基于生物合成逆向推导与代谢组学的附子生物碱快速鉴定及炮制转化分析新策略

《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》：A comprehensive strategy for the rapid identification and analysis of the differences in composition of raw and processed Aconiti Radix

本文提出了一种基于生物合成途径的附子生物碱（DAs）系统性鉴定策略，结合高分辨质谱（UPLC/Q-TOF-MS）与代谢组学分析，成功表征生/制附子中357种二萜生物碱（包括C19-DDAs、C20-hetisines等类型），揭示炮制过程中C19-DDAs向低毒单酯型（C19-MDAs）等转化的规律，为附子毒性调控与合理用药提供化学基础。

　　

亮点（Highlights）

候选C₁₉-DAs和C₂₀-DAs成分预测

为了最大化预测C₁₉-和C₂₀-二萜生物碱（DAs）的可能结构，我们设计了一个基于DAs骨架全位点取代的预测模型。二萜生物碱（DAs），尤其是C₂₀-和C₁₉-DAs，是附子属植物的特征性成分。它们被认为在植物中共享相同的上游生物合成途径。在植物中生成牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸（GGPP）后，C₂₀-二萜前体化合物GGPP经过环化等反应形成各类骨架。我们的模型通过模拟酶催化下的官能团取代规律，系统预测了各类生物碱的可能结构，为后续的质谱鉴定提供了理论框架。

结论（Conclusion）

高分辨质谱（HRMS）凭借其高灵敏度与高通量特性，能够最大限度挖掘附子中的次生代谢物。然而，由于该植物含有大量未被检测的成分和同分异构体，全面表征附子母根中的活性成分仍面临挑战。因此，我们开发了一种整合了骨架位点化学结构计算与质谱碎片离子表征的综合技术，成功实现了对附子中二萜生物碱的系统性鉴定，揭示了炮制过程中的成分转化规律，为附子的安全应用奠定了科学基础。