶点和信号通路。

使用多个数据库获取成分相关靶点和炎症相关靶点,取交集,构建PPI网络,进行GO和KEGG通路富集分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
乙酸乙酯----
Xevo G2-XS 超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱仪Waters--
ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱Waters--
甲酸----
LC-20AD/T-SPD高效液相色谱系统Shimadzu--
ACCLAIM C-18色谱柱Thermo Fisher--
甲醇Merck--
芒果苷Shanghai Yuanye Bio-Technology Co. Ltd.--
山柰酚Shanghai Yuanye Bio-Technology Co. Ltd.--
阿魏酸Shanghai Yuanye Bio-Technology Co. Ltd.--
秦皮乙素Shanghai Yuanye Bio-Technology Co. Ltd.--
RAW264.7细胞系Cell Resource Center, Institute of Basic Medical Sciences, Chinese Academy of Medical Sciences--
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
二甲基亚砜----
CCK-8试剂盒----
TNF-α ELISA试剂盒Elabscience--
IL-6 ELISA试剂盒Elabscience--
IL-1β ELISA试剂盒Elabscience--
脂多糖----
阿司匹林----
福林酚试剂----
碳酸钠----
MassLynx V4.1软件Waters--
Simca-p 11.5软件Umetrics--
IBM SPSS Statistics R23.0.0.1软件IBM--
ChiPlot数据可视化软件----
Cytoscape 3.9.1软件----
GraphPad Prism 9.0软件GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样品处理与提取
药材品种、采集地和提取条件(超声功率、时间、溶剂配比)
阅读提示:Methods 3.1、3.2,Table 5
UPLC-Q-TOF-MS分析
色谱柱型号、流动相梯度、质谱参数
阅读提示:Methods 3.3
抗炎活性评价
细胞密度、LPS浓度、提取物浓度、孵育时间、阳性药(阿司匹林)浓度
阅读提示:Methods 3.4,Figure legends 1、2
HPLC定量分析
色谱条件(柱型号、流动相、柱温、流速、检测波长)、标准品浓度范围、方法学验证数据
阅读提示:Methods 3.5,Table S5-S7
化学计量学分析
使用的软件和参数(如PCA、Q-HCA方法)
阅读提示:Methods 3.7,Results 2.4
网络药理学分析
数据库版本、检索关键词、评分阈值
阅读提示:Methods 3.8