基于色谱联用技术的甘肃道地药材当归生长过程代谢组学研究

药用植物中大部分次生代谢产物具有生物活性，其代谢产物的种类和含量随品种、生长环境、采集季节以及炮制方法等因素而变化。药用植物代谢产物及其活性成分研究一直是中药研究中的热点和难点问题。.当归在方剂配伍中使用非常广泛，素有"十方九归"之说。当归是甘肃省著名的道地药材，产量占全国的95%。本课题选择当归道地产区甘肃岷县生产的当归(Angelica sinensis (Oliv.) Diels.)药材为研究对象，采用色谱联用技术，包括HPLC-DAD,HPLC-MS,GC-MS等分析技术结合化学计量学方法，对当归生长过程中代谢产物种类和含量的变化进行定性定量分析，通过对代谢产物"消长"变化的跟踪分析，阐明活性成分积累的高峰期，为当归最佳采收期的确定提供坚实的理论和实验基础。预期研究成果将在深入研究当归的活性成分、阐明药材的道地性、构建优质道地药材代谢谱等方面有着广泛的应用前景。

本项目用代谢组学分析方法，对不同采收期当归中次生代谢产物种类和含量的动态变化进行了系统研究，并增加了红外光谱和核磁共振波谱进行不同生长期当归代谢组学研究的内容。本课题以当归道地产区甘肃岷县生产的当归（Angelica sinensis (Oliv.) Diels.）为研究对象，采集了从育苗期（第一年）、成药期（第二年）到留种期（第三年）不同生长期的当归样本共27批。利用色谱联用技术（HPLC-DAD、UPLC-MS、GC-MS）、红外光谱、核磁共振波谱等高通量分析技术对当归药用部位（根部）进行分析测试，建立了当归次生代谢产物的HPLC-DAD、HPLC-MS、GC-MS、NMR、IR数据库；并用代谢组学研究方法，分析了当归生长过程中代谢产物种类和含量的动态变化。通过数据挖掘，发现当归生长过程中含量变化明显的次生代谢产物，除当归的主要药用活性成分阿魏酸、Z-藁本内酯外，还有E-藁本内酯, 欧当归内酯A、当归多糖、亚油酸等。这些在当归生长过程中含量变化明显的次生代谢产物有可能是当归药材的活性成分，为后续研究当归药材不同生长环境下代谢途径、活性成分、阐明药材道地性、构建优质药材代谢谱研究等提供了实验和参考依据。研究结果显示，当归药材地下部分的生物质量在第二年的十月中下旬时达到最佳（与传统采收期符合），甘肃岷县产当归药材的最佳采收期为十月下旬至十一月上旬。在当归采收期时，并不是所有活性成分的含量都达到最大，此时阿魏酸含量最高，Z-藁本内酯含量不高，活性成分间的比例关系与当归药材的质量密切相关，有待后续进一步研究。. 通过项目的研究，建立了一个当归样本采集、分析测试、数据处理等用代谢指纹分析方法研究当归的分析平台，利用化学计量学等手段对获得的多维数据进行数据挖掘，发现了数据间的定性、定量关系，发现了当归生长过程中含量变化较大的一些次生代谢产物，初步揭示了当归“化学成分-生长代谢-活性成分”间的相关性。