基于质谱裂解规律预测乌头碱型生物碱I相代谢产物的研究

建立一种简单、快速、高效的寻找Ⅰ相代谢产物的方法并形成相关理论是解决当前中药代谢产物问题的瓶颈与难点- - 代谢产物的痕量和不可预知性。在前人对乌头碱型生物碱做了大量工作的基础上,将它的代谢产物作为研究切入点，采用ESI-MS-MS质谱裂解规律结合植物次生产物代谢途径预测其在体内代谢产物,用HPLC-UV-MS-MS定向寻找所预测代谢产物并形成相关假说，采用量子化学相关理论佐证所得假说的科学性。该方法包含下列特点：代谢产物定向预测、质谱高灵敏性和量子化学的科学性。该思路克服了以前根据光谱学和与对照品对照盲目确定代谢产物的方法所带来的困难。本项目特点是对中药代谢产物的鉴定由散乱到定向,由被动变主动，由无规律变有规律；可解决代谢产物难的关键问题。其意义不仅能为今后的中药代谢产物鉴定提供示范性研究，而且可将海量的质谱数据和代谢产物数据进行归纳和总结，用于快速发现新的代谢产物。

本课题建立了从江油附子中分离二萜型生物碱，如乌头碱、中乌头碱和次乌头碱的制备工艺。在此基础上，对乌头碱的降解产物进行了液相-高分辨质谱的分析。首次提出了在高温条件下，乌头碱等双酯型生物碱，在水和乙醇不同的溶媒中发生不同的化学反应，提出了热解、醇解和水解三种降解途径，并检测到三种新的代谢产物，分别为脱水乌头原碱、脱水中乌头原碱和脱水次乌头原碱。其次，对双酯型生物碱及其降解产物的质谱裂解途径进行了分析，并将量子化学的相关技术应用到乌头碱的裂解途径的预测中，同时将该方法在黄酮类，木脂素类和其它类化合物方面进行了进行了推广实验。最后，对双酯型生物碱的代谢产物进行了研究，采用FPLC-MS联用的方法，对中乌头碱的代谢产物进行了分析， 共发现十个化合物，其中首次报道的有七个，它们准分子离子分别是m/z 648, 618, 616, 602, 572, 542 和468，分别是10-hydroxyl-mesaconitine；16-O-demethyl-mesaconitine；hypaconitine；16-O-demethyl-hypaconitine；dehydrated mesaconitine；16-O-demethyl-dehydrated hypaconitine and dehydrated mesaconine。通过以上实验，我们发现乌头碱的质谱裂解产物与其I相代谢产物有较好的重合；通过文献检索，发现小檗碱、防己诺林碱、粉防己碱和氧化苦参碱都存在类似的现象。因此，本课题组提出了通过检测质谱离子碎片结合量子化学计算碎片离子的稳定性的方法可能用于预测I相代谢产物的假说，并在一定范围进行了验证和推广。这是量子化学技术在化合物代谢产物预测领域的首次尝试。--在完成该课题的基础上，本课题组共发表-论文十二篇，其中SCI收录论文4篇，核心期刊7篇，elsevier收录期刊论文一篇。培养博士生一名，参加会议交流三次。