源依赖性代谢差异:苍术提取物化学多样性导致模拟消化中阶段特异性变化的机制研究

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 3.1

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  本研究针对苍术提取物(AMRE)因来源不同导致的化学成分差异及其在胃肠道代谢过程的影响这一关键问题,通过整合UHPLC-Q-Orbitrap-MS/MS和SHIME技术,首次系统揭示了117种化学成分在消化过程中的动态变化规律,发现51种原型成分和79种代谢物,为阐明苍术药效物质基础及临床应用提供了新策略。

  

在传统中医药宝库中,苍术(Atractylodes macrocephalae Rhizoma, AMR)作为健脾益气的要药,其抗炎、抗肿瘤和调节胃肠功能的药理作用已得到现代医学验证。然而,这种常用药材却面临着一个关键难题:由于种植环境、提取工艺等差异,不同来源的苍术提取物(AMRE)化学成分存在显著波动,这不仅影响药效稳定性,更让临床精准用药面临挑战。更棘手的是,传统研究方法难以动态捕捉这些复杂成分在人体胃肠道中的代谢轨迹——动物实验存在种属差异,临床研究又面临伦理和成本限制。

针对这一系列问题,来自浙江省中医药研究院(根据CRediT署名中Hangming Li等作者的国内单位推断)的研究团队创新性地构建了"体外-体内"联用分析策略。他们采用超高效液相色谱-四极杆-轨道阱串联质谱(UHPLC-Q-Orbitrap-MS/MS)和人体肠道微生物生态系统模拟器(SHIME),首次系统揭示了不同来源AMRE的化学成分差异及其在胃肠道各阶段的代谢命运,相关成果发表在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》上。

研究主要运用三大关键技术:UHPLC-Q-Orbitrap-MS/MS实现化学成分精准鉴定、SHIME系统模拟人体消化道三阶段(胃、小肠、结肠)代谢环境、多元统计分析揭示成分-代谢关联规律。研究人员选取三种不同来源的AMRE样本,通过对比空白对照,建立了完整的成分-代谢物对应关系网络。

材料与方法中的关键发现
在体外成分表征部分,质谱数据从ESI+和ESI-双模式检测中捕获117种化学成分,主要包括萜类、有机酸、生物碱等。SHIME系统模拟显示,原型成分在结肠阶段显著减少,而代谢物在小肠和结肠明显富集。

代谢特征解析
研究发现AMRE3含萜类化合物最多,AMRE1化学成分平均含量最高,AMRE2最低。这种差异在原型成分和代谢行为中高度一致,证实了化学成分与代谢分布的强相关性。代谢反应以羟基化、氧化、葡萄糖醛酸化等为主,其中萜类代谢最为活跃。

结论与意义
该研究首次绘制出AMRE在人体胃肠道的完整代谢图谱,发现51种原型成分和79种代谢物的动态变化规律。这不仅解释了不同来源AMRE药效差异的物质基础,更建立了中药多成分代谢研究的新范式。特别值得注意的是,研究揭示的"结肠代谢富集"现象,为阐释苍术调节肠道菌群的机制提供了直接证据。通过SHIME与高分辨质谱的联用策略,研究团队成功克服了传统代谢研究的局限性,为中药现代化研究提供了可推广的技术路线。这项成果对实现中药质量控制标准化、临床个性化用药具有重要指导价值,也为其他复杂中药体系的代谢研究提供了方法论参考。

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