成像質(zhì)譜顯微鏡在中藥研究應(yīng)用專輯-野生和栽培藥材比較研究案例盤點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2025-04-15 閱讀次數(shù)：233次
導(dǎo)語
2025年3月25日，國家藥監(jiān)局、國家衛(wèi)生健康委發(fā)布關(guān)于頒布2025年版《中華人民共和國藥典》的公告。公告明確根據(jù)《中華人民共和國藥品管理法》，2025年版《中華人民共和國藥典》（以下簡稱《中國藥典》）經(jīng)第十二屆藥典委員會(huì)執(zhí)行委員會(huì)全體會(huì)議審議通過，現(xiàn)予頒布，自2025年10月1日起施行。
新版藥典首次在四部<0431質(zhì)譜法>“聯(lián)用進(jìn)樣”收載質(zhì)譜成像技術(shù)：將樣品或處理后的樣品置于樣品臺(tái)，光學(xué)確認(rèn)表面形態(tài)并選擇目標(biāo)成像區(qū)域，采用基質(zhì)輔助激光解吸離子源或解吸電噴霧離子源等接口，通過待測成分的質(zhì)荷比對(duì)應(yīng)的響應(yīng)強(qiáng)度及其坐標(biāo)位置構(gòu)建質(zhì)譜圖像。
本篇文章繼續(xù)分享成像質(zhì)譜顯微鏡在中藥研究應(yīng)用專輯第4篇-野生和栽培藥材比較研究案例。
植物類中藥材作為中藥材的構(gòu)成主體，根據(jù)其生長模式的不同，可分為野生品與栽培品。古代醫(yī)家已觀察到野生轉(zhuǎn)為栽培后中藥材品質(zhì)存在差異的現(xiàn)象，并提出梔子、芍藥、桃仁、白術(shù)等中藥材應(yīng)以野生品入藥用的觀點(diǎn)。目前，野生與栽培中藥材品質(zhì)對(duì)比研究主要集中在性狀、顯微結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、藥效作用、遺傳多樣性幾個(gè)方面，其中化學(xué)成分對(duì)比研究占主導(dǎo)地位，并以指標(biāo)性成分的含量對(duì)比研究居多，但鮮有從化學(xué)成分空間分布研究角度報(bào)道野生和栽培藥材的案例，島津技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合與藥品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)合作案例及文獻(xiàn)開展本次案例分享。
前沿合作 | 島津成像質(zhì)譜技術(shù)助力連翹野生和栽培品差異研究【1】
島津中國創(chuàng)新中心與河北省藥檢院國家藥監(jiān)局中藥材質(zhì)量監(jiān)測評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)合作，采用成像質(zhì)譜顯微鏡（iMScope QT）研究了連翹中的主要活性成分的分布，并探討了成像質(zhì)譜顯微鏡用于連翹質(zhì)量控制的新方法，合作成果在2024年7月發(fā)表在《Journal of Mass Spectrometry》雜志上。
連翹（Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl）是木樨科連翹屬灌木，廣泛分布于山西、河南、陜西等地，以野生資源為主，具有顯著的抗炎、抗菌、抗氧化和抗病毒活性。本研究子項(xiàng)目之一是采用iMScope QT測定了連翹野生和栽培品相關(guān)成分空間分布富集特點(diǎn)，提出了新的研究思路。
目前，市場上的大部分連翹都是從野生樹木上采摘的，一些中藥師也會(huì)在自己家附近種植一些，這些樹木會(huì)接受更好的施肥和灌溉。因此，栽培果實(shí)的比野生果實(shí)大。然而，常識(shí)是野生的連翹木果實(shí)比栽培的好。研究比較了栽培和野生青果中5種成分的相對(duì)含量（圖4）。從連翹苷A和連翹苷的相對(duì)含量來看，野生連翹優(yōu)于栽培連翹，這也符合常識(shí)。然而，五?；ㄜ账岷图t景天苷在栽培連翹中比在野生連翹中含量更高。紅景天苷可通過抑制鐵死亡，誘導(dǎo)人胃癌AGS細(xì)胞凋亡和保護(hù)性自噬，從而減輕認(rèn)知功能障礙。據(jù)報(bào)道，五?；ㄜ账嶙鳛橐环N萜烯具有抗抑郁活性和對(duì)5 -羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體的調(diào)節(jié)作用，在這樣的臨床應(yīng)用中，栽培連翹可能優(yōu)于野生連翹。
栽培和野生連翹的成分差異（曹川，2022）
MALDI-MSI揭示園參和林下山參中可能加重炎癥反應(yīng)的化合物的空間分布及機(jī)理研究【2】
目前發(fā)表的文獻(xiàn)中，關(guān)于人參質(zhì)譜成像研究主要方向涉及活性成分空間分布（如人參皂苷類）、品質(zhì)、藥理活性等，但人參內(nèi)源性物質(zhì)可能會(huì)加重炎癥不良反應(yīng)研究較少。與FG（林下山參）相比，過量攝入GG（園參）可能會(huì)導(dǎo)致上皮細(xì)胞完整性受損，從而引發(fā)潛在的不良反應(yīng)，特定的人群可能面臨更高的風(fēng)險(xiǎn)。與FG相比，過量攝入GG更容易引發(fā)口干、潮熱、出汗、便干等一系列不良反應(yīng)。嚴(yán)重者可引起煩躁、鼻出血、口腔潰瘍、皮疹等癥狀，類似西藥濫用人參綜合征。
通過MALDI-MSI自動(dòng)篩選園參和山參差異性化合物質(zhì)譜成像分析，4種化合物（EC：咖啡酸乙酯；H：異葒草苷;C：檸檬酸；Q：奎寧酸）在空間分布上存在顯著的差異。園參在4個(gè)化合物含量和分布顯著高于林下山參。
細(xì)胞活力研究顯示EC和H顯著降低細(xì)胞活力。細(xì)胞炎癥因子研究顯示，EC、H、EC和H合用會(huì)顯著上調(diào)相關(guān)炎癥因子水平。熒光染色研究顯示， EC、H、EC和H合用會(huì)顯著上調(diào)相關(guān)炎癥因子水平，從而下調(diào)ZO-1和Occludin細(xì)胞緊密連接蛋白的表達(dá)。EC和H主根的黃褐色表皮上，過量攝入園參產(chǎn)生不良反應(yīng)的化合物主要集中在主根的黃色外表皮。結(jié)果表明，結(jié)合MALDI-MSI的無靶標(biāo)代謝組學(xué)可以直觀地展示同一種藥材在不同生長環(huán)境或發(fā)育階段的內(nèi)源性差異分子的空間分布。
以上內(nèi)容是對(duì)研究文獻(xiàn)的概述，如需了解詳細(xì)內(nèi)容，可根據(jù)以下文獻(xiàn)目錄搜尋全文。
參考文獻(xiàn)
【1】Liu Y ,Wang C ,Chen Z , et al.Distribution of active ingredients and quality control of Forsythia suspensa with AP-MALDI mass spectrometry imaging.[J].Journal of mass spectrometry : JMS,2024,59(8):e5073.
【2】Zhao M Y ,Li N Y ,Ma R , et al.Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging reveals the spatial distribution of compounds that may exacerbate inflammation in garden ginseng and ginseng under forest[J].Talanta,2024,279126594-126594.
島津成像質(zhì)譜顯微鏡iMScope QT
iMScope成像質(zhì)譜顯微鏡是用于質(zhì)譜成像分析的整合型儀器，前端搭載高分辨光學(xué)顯微鏡及大氣壓基質(zhì)輔助激光解吸電離源（Atmospheric Pressure -MALDI，AP-MALDI），后端配置四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀（Q-TOF）iMScope既可以對(duì)樣品進(jìn)行形態(tài)學(xué)上的細(xì)微觀察，又可以對(duì)特定的分子進(jìn)行鑒定以及高分辨的可視化分布分析。
質(zhì)譜成像原理示意圖
島津成像質(zhì)譜顯微鏡iMScope QT 的特點(diǎn)
? 5 μｍ高空間分辨率
? 顯微鏡觀察和質(zhì)譜成像分析的融合
? 高速分析，激光器掃描頻率高至 20 kHz，最快成像速度50 像素/秒
? 兼容LC-QTOF系統(tǒng)，一臺(tái)儀器同時(shí)完成定性、定量及定位分析
? 常壓MALDI，可以分析具有一定揮發(fā)性的樣品，如多環(huán)芳烴和姜黃素
? 配備完整的前處理基質(zhì)涂敷設(shè)備（基質(zhì)升華儀iMLayer 與全自動(dòng)噴霧儀iMLayer AERO）
? 簡便、專業(yè)的成像分析軟件IMAGEREVEAL MS
撰稿人：豐偉剛
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