基于化学计量学驱动的LC-MS代谢组学揭示鸡骨草茎叶关键代谢物差异及化学多样性

为解决鸡骨草茎叶成分差异导致的药材质量控制难题，研究人员通过UPLC-Q-TOF-MS/MS结合代谢组学技术，系统鉴定了130种成分（含44种黄酮、25种三萜），发现茎部富集有机酸（如绿原酸），叶部特异性积累C-糖基黄酮（如荭草苷Ⅱ、夏佛塔苷），定量分析显示叶中标志物含量可达茎的40-100倍，为药材组织特异性质控提供科学依据。

　　

鸡骨草作为岭南特色药食两用植物，其全草入药的传统用法面临严峻挑战——加工过程中叶片易脱落导致药材质量参差不齐，而现行《中国药典》的形态学与薄层色谱质控方法难以有效监控这一关键问题。更令人担忧的是，市场上茎叶比例混乱的药材可能直接影响临床疗效，但关于其组织特异性化学成分的系统研究长期空白。

为破解这一难题，深圳市政府"三名工程"项目支持的研究团队在《Journal of Chromatography A》发表重要成果。研究人员采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱（UPLC-Q-TOF-MS/MS）结合多元统计分析，首先建立34个对照品的质谱数据库，通过自建数据库与质谱裂解规律比对，从鸡骨草茎叶中共鉴定出130个化合物。运用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等化学计量学方法，成功筛选出34个差异代谢物。

材料与方法
研究采用Agilent 1290 Infinity II液相系统与ZenoTOF 7600质谱联用平台，通过正负离子模式采集数据。样本队列包含多批次茎叶样品，通过MS^E数据非依赖采集模式获取高精度质谱数据。

化学组分系统表征
在已鉴定的130个成分中，茎部以绿原酸（chlorogenic acid）等有机酸为主，而叶部特异性富集黄酮C-糖苷类成分，特别是荭草苷Ⅱ（vicenin II）和夏佛塔苷（schaftoside）。质谱特征分析发现，C-糖苷类成分会产生[Y₀-H₂O]⁺等特征碎片离子。

差异代谢物分析
PCA得分图显示茎叶样本明显分离（R²X=0.732），OPLS-DA模型（VIP>1.5）筛选出34个差异标志物。定量分析证实，叶中荭草苷Ⅱ含量（0.295-0.928 mg/g）是茎部（0.008 mg/g）的37-116倍，这种数量级差异使其成为理想的叶部生物标志物。

讨论与结论
该研究首次揭示鸡骨草茎叶存在"化学器官特异性"分布规律：茎部如同"有机酸仓库"，而叶部则是"黄酮C-糖苷制造中心"。这一发现为修订药典标准提供关键依据——建议将荭草苷Ⅱ和夏佛塔苷纳入叶质控指标，通过HPLC含量测定可快速鉴别药材是否掺伪。研究建立的代谢组学策略不仅适用于鸡骨草，也为其他全草药用植物的组织特异性质控提供范式。国家中医药管理局"岐黄学者"项目评价指出，该成果从物质基础层面解决了困扰行业多年的茎叶比例争议问题。