基于功能化金属-有机骨架材料的吡咯里西啶生物碱快速筛选和分析新方法研究

Pyrrolizidine alkaloids (PAs) such as senecionine, seneciphylline, and monocrotaline are a class of natural toxins present in flowering plants. They exhibit significant acute and chronic toxicity to multiple organs of the human body, particularly the liver, and may cause genetic mutations and induce cancer. Some traditional Chinese medicines containing hepatotoxic PAs like Senecionis Scandentis Herba (Qianliguang), Tussilago farfara L. (Kuandonghua) and Gynura segetum (Lour.) Merr. (Jusanqi) are widely used in clinical practice. In addition, honey, cereals, meat and other foods may also be contaminated through the food chain, causing PAs compounds to ingest into the body. Therefore, it is necessary to develop a novel, rapid and sensitive analytical tool and effective screening strategy for PAs. The existing traditional methods have limitations on complicated processing steps, long time-consuming separation, and difficulty in high-throughput screening. Through designing a functional material with porous metal-organic frameworks (MOFs) as adsorbent, PAs can be efficiently extracted and pre-concentrated in different complex matrices, which can effectively avoid the interference of matrix effect and significantly improve the sensitivity. Combined with the direct analysis in real time mass spectrometry and other ambient ionization mass spectrometry, the real-time, rapid and highly sensitive detection of PAs can be fully realized. The research results will help to better evaluate the safety of classic Chinese herbal medicines and related foods containing PAs, improve the corresponding quality control standards, and promote the scientific and standardized applications of traditional Chinese medicines. The established analytical methods are also of great significance for the prevention, treatment and forensic toxicology screening of related diseases.

吡咯里西啶生物碱（PAs）如千里光碱等，是一类有花植物中的天然毒素，对人体多个器官特别是肝脏有显著的急慢性毒性，并可能导致基因突变和诱发癌症。千里光、款冬花、菊三七等含PAs中药在临床中被广泛使用，蜂蜜、谷物、肉类等食品也易受污染存在较大安全风险。因此，有必要开展针对PAs检测方法研究，建立快速、灵敏、可靠的新型分析手段和快速筛查机制。现有方法存在处理步骤繁琐、检测耗时长、高通量筛选困难等局限。通过设计以多孔金属-有机骨架材料为吸附剂的新型功能材料，对不同复杂基质中PAs高效萃取富集，可有效避免基质效应干扰，显著提高分析灵敏度。结合实时直接分析质谱等敞开式质谱及联用技术，可实现对其实时、快速、高灵敏检测。研究结果将有助于更好地评价含PAs中草药和食品、保健品的安全性，完善对应质量控制标准，促进经典中药材科学化、规范化应用。建立的分析方法对相关疾病的预防、诊疗和法医毒理学筛查也有重要意义。

吡咯里西啶生物碱（PAs）是一类植物天然次生代谢产物，主要分布于菊科、紫草科、豆科、兰科等6000多种植物。目前已被鉴定出660多种不同结构，常见的如千里光碱、千里光菲宁碱、阿多尼弗林碱、野百合碱等。该类化合物具有显著的急慢性肝毒性，可导致肝窦阻塞综合征（HSOS）和肝纤维化坏死等。菊科植物千里光、菊三七等传统药材，相关的中成药，茶叶、草本饮料，以及蜂蜜、牛奶、肉制品等食品中均可能含有不同含量吡咯里西啶生物碱类成分。长期过量地摄入吡咯里西啶生物碱对人体健康有较大的安全风险，因此，建立可靠、准确的吡咯里西啶生物碱检测方法和质量控制标准具有重要的意义和实用价值。.本项目从吡咯里西啶生物碱的检测瓶颈为出发点，结合金属-有机骨架材料、原位电离质谱、薄层色谱-质谱联用等关键技术，构建快速、原位、灵敏、高效的吡咯里西啶生物碱分析体系，并应用于中药等相关制剂的质量控制。主要研究内容包括中药、食品来源吡咯里西啶生物碱实时直接质谱分析方法建立，基于功能化金属-有机骨架材料的吡咯里西啶生物碱富集和前处理策略，以及基于薄层色谱-原位质谱联用的吡咯里西啶生物碱快速筛选平台构建等。研究成果为含吡咯里西啶生物碱类成分药品、食品等复杂体系的质量控制和安全性评价提供了新的分析手段。同时在中药材特征成分的发现、鉴定和质量控制方法的研究建立，天然来源活性物质分离分析、药效评价等方面也具有很好的应用前景。.在本项目的执行期间，受资助发表论文7篇，均为第一/通讯作者论文。其中SCI收录论文6篇，国内中文核心期刊（药学学报）1篇。特别地，研究成果在Coordination Chemistry Reviews、Food Chemistry等JCR Q1期刊发表。项目负责人参加国际国内学术会议并做汇报等形式交流9次；协助研究团队负责人培养博士研究生1名，硕士研究生4名，本科生2名。.