利用UPLC-MS/MS结合化学计量学技术对连翘进行大规模靶向代谢组分析，以实现其地理来源鉴定

《BMC Plant Biology》：Widely targeted metabolomics of Forsythia suspensa for geographical origin authentication by UPLC-MS/MS combined with chemometrics

　　

摘要

背景

连翘（Forsythia suspensa）是一种珍贵的中药，因其富含多种营养成分和功能性物质而具有巨大的工业应用潜力。然而，目前对于不同生长地区的连翘代谢物组成缺乏系统性的研究，这制约了其质量控制和基于产地的标准化发展，进而影响其在工业领域的应用。

结果

本研究采用基于UPLC-MS/MS的全面代谢组学方法结合化学计量分析，对比了来自三个不同地理区域的连翘样本：黄土高原、关中平原和秦岭山区。共鉴定出3,052种代谢物，其中包括1,114种初级代谢物和1,938种次级代谢物。三个区域间的代谢特征存在差异：黄土高原样本中含有丰富的有机酸、生物碱、木脂素、香豆素、黄酮类、醌类、氨基酸及其衍生物；秦岭山区样本的脂质、类固醇、萜类和单宁含量较高；而关中平原样本则富含酚酸、核苷酸及其衍生物。通过内容-功能分析发现，GZP1、GZP2、GZP3、QM3、QM4、LP1、LP2、LP5和LP6具有独特的代谢物特征，有望用于开发功能性产品。比较分析显示，关中平原与黄土高原、关中平原与秦岭山区、秦岭山区与黄土高原之间的样本分别有610、555和610种差异性积累的代谢物，这些代谢物在8条关键代谢途径中尤为丰富。此外，还有14种差异性代谢物被认定为潜在的产地特异性生物标志物。经过内部站点级验证，新建立的OPLS-DA模型在重复样本水平（95.24%）和站点水平（85.71%）上均表现出较高的区分精度。随机森林分析得出的AUC值进一步证实了该模型在当前数据集中进行产地鉴定的适用性。

结论

本研究阐明了连翘在不同地区在营养成分和功能性物质方面的差异，并提出了一种基于代谢组学的分析框架，该框架在产地鉴定方面具有初步应用潜力，为连翘的质量控制、功能开发及工业标准化提供了重要参考。