基于“代谢轮廓-效/毒”的不同基原药典淫羊藿抗骨质疏松差异性物质基础研究

The safety use of multi-source Chinese materia medica (CMM) is threatened by efficacy/toxicity diversity due to their different chemical composition, series of researches will be conducted to solve this problem by taking Epimedii Follium as a model: ①optimization of the extracting procedure of total flavonoids with response surface method; ②evaluation of the efficacy-toxicity diversity by equivalence test on zebrafish; ③demonstration of the chemical and metabolism fingerprint difference by metabolic profiling; ④discovery of the efficacy/toxicity-related components with PLS and BP-ANN; ⑤preparation and validation of the efficacy/toxicity of proposed components and explore their possible action mechanism by metabolomics methods. This research strategy provides methods for unravelling the potential basis of efficacy/toxicity diversity of multi-source CMM.

阐明多基原中药材的“效/毒”差异及相应物质基础是保证其临床用药有效性及安全性的关键，但其受困于缺乏高通量的“效/毒”评价方法和复杂体系的关联分析手段。因此，本项目拟从不同基原淫羊藿抗骨质疏松症的“效/毒”差异出发，整合基于斑马鱼模型的“效/毒”评价、代谢轮廓分析和化学计量学等技术手段，对其进行“效/毒”差异的物质基础研究：①基于响应面法优化淫羊藿总黄酮的制备工艺，并进行质量控制；②基于斑马鱼骨质疏松模型和毒性评价模型，应用等效性检验评估不同基原淫羊藿的“效/毒”差异；③基于代谢轮廓分析表征各淫羊藿在体内外代谢指纹上的差异，并应用偏最小二乘法及反传人工神经网络法发掘“效/毒”相关成分组；④制备并验证“效/毒”相关成分组的真实“效/毒”，应用代谢组学方法发现“效/毒”相关成分组的潜在作用机理。本研究为多基原中药材“效/毒”差异的物质基础研究提供了方法学示范。

阐明多基原中药材的“效/毒”差异及相应物质基础是保证其临床用药有效性及安全性的关键，本项目从不同基原淫羊藿抗骨质疏松症的“效/毒”差异出发，整合基于斑马鱼模型的“效/毒”评价、代谢轮廓分析和化学计量学等技术手段，对其进行“效/毒”差异的物质基础研究及作用机理研究。从2017年1月至2019年12月，本项目取得如下进展：①优化淫羊藿总黄酮的制备工艺，表征其有效成分；②应用斑马鱼骨质疏松模型和毒性评价模型，评估了不同种淫羊藿总黄酮在活性和毒性方面的差异，发现不同种淫羊藿虽然黄酮成分组成有差异，但是活性没有显著差异；且各自的致毒剂量都远高于起效剂量；进一步研究发现经过斑马鱼代谢后各淫羊藿的主要特征峰区（五指峰）消失，转化后的代谢指纹轮廓具有相似性；③基于此，建立了UPLC-QTOF/MS结合多元统计分析的方法对淫羊藿总黄酮的代谢产物进行了系统的表征和归属；以朝鲜淫羊藿和巫山淫羊藿两大品种为代表，分别鉴定出37个、33个代谢物，且发现了共同的代谢规律，即经过斑马鱼代谢后，淫羊藿的多糖苷黄酮转化成了低糖苷黄酮；我们推测低糖苷黄酮及苷元可能是其主要的起效形式，在此基础上分别制备了多糖苷黄酮、低糖苷黄酮和水解后的黄酮苷元，并在斑马鱼模型上得到了验证；④应用代谢组学方法，发现淫羊藿黄酮改善骨质疏松的药效机制与调节骨代谢与脂代谢密切相关。发表期刊论文5篇，其中SCI 4篇。培养硕士研究生2名。较好地完成了项目预期目标，所获得的成果为淫羊藿的合理应用提供了科学依据。