基于代谢组学的中药质量控制方法研究

本项目瞄准中医药现代化对新思路、新技术及新方法的需求，以本实验室具有良好研究基础的中药鱼腥草为研究载体，引入能反映生物体整体特征的代谢组学研究思路和代谢组学中超微量、超并行和超灵敏的高通量分析技术体系，结合化学计量学、统计学、生物信息学方法，对中药药效物质群开展三维研究- - 研究中药化学成分组、中药的代谢物组和机体内源性代谢物组及它们之间的关系, 揭示中药成分-代谢-活性的相关性，解决中药质量评价的科学性，将所找出的中药活性组分（群）运用于质量控制，从而提高中药质量控制标准，研究结果可望为中药质量控制提供为国际医药学界认同的范例，同时可为下一步阐明中药作用机理提供基础数据。

本项目以中药鱼腥草为研究载体，采用能反映生物体整体特征的代谢组学研究思路，对鱼腥草挥发油化学成分组、鱼腥草挥发油的代谢物组和机体内源性代谢物组及它们之间的关系开展了研究。首先，采用实验设计方法，结合指纹图谱和信息量评价技术，以GC-MS和HPLC-DAD为分析手段，对GAP生产基地种植的鱼腥草不同采收季节、不同用药部位、不同干燥程度、不同提取方法所得鱼腥草挥发油、黄酮类成分进入体内前的原型成分组的指纹图谱进行了考察，确定了鱼腥草最佳采收时间、用药部位、干燥程度和提取方法，得到了稳定、可控挥发油，建立了中药鱼腥草挥发油进入体内前的原型成分组的标准指纹图谱。同时，采用SD 大鼠，对现有的多种炎症模型进行了筛选，通过对其尿液、粪便、血液代谢组的分析，确定了大鼠胸膜炎为最能特征性表征炎症的炎症模型，适合于代谢组学的研究，并建立了完整的血液代谢指纹图谱。在此基础上，充分利用分析仪器产生的多维信息，采用本实验室开发的系列光谱或者波谱相关色谱等新化学计量学方法，重点对比分析鱼腥草挥发油原型成分、空白组和模型组动物的内源性代谢组、鱼腥草挥发油灌胃后动物血液的药物代谢组以及内源性代谢物组, 找出药物、药物代谢组和内源性代谢组中消长的成分或浓度和比例发生变化的物质，并结合多元分辨等方法对其进行准确的定性、定量分析。最后采用实验室开发的多尺度谱峰校准(Multiscale Peak Alignment, MSPA)和移动窗口快速傅立叶转换交叉相关（Moving Windows Fast Fourier Transfrom Cross Correlation，MWFFT）等先进的数据预处理方法和模式识别算法，得到炎症的生物标记物（群）和药物特征代谢物（群）。研究结果为建立基于代谢组学和活性成分群、能全面综合反映中药内在质量且操作性强的质量控制标准提供一些新的思路。