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抽薹严重影响防风（Saposhnikovia divaricata）药用价值和产量，且其次生代谢物空间分布未知。研究人员开发 LACFI - MSI 方法分析其抽薹前后次生代谢物分布。结果显示分布有变化，该方法超灵敏，实现了难检测代谢物的空间分布分析。
防风，作为一种常见的中药材，在治疗感冒、风湿性关节痛等多种疾病中发挥着重要作用。然而，抽薹这一生长过程却给防风的药用价值带来了不小的挑战。抽薹会导致防风根部发育不良，出现木质化、空心等问题，使得韧皮部变窄，活性成分含量降低，进而影响其药用品质和产量。按照《中华人民共和国药典（2020 版）》规定，只有未抽薹防风的根才能入药，抽薹防风则不适合药用。
尽管此前的研究通过转录组学、基因组学等手段，对抽薹防风进行了一定的探索，发现了与抽薹开花相关的差异表达基因，以及抽薹前后植物激素和药理活性成分的差异。但对于抽薹如何影响防风次生代谢物的分布，这方面的研究还存在空白。而次生代谢物在防风的药理作用中具有重要价值，像色原酮、香豆素和挥发油等次生代谢物，具有解热、镇痛、抗炎等多种潜在药理活性。因此，深入探究防风抽薹前后次生代谢物的空间分布变化，显得尤为重要。
在此背景下，研究人员开展了相关研究。研究团队开发了一种高灵敏度的大气压激光消融碳纤维电离质谱成像（LACFI - MSI）技术，用于分析防风抽薹前后药用活性成分和低极性代谢物的空间分布。
该研究用到的主要关键技术方法为：采用 LACFI - MSI 技术，其原理是利用激光高效地从防风组织中解吸化合物，解吸后的化合物在高压下由碳纤维离子源快速电离。这种解吸和电离分开进行的方式，有效降低了基质效应，提高了化合物的电离效率。同时，碳纤维对极性和低极性化合物都有良好的兼容性，增加了可检测代谢物的数量 。
研究结果如下：
- 不同电离方法检测代谢物的比较：通过实验发现，MALDI - TOF MS 检测到未抽薹防风样本中有一个 16.4kDa 的蛋白质峰，而抽薹样本中未检测到。聚丙烯酰胺凝胶电泳验证结果与之相符，这表明抽薹前后防风的蛋白质组成存在明显差异。
- 次生代谢物空间分布变化：研究利用 LACFI - MSI 技术实现了对防风次生代谢物的空间分布分析，包括其他质谱成像方法难以分析的低极性化合物。结果显示，次生代谢物的空间分布在未抽薹到抽薹的防风中发生了变化，这一成像结果与药典中抽薹防风不宜药用的结论一致。
研究结论和讨论部分表明，LACFI - MSI 方法具有超高灵敏度，在分析低极性化合物方面表现更为出色，成功实现了对之前难以或无法检测的防风抽薹前后次生代谢物的空间分布分析。这一研究成果不仅有助于深入理解防风抽薹对其药用品质的影响机制，也为中药材质量控制和资源合理利用提供了重要的技术支持和理论依据，在中药材研究领域具有重要的意义。该研究成果发表在《Analytica Chimica Acta》上，为相关领域的研究开辟了新的方向，有望推动中药材研究的进一步发展。
