張寬永，沈 燚，張 璐，張巧艷，蒙雄裕，葛志偉，嚴(yán)斌俊*，秦路平*

基于UPLC-Triple-TOF-MS和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)快速建立郁金潛在中藥質(zhì)量標(biāo)志物成分庫(kù)

張寬永，沈 燚1，張 璐1，張巧艷1，蒙雄裕1，葛志偉2，嚴(yán)斌俊1*，秦路平1*

1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，浙江杭州 310053 2.浙江大學(xué)農(nóng)生環(huán)測(cè)中心，浙江杭州 310058

根據(jù)中藥質(zhì)量標(biāo)志物（quality marker，Q-Marker）的理念，建立不同基源郁金的潛在Q-Marker庫(kù)。采用超高效液相色譜-三重四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用（UPLC-Triple-TOF-MS）技術(shù)，建立郁金化學(xué)成分高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等方法構(gòu)建“化學(xué)成分-靶點(diǎn)-通路”預(yù)測(cè)郁金潛在的Q-Marker。郁金藥材中共鑒定出46個(gè)化學(xué)成分，其中共有成分12個(gè)。以共有成分為Q-Marker候選物進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，預(yù)測(cè)姜黃酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)二酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇、二氫姜黃素、去甲氧基姜黃素和莪術(shù)呋喃二烯酮可作用于5羥色胺受體（HTR1A、HTR2A、HTR1D、HTR1B）、阿片受體（OPRK1、OPRM1、OPRD1、OPRL1）等靶點(diǎn)，通過(guò)調(diào)控神經(jīng)活性配體-受體相互作用、血清素能突觸、鈣信號(hào)通路、cAMP信號(hào)通路、逆行內(nèi)源性大麻素信號(hào)等重要通路發(fā)揮抗抑郁的作用。通過(guò)UPLC-Triple-TOF-MS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法，可以快速分析和確定中藥郁金的化學(xué)成分，建立郁金的潛在Q-Marker庫(kù)。

郁金；質(zhì)量標(biāo)志物；網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)；姜黃酮；莪術(shù)雙環(huán)烯酮；莪術(shù)二酮；莪術(shù)烯醇；莪術(shù)醇；二氫姜黃素；去甲氧基姜黃素；莪術(shù)呋喃二烯酮

郁金為姜科植物溫郁金Y.H.Chen & C.Ling、姜黃L.、廣西莪術(shù)S.G.Lee et C.F.Liang、蓬莪術(shù)Val.的干燥塊根，具有活血止痛、行氣解郁、清心涼血、利膽退黃的功效[1]。現(xiàn)代研究表明郁金主要含有揮發(fā)油類、姜黃素類和多糖類等成分[2]，具有抗抑郁[3-4]、抗腫瘤[5-6]、抗炎[7]、促進(jìn)消化[8-9]、保肝利膽[10]等藥理作用?！吨袊?guó)藥典》2020年版一部中收載了4種基原植物均可作為郁金臨床藥用，但并未收載關(guān)于郁金的含量測(cè)定方法。劉昌孝院士[11]于2016年首次提出了中藥質(zhì)量標(biāo)志物（quality marker，Q-Marker）的新概念，用于完善藥材的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。因此找出郁金藥材的Q-Marker成為現(xiàn)在郁金藥材及相關(guān)制劑質(zhì)控的迫切需求。

郁金是中醫(yī)治療抑郁癥的常用藥，李濤等[12]通過(guò)對(duì)70位從事中醫(yī)藥防治抑郁癥當(dāng)面的專家進(jìn)行問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)郁金是中醫(yī)臨床治療抑郁癥最常用的9種中藥之一。有文獻(xiàn)報(bào)道郁金對(duì)不同抑郁癥模型大、小鼠均有顯著的抗抑郁作用[13-14]，作為郁金同源的姜黃和莪術(shù)卻未見(jiàn)抗抑郁的相關(guān)報(bào)道。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)對(duì)4種郁金共同研究的報(bào)道較少，王雪梅等[15]通過(guò)氣相質(zhì)譜檢測(cè)了4種郁金石油醚提取物中的成分差異。但郁金中的倍半萜類成分受熱易分解，有文獻(xiàn)報(bào)道莪術(shù)雙環(huán)烯酮受熱易發(fā)生重排[16]，吉瑪烷型倍半萜受熱易發(fā)生環(huán)化反應(yīng)[17]。故本實(shí)驗(yàn)擬采用超高效液相色譜-三重四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用（UPLC-Triple-TOF-MS）對(duì)不同基原郁金飲片的化學(xué)成分進(jìn)行快速識(shí)別，系統(tǒng)分析4種基原郁金化學(xué)成分的異同，篩選出4種基原郁金共有化學(xué)成分作為標(biāo)記化合物，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究方法分析相關(guān)成分的作用靶點(diǎn)和作用機(jī)制，確定郁金潛在的Q-Marker，為郁金藥材Q-Marker系統(tǒng)質(zhì)控方法奠定基礎(chǔ)。

1 材料

12批不同基原和產(chǎn)地的郁金飲片，經(jīng)浙江中醫(yī)藥大學(xué)張巧艷教授鑒定為溫郁金Y.H.Chen & C.Ling、姜黃L.、廣西莪術(shù)S.G.Lee et C.F.Liang、蓬莪術(shù)Val.的干燥塊根。具體批號(hào)和來(lái)源見(jiàn)表1。

表1 郁金樣品來(lái)源信息

Table 1 Source information of Curcuma Radix samples

產(chǎn)地批號(hào)樣品類型樣品來(lái)源 浙江ZY0307溫郁金浙江中醫(yī)藥大學(xué)飲片廠 ZY0207溫郁金浙江中醫(yī)藥大學(xué)飲片廠 ZY1112溫郁金浙江中醫(yī)藥大學(xué)飲片廠 廣西GY0412廣西莪術(shù)亳州中藥材市場(chǎng) GY0317廣西莪術(shù)亳州中藥材市場(chǎng) GY1115廣西莪術(shù)亳州中藥材市場(chǎng) 四川CY0409蓬莪術(shù)亳州中藥材市場(chǎng) CY0503蓬莪術(shù)亳州中藥材市場(chǎng) CY1107蓬莪術(shù)亳州中藥材市場(chǎng) HY1011姜黃四川新荷花中藥飲片廠 HY0421姜黃四川新荷花中藥飲片廠 HY0722姜黃四川新荷花中藥飲片廠

AcquityTMultra型高效液相色譜儀和Triple TOF 5600＋型飛行時(shí)間質(zhì)譜（Waters公司，美國(guó)）；電噴霧離子源（AB SCIEX公司，美國(guó)）；GL224-1SCN萬(wàn)分之一電子天平（賽多利斯儀器有限公司）。

對(duì)照品姜黃素（批號(hào)CFS201901）、雙去甲氧基姜黃素（批號(hào)CFS201901）購(gòu)自武漢天植生物科技有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%。莪術(shù)烯醇（批號(hào)201603，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%）購(gòu)自青島捷世康生物科技有限公司。莪術(shù)二酮（批號(hào)150610，質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞95%）、莪術(shù)醇（批號(hào)150129，質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞95%）、吉馬酮（批號(hào)151027，，質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞98%）購(gòu)自成都植標(biāo)化純生物技術(shù)有限公司。莪術(shù)酮（批號(hào)T13D7Z26820，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%）購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司。莪術(shù)呋喃二烯酮（批號(hào)160121，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%）購(gòu)自四川維克奇生物技術(shù)公司。實(shí)驗(yàn)室從溫郁金餾份中分離得到莪術(shù)雙環(huán)烯酮，質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞98%（峰面積歸一化法在254 nm波長(zhǎng)處測(cè)定），其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H-和13C-NMR（核磁共振譜）確證，并與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較[18]。甲醇和乙腈（色譜純，美國(guó)天地試劑公司）。

2 方法

2.1 供試品溶液的制備

取不同基原的郁金粉末各1 g, 精密稱定，置于錐形瓶中精密加入甲醇15 mL，稱定質(zhì)量，超聲處理30 min，取出，放冷后用甲醇補(bǔ)足質(zhì)量，搖勻，濾過(guò)。取濾液在離心機(jī)中以10 000 r/min離心5 min，取上清液待用。

2.2 對(duì)照品溶液的制備

莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)二酮、莪術(shù)酮、莪術(shù)呋喃二烯酮、莪術(shù)醇、吉馬酮、姜黃素和雙去甲基姜黃素各對(duì)照品分別制成質(zhì)量濃度為2780、346、458、2094、482、232、260、452和228 μg/mL的對(duì)照品甲醇溶液，于?20 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。?shí)驗(yàn)前取上述對(duì)照品儲(chǔ)備液各200 μL置于10 mL量瓶中，配成混合對(duì)照品溶液待用。

2.3 色譜條件和質(zhì)譜條件

2.3.1 色譜條件 色譜柱為Waters ACQUITY UPLC HSS-C18柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）；以水溶液為流動(dòng)相A，乙腈為流動(dòng)相B，梯度洗脫，0～8 min，10%～41% B；8～10 min，41%B；10～16 min，41%～95%B；體積流量為0.4 mL/min；柱溫為40 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)為214 nm；進(jìn)樣量2 μL。

2.3.2 質(zhì)譜條件 UPLC-Triple-TOF 5600＋飛行時(shí)間液質(zhì)聯(lián)用儀：正離子掃描模式；掃描范圍/100～1500；霧化氣（GS1）：379 kPa；霧化氣（GS2）：379 kPa；氣簾氣（CUR）：241 kpa；離子源溫度（TEM）：600 ℃；離子源電壓（IS）：5500 V；一級(jí)掃描：去簇電壓（DP）：100 V；聚焦電壓（CE）：10 V；二級(jí)掃描：使用TOF MS～Product Ion～I(xiàn)DA模式采集質(zhì)譜數(shù)據(jù)，CID能量為20、40 eV，進(jìn)樣前，用CDS泵做質(zhì)量軸校正，使質(zhì)量軸誤差小于2×10?6。

2.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)國(guó)內(nèi)外郁金及其近屬植物的化學(xué)成分研究的相關(guān)文獻(xiàn)和報(bào)道，借助Scifinder、Reaxys和Pubchem數(shù)據(jù)庫(kù)整理出郁金化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。利用液質(zhì)聯(lián)用儀采集4種郁金正離子下的總離子流圖數(shù)據(jù)，使用Peakview1.2軟件（Sciex公司，美國(guó)）對(duì)總離子進(jìn)行提取。將數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入PeakView的XIC Manager模塊中，通過(guò)XIC計(jì)算功能構(gòu)建目標(biāo)化合物的列表。方法參數(shù)設(shè)置如下：強(qiáng)度＞500，信噪比（/）＞10，同位素比率≤20%，質(zhì)量誤差≤1×10?5。進(jìn)行計(jì)算后，符合數(shù)據(jù)庫(kù)要求的化合物被提取并突出顯示。根據(jù)分子離子峰和碎片離子峰的相對(duì)強(qiáng)度獲得每種化合物的離子流質(zhì)譜圖。通過(guò)比較對(duì)照品或者文獻(xiàn)信息，例如保留時(shí)間和質(zhì)譜二級(jí)碎片離子，最終鑒定郁金提取物中的化合物。

2.5 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)郁金化合物對(duì)抗抑郁的作用機(jī)制

2.5.1 成分-靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 根據(jù)質(zhì)譜化合物成分分析，選出標(biāo)記化合物作為潛在的Q-Marker，通過(guò)Pubchem數(shù)據(jù)庫(kù)（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）和Swiss Target Prediction數(shù)據(jù)庫(kù)（http:// www.swisstargetprediction.ch/），獲得化合物靶點(diǎn)（得分＞0）。通過(guò)OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)（https://omim.org/）、Genecards數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.genecards.org/）、TTD數(shù)據(jù)庫(kù)（http://db.idrblab.net/ttd/）搜索“depression”，獲得疾病靶點(diǎn)。最后將化合物-靶點(diǎn)信息導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件得到化合物-疾病靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖。

2.5.2 蛋白質(zhì)相互作用（protein protein interaction，PPI）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及核心靶點(diǎn)分析 將上述藥物-疾病共同靶點(diǎn)輸入STRING數(shù)據(jù)庫(kù)（https://string- db.org/）進(jìn)行檢索，設(shè)置蛋白種類為“Homo sapiens”，最低相互作用閾值為0.4，構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)。

2.5.3 功能富集分析與通路分析 基于R軟件使用Bioconductor生物信息軟件包以值＜0.05，值＜0.05進(jìn)行關(guān)鍵靶基因GO與KEGG功能富集分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 UPLC-Triple-TOF-MS的采集

利用“2.3”項(xiàng)下建立的分析方法在正離子模式下采集的4種基原郁金飲片的總離子流圖見(jiàn)圖1。

3.2 化合物分析

根據(jù)總結(jié)郁金藥材中的9個(gè)對(duì)照品質(zhì)譜碎片離子和裂解規(guī)律等信息，分別鑒別出姜黃素類成分和10種結(jié)構(gòu)類型的倍半萜類成分，見(jiàn)表2。共46中化合物，其中溫郁金39種、廣西莪術(shù)40種、蓬莪術(shù)40種、姜黃17種。

3.2.1 姜黃素類 4種基原郁金中鑒別出4種成分，化合物27、28、33、34，化合物27（R＝10.08 min）在正離子模式下/371.1518 [M＋H]+，質(zhì)譜軟件計(jì)算出精確分子式為C21H22O6，觀察二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，主要離子碎片為177.054 4 [M＋H－C11H13O3]+、145.028 6 [M＋H－C11H13O3－CH3O]+、137.060 1 [M＋H－C13H13O4]+，根據(jù)Scifinder和Reaxy數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，鑒定化合物27為二氫姜黃素，推測(cè)其裂解途徑見(jiàn)圖2?；衔?8、34通過(guò)對(duì)照品對(duì)比確定為雙去甲氧基姜黃素和姜黃素?；衔?3（R＝11.08 min）在正離子模式下/339.123 4 [M＋H]+，質(zhì)譜軟件計(jì)算出精確相對(duì)分子質(zhì)量，確定分子式為C20H18O5，觀察二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，主要離子碎片為/177.055 1 [M＋H－C10H9O2]+，根據(jù)Scifinder和Reaxy數(shù)據(jù)庫(kù)檢索及文獻(xiàn)報(bào)道[20]，推測(cè)化合物33為去甲氧基姜黃素。

A-對(duì)照品 B-姜黃 C-廣西莪術(shù) D-溫郁金 E-蓬莪術(shù)

3.2.2 倍半萜類 4種基原郁金中鑒別出愈創(chuàng)木烷型12個(gè)、桉烷型3個(gè)、檀香烷型2個(gè)、吉瑪烷型8個(gè)、欖烷型3個(gè)、卡布達(dá)烷型4個(gè)，杜松烷型2個(gè)、沒(méi)藥烷型7個(gè)、拉松烷型1個(gè)、艾里莫酚烷型1個(gè)。

表2 郁金飲片化學(xué)成分分析

Table 2 Identification analysis of components of Curcuma Radix

編號(hào)tR/minm/z偏差(×10?6)二級(jí)離子(m/z)分子式化合物名稱化合物分類理論值實(shí)測(cè)值 11.56281.138 35281.138 530.7 281.138 2, 245.118 4, 157.102 1, 107.050 4C15H20O5zedoalactone B[19]愈創(chuàng)木烷型 21.79283.154 00283.153 83?0.6 229.123 0, 201.125 6, 173.113 1, 145.100 4C15H22O5zedoarolide B[19]愈創(chuàng)木烷型 33.35267.159 09267.159 240.6 249.148 3, 231.138 7, 203.142 6, 173.095 5C15H22O4zedoalactone A[19]愈創(chuàng)木烷型 43.51253.179 82253.179 75?0.3 253.181 0, 235.171 6, 177.125 7, 159.116 9C15H24O3莪術(shù)奧酮二醇[20]愈創(chuàng)木烷型 56.14247.132 87247.132 72?0.6 247.134 0, 229.122 9, 201.122 8C15H18O3姜黃醇酮[21]桉烷型 66.16265.143 44265.143 430.0 265.142 8, 247.133 0, 229.122 4, 201.122 8C15H20O4姜油酚[20]桉烷型 76.29253.179 82253.179 43?1.6 235.179 4, 235.170 8, 217.159 7, 151.113 1C15H24O3異莪術(shù)奧酮二醇愈創(chuàng)木烷型 86.41245.117 22245.117 461.0 245.117 1, 229.085 9, 181.101 4、C15H16O3cucumin C檀香烷型 96.45233.153 61233.153 660.2 135.080 7, 115.055 0, 107.086 4, 91.056 0C15H20O2姜黃酮醇A[22]沒(méi)藥烷型 106.66229.122 31229.122 430.6 229.122 3, 201.127 4, 187.075 4, 159.080 4C15H16O2cucumin A[20]檀香烷型 116.70251.164 17251.164 270.4 233.151 1, 215.141 5, 191.142 3, 109.066 3C15H22O3莪術(shù)二醇[19]愈創(chuàng)木烷型 127.10265.143 44265.143 39?0.2 265.144 4, 247.134 9, 205.086 0, 105.071 7C15H20O4姜黃內(nèi)酯C蒈烷型 137.25249.148 52249.148 540.1 249.148 3, 204.143 3, 143.085 8, 105.071 3C15H20O3姜黃內(nèi)酯A[19]蒈烷型 147.51237.184 91237.185 100.8 237.177 6C15H24O2莪術(shù)二酮*吉瑪烷型 157.62247.132 87247.132 920.2 247.134 3, 229.122 0, 189.092 0, 183.117 7C15H18O3蓬莪術(shù)環(huán)氧酮[20]吉瑪烷型 167.65265.143 44265.143 440 247.129 1, 229.123 7, 121.102 7, 91.056 3C15H20O4zedoarofuran[20]桉烷型 177.80249.148 52249.148 520 249.149 6, 189.127 6, 107.087 7C15H20O3germaerone-4,5-epoxide[20-21]吉瑪烷型 187.89251.164 17251.164 230.2 251.170 6, 233.154 3, 215.144 6, 205.160 1C15H22O3原莪術(shù)二醇[20-21]愈創(chuàng)木烷型 198.81235.169 26235.169 400.6 217.158 4, 189.162 9, 161.096 5, 133.109 9C15H22O2莪術(shù)烯醇*愈創(chuàng)木烷型 208.81235.169 26235.169 400.6 235.169 8, 177.127 9, 161.096 5, 133.100 9C15H22O2莪術(shù)雙環(huán)烯酮*蒈烷型 219.18229.122 31229.122 480.8 229.123 5, 211.112 1, 201.127 5C15H16O2莪術(shù)酮[19]杜松烷型 229.18247.132 87247.133 171.2 229.121 1, 159.079 9, 139.039 2, 123.044 9C15H18O3zedoarol[20]愈創(chuàng)木烷型 239.20237.184 91237.185 251.4 237.185 3, 219.174 5, 135.117 1, 107.086 8C15H24O2新莪術(shù)二酮[19, 21]吉瑪烷型 249.43217.158 69217.158 941.1 217.159 4, 189.163 7, 105.107 8C15H20OcomosoneII[20]杜松烷型 259.52237.184 91237.185 090.8 237.185 0, 219.174 2, 191.179 2, 135.117 1C15H24O2莪術(shù)醇*愈創(chuàng)木烷型 269.53219.174 34219.174 420.3 219.178 6, 201.164 0, 163.124 1, 147.117 4C15H22O甜沒(méi)藥姜黃醇沒(méi)藥烷型 2710.08371.148 92371.149 561.7 219.174 2, 177.054 7, 145.028 6, 137.060 1C21H22O6二氫姜黃素姜黃素類 2810.62309.112 14309.112 320.6 309.112 8, 225.091 0, 147.044 1C19H16O4雙去甲氧基姜黃素*姜黃素類 2910.64215.143 04215.142 92?0.6 215.142 6, 197.132 3, 173.095 6, 167.084 7C15H18Oagassizin[20]愈創(chuàng)木烷型 3010.64233.153 61233.153 52?0.4 233.153 7, 215.143 5, 175.112 9, 147.079 6C15H20O2呋喃大牻牛兒酮[19]吉瑪烷型 3110.69221.189 99221.189 96?0.2 221.191 1, 203.184 3, 123.118 2, 109.103 5C15H24O莪術(shù)油[19]沒(méi)藥烷型 3210.93231.137 96231.138 040.4 231.138 4, 213.127 6, 249.060 5, 135.081 4C15H18O2莪術(shù)呋喃烯酮*欖烷型 3311.08339.122 7339.123 542.2 255.101 8, 223.076 0, 177.055 1, 147.044 4C20H18O5去甲氧基姜黃素姜黃素類 3411.44369.133 27369.133 570.8 253.086 1, 177.054 4, 161.059 9C21H20O6姜黃素*姜黃素類 3511.47217.158 69217.158 880.9 217.159 0, 199.148 5, 161.096 6, 105.071 6C15H20O莪術(shù)呋喃二烯吉瑪烷型 3611.40231.137 96231.138 120.7 231.138 3, 213.127 3, 173.096 1, 161.059 6C15H18O2莪術(shù)呋喃二烯酮*吉瑪烷型 3711.56213.127 39213.127 601.0 233.153 0, 205.158 5C15H16Opyrocurzerenone[20]拉松烷型 3811.63229.122 31229.122 29?0.1 229.122 2, 214.098 7, 167.084 9C15H16O2桂莪術(shù)內(nèi)酯[20]愈創(chuàng)木烷型 3911.78219.174 34219.174 510.8 219.174 1, 159.116 5, 145.101 1, 91.056 0C15H22O吉瑪酮*吉瑪烷型 4011.87231.137 96231.138 321.6 231.137 5, 213.127 1, 203.143 7, 137.060 1C15H18O2表莪術(shù)酮[19]欖烷型 4112.52217.158 69217.158 890.9 119.086 3, 91.056 3, 77.041 7C15H20O芳姜黃酮[22]沒(méi)藥烷型 4212.63219.174 34219.174 26?0.4 219.174 8, 109.102 5, 67.058 3C15H22O諾卡酮[20]艾里莫酚烷型 4312.67203.179 43203.179 460.2 203.179 1, 147.116 7, 119.086 6, 105.072 2C15H22姜黃烯[20]沒(méi)藥烷型 4412.88205.195 08205.195 130.2 205.195 2, 149.130 2, 135.114 6, 109.102 9C15H24β-欖烯香[20]欖烷型 4513.30219.174 34219.174 400.3 121.101 7, 105.071 3, 93.071 5, 83.051 7C15H22O姜黃酮[21]沒(méi)藥烷型 4613.51205.195 08205.195 090.1 149.132 5, 121.101 7, 107.086 7, 93.071 8C15H24α-姜烯[20]沒(méi)藥烷型

*與對(duì)照品進(jìn)一步確認(rèn)

*further confirmed with reference substances

圖2 二氫姜黃素裂解過(guò)程

（1）愈創(chuàng)木烷型：化合物22（R＝9.18 min）在正離子模式下/237.185 1 [M＋H]+，質(zhì)譜軟件計(jì)算出精確分子式為C15H18O3，觀察二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，主要碎片離子為/229.121 1 [M－H2O]+，與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)比對(duì)，鑒定化合物為zedoarol。化合物19、25通過(guò)對(duì)照品對(duì)照分別確定為莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇。

（2）吉瑪烷型：郁金樣品中，化合物14、15、17、24、30、35、36、39為吉瑪烷型倍半萜。分別為莪術(shù)二酮、蓬莪術(shù)環(huán)氧酮、germaerone-4,5- epoxide、新莪術(shù)二酮、呋喃大牻牛兒酮、莪術(shù)呋喃二烯、莪術(shù)呋喃二烯酮、吉瑪酮。以莪術(shù)二酮和吉馬酮為例，莪術(shù)二酮在正離子模式下/237.184 7 [M＋H]+，質(zhì)譜軟件計(jì)算出精確分子式為C15H24O2，觀察二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，主要碎片離子為/219.174 2 [M＋H－H2O]+，雙鍵進(jìn)一步裂解得到135.117 4、107.087 4，與對(duì)照品比對(duì)，鑒定化合物14為莪術(shù)二酮。在正離子模式下/219.174 2 [M＋H]+，質(zhì)譜軟件計(jì)算出精確分子式為C15H22O，觀察二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，主要碎片離子為/201.165 0 [M＋H－H2O]+，雙鍵進(jìn)一步裂解得到/177.127 4、135.116 7、107.086 1與對(duì)照品比對(duì)，鑒定化合物39為吉馬酮。質(zhì)譜裂解途徑見(jiàn)圖3。吉瑪烷型倍半萜多以酮類為主，易發(fā)生麥?zhǔn)现嘏琶撊?H2O，然后主要以雙鍵的α裂解為主要裂解途徑。

（3）沒(méi)藥烷型：共鑒定了8種沒(méi)藥烷型倍半萜被，以化合物31（R＝10.69 min）為例，正離子模式下/221.191 1 [M＋H]+，計(jì)算出精確分子式為C15H24O，觀察二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，主要碎片離子為/221.191 1、203.184 3、109.103 5、81.075 7，根據(jù)Scifinder和Reaxy數(shù)據(jù)庫(kù)檢索和參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[19]鑒定化合物為bisacurol。化合物45（R＝13.3 min），正離子模式下/219.174 4 [M＋H]+，計(jì)算出精確分子式為C15H22O，觀察二級(jí)質(zhì)譜離子碎片，主要碎片離子為/121.101 0、105.107 1、93.070 6、53.050 8，根據(jù)Scifinder和Reaxy數(shù)據(jù)庫(kù)檢索鑒定化合物為姜黃酮，裂解途徑見(jiàn)圖4。沒(méi)藥烷型倍半萜易在環(huán)外C-C鍵處發(fā)生裂解也易在雙鍵處發(fā)生α裂解。

3.3 共有成分分析

4種郁金進(jìn)行共有成分分析，得到12種共有成分，分別為姜黃內(nèi)酯C、莪術(shù)二酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇、二氫姜黃素、去甲氧基姜黃素、莪術(shù)呋喃二烯酮、姜黃烯、β-欖烯香、姜黃酮和姜烯。見(jiàn)表3。

3.4 潛在Q-Marker預(yù)測(cè)

3.4.1 “成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 將4種郁金12個(gè)共有成分作為化學(xué)標(biāo)記物進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，確定郁金治療抑郁的潛在Q-Marker。得到326個(gè)化學(xué)成分相關(guān)靶點(diǎn)及430個(gè)疾病靶點(diǎn)。兩者取交集后獲得藥物-疾病共同靶點(diǎn)77個(gè)。

3.4.2 PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 對(duì)12個(gè)潛在活性成分與77個(gè)藥物-疾病共同靶點(diǎn)進(jìn)行分析，得到“成分-靶點(diǎn)-疾病”P(pán)PI的網(wǎng)絡(luò)圖并構(gòu)建蛋白相互作用的PPI網(wǎng)絡(luò)（圖5）。圖中綠色代表藥物成分中的9種活性成分為姜黃內(nèi)酯C、莪術(shù)二酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇、二氫姜黃素、去甲氧基姜黃素、莪術(shù)呋喃二烯酮和姜黃酮（姜黃烯、β-欖烯香和姜烯3個(gè)活性成分靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)無(wú)交集，予刪除），藍(lán)色代表77個(gè)共同靶點(diǎn)，紅色代表疾病。PPI圖中節(jié)點(diǎn)表示蛋白，邊表示蛋白之間的關(guān)聯(lián)，節(jié)點(diǎn)的邊越密集，表明degree值越大，說(shuō)明其在郁金抗抑郁的過(guò)程中就發(fā)揮更重要的作用。其中姜黃酮degree值為37，莪術(shù)雙環(huán)烯酮degree值為30，莪術(shù)二酮degree值為24，莪術(shù)烯醇degree值為10，二氫姜黃素degree值為14，去甲氧基姜黃素degree值為14，莪術(shù)醇degree值為13，莪術(shù)呋喃二烯酮degree值為8，姜黃內(nèi)酯C degree值為6。姜黃酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮和莪術(shù)二酮對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)更多作用更大。

圖3 莪術(shù)二酮(A) 和吉瑪酮(B) 裂解過(guò)程

圖4 Bisacurol (A)和姜黃酮裂解過(guò)程(B)

表3 不同藥材來(lái)源郁金飲片共有成分和交叉存在成分分析

Table 3 Common and cross-existent components analysis of Curcuma Radix pieces from four different sources

不同基原植物數(shù)量/個(gè)共有成分名稱 溫郁金、廣西莪術(shù)、姜黃、蓬莪術(shù)12姜黃內(nèi)酯C、莪術(shù)二酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇、二氫姜黃素、去甲氧基姜黃素、莪術(shù)呋喃二烯酮、姜黃烯、β-欖烯香、姜黃酮和α-姜烯 溫郁金、廣西莪術(shù)、蓬莪術(shù)21zedoalactone B 、zedoarolide B、zedoalactone A、莪術(shù)奧酮二醇、姜油酚、異莪術(shù)奧酮二醇、姜黃內(nèi)酯A、蓬莪術(shù)環(huán)氧酮、zedoarofuran、germaerone-4,5-epoxide、原莪術(shù)二醇、zedoarol、comosone II、新莪術(shù)二酮、甜沒(méi)藥姜黃醇、agassizin、呋喃大牻牛兒酮、莪術(shù)油、莪術(shù)呋喃二烯、pyrocurzerenone、吉瑪酮 廣西莪術(shù)、蓬莪術(shù)5姜黃醇酮、姜黃素C、姜黃素A、桂莪術(shù)內(nèi)酯、諾卡酮 溫郁金、姜黃2莪術(shù)呋喃烯酮、姜黃素 廣西莪術(shù)、姜黃1芳姜黃酮 蓬莪術(shù)、姜黃2雙去甲氧基姜黃素 溫郁金2莪術(shù)酮、表莪術(shù)酮 姜黃1姜黃酮醇

圖5 成分-靶點(diǎn)-疾病相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖和核心靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)

Fig.5 Network diagram of component-target-disease interaction and PPI network of core targets

3.4.3 核心靶點(diǎn)分析及KEGG富集分析 將PPI網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入Cystoscap 3.7.2中，通過(guò)NetworkAnalyzer工具進(jìn)行拓?fù)浞治?，以degree、betweenness centrality、average shortest path length和closeness centrality這4個(gè)參數(shù)為參考標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)degree排序，選取分值大于平均分的基因作為核心靶點(diǎn)，將前30個(gè)靶點(diǎn)使用R 3.6.1繪制條形圖。根據(jù)拓?fù)浞治鲞M(jìn)行核心靶點(diǎn)篩選，主要包括5羥色胺受體（HTR1A、HTR2A、HTR1D、HTR1B）、阿片受體（OPRK1、OPRM1、OPRD1、OPRL1）等主要靶點(diǎn)。將77個(gè)共同靶點(diǎn)進(jìn)行KEGG通路分析，Padjust代表富集的顯著性，顏色越紅則顯著性越高。由圖6可知，4個(gè)標(biāo)記化合物抗抑郁關(guān)鍵靶點(diǎn)主要涉及神經(jīng)活性配體-受體相互作用、血清素能突觸、鈣信號(hào)通路、cAMP信號(hào)通路、逆行內(nèi)源性大麻素信號(hào)等15條信號(hào)通路。

4 討論

郁金在臨床中應(yīng)用十分廣泛[23]，有很多關(guān)于其在治療抑郁癥的研究和報(bào)道[4,13,24]，《中國(guó)藥典》2020年版中4種基原郁金藥材均可作為正品郁金藥用，但由于郁金在外觀和內(nèi)在質(zhì)量均存在較大差異。迄今為止郁金藥材和飲片尚未建立合適的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

圖6 核心靶點(diǎn)及KEGG富集分析

本研究基于劉昌孝院士提出的Q-Marker概念，通過(guò)UPLC-Triple-TOF-MS技術(shù)對(duì)4種基原郁金中的化合物進(jìn)行了定性分析。通過(guò)UPLC-Triple-TOF- MS技術(shù)對(duì)4種基原郁金的化學(xué)成分進(jìn)行快速鑒別，共檢測(cè)到46個(gè)化合物，其中溫郁金共鑒別出39個(gè)，廣西莪術(shù)鑒別出40個(gè)，蓬莪術(shù)鑒別出40個(gè)，姜黃鑒別出17個(gè)。主要包括姜黃素類成分和10種不同結(jié)構(gòu)類型的倍半萜類成分。初步找出4種郁金的12個(gè)共有化合物為姜黃內(nèi)酯C、莪術(shù)二酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇、二氫姜黃素、去甲氧基姜黃素、莪術(shù)呋喃二烯酮、姜黃烯、β-欖烯香、姜黃酮和姜烯。并基于找出的共有化合物作為郁金潛在的化學(xué)標(biāo)記物進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)姜黃內(nèi)酯C、莪術(shù)二酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇、二氫姜黃素、去甲氧基姜黃素、莪術(shù)呋喃二烯酮和姜黃酮9個(gè)化合物可通過(guò)5羥色胺受體（HTR1A、HTR2A、HTR1D、HTR1B）、阿片受體（OPRK1、OPRM1、OPRD1、OPRL1）等主要靶點(diǎn)對(duì)抑郁癥中的神經(jīng)活性配體-受體相互作用、鈣信號(hào)通路等關(guān)鍵信號(hào)通路發(fā)揮藥理作用。

有實(shí)驗(yàn)研究表明姜黃酮在小鼠絕望實(shí)驗(yàn)中具有明顯的抗抑郁活性，可以降低血液中皮質(zhì)酮水平，同時(shí)增加皮質(zhì)、紋狀體、海馬體和下丘腦中5-羥色胺水平，達(dá)到抗抑郁效果[25-26]。有文獻(xiàn)報(bào)道莪術(shù)雙環(huán)烯酮和莪術(shù)烯醇具有抗氧化活性和神經(jīng)保護(hù)作用，可以改善過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的小鼠神經(jīng)母細(xì)胞瘤-大鼠神經(jīng)膠質(zhì)瘤雜交瘤細(xì)胞的氧化應(yīng)激[27]。細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)表明莪術(shù)二酮、莪術(shù)醇和莪術(shù)呋喃烯酮可以通過(guò)劑量相關(guān)的方式抑制跨膜蛋白16A介導(dǎo)的電流流入，同時(shí)能抑制細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度和鉀離子通道[28]。二氫姜黃素和雙去甲氧基姜黃素為姜黃素類似物，有很多關(guān)于姜黃素抗抑郁的報(bào)道[29-31]。Li等[32]通過(guò)細(xì)胞胞吐實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)姜黃素和雙去甲基姜黃素可以可調(diào)節(jié)PC12細(xì)胞中單胺的釋放而改善記憶和學(xué)習(xí)。二氫姜黃素是姜黃素的主要代謝產(chǎn)物之一，可以抗氧化、調(diào)血脂和保護(hù)肝臟等，Yu等[33]通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二氫姜黃素可以通過(guò)調(diào)節(jié)甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1C、Patatin樣磷脂酶結(jié)構(gòu)域蛋白3和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-α的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)水平來(lái)降低細(xì)胞三酰甘油的水平，同時(shí)通過(guò)增加pAKT和PI3K的蛋白質(zhì)表達(dá)水平來(lái)改善肝細(xì)胞葡萄糖攝取。姜黃內(nèi)酯C未見(jiàn)有抗抑郁的報(bào)道，但有文獻(xiàn)報(bào)道其對(duì)小鼠的急性肝損傷有保護(hù)作用[34]。結(jié)合Q-Marker“五原則”的可測(cè)性和文獻(xiàn)有效性佐證，將姜黃酮、莪術(shù)雙環(huán)烯酮、莪術(shù)二酮、莪術(shù)烯醇、莪術(shù)醇、二氫姜黃素、去甲氧基姜黃素和莪術(shù)呋喃二烯酮作為郁金潛在的Q-Marker。

本研究采用UPLC-Triple-TOF-MS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法，建立各基原郁金化學(xué)成分庫(kù)可以快速確認(rèn)其成分，分析預(yù)測(cè)郁金潛在的Q-Marker，可為全面建立郁金質(zhì)量評(píng)價(jià)方法及質(zhì)量溯源體系提供理論依據(jù)，還可為含有郁金的復(fù)方Q-Marker的篩選提供參考。本實(shí)驗(yàn)在完成多基原，多產(chǎn)區(qū)復(fù)雜中藥成分快速指認(rèn)方面做出探索，為進(jìn)一步進(jìn)行郁金藥材 Q-Marker的研究奠定基礎(chǔ)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Rapid establishment of a database of potential quality markers (Q-Marker) of traditional Chinese medicine inbased on UPLC-Triple-TOF-MS and network pharmacology

ZHANG Kuan-yong1, SHEN Yi1, ZHANG Lu1, ZHANG Qiao-yan1, MENG Xiong-yu1, GE Zhi-wei1, YAN Bin-jun1, QIN Lu-ping1

1.College of Pharmacy, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China 2.Agricultural and Health Environmental Testing Center of Zhejiang University, Hangzhou 310058, China

According to the concept of Q-Marker of traditional Chinese medicine, to establish a potential Q-Marker library of different sources of Yujin ().Ultra-performance liquid chromatography and triple quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-Triple-TOF-MS) technology was used to establish a high-resolution mass spectrometry database of the chemical constituents of, and the chemical constituents-targets were constructed by methods such as network pharmacology.Point-channel prediction ofQ-Marker.A total of 46 chemical components and 12 common components were identified indecoction pieces.Using common components as Q-Marker candidates for network pharmacology analysis, it was predicted that turmerone, curcumenone, curdione, curcumenol, curcumol, dihydrocurcumin, demethoxycurcumin and furanodienone can act on serotonin receptors (HTR1A, HTR2A, HTR1D, HTR1B), opioid receptors (OPRK1, OPRM1, OPRD1, OPRL1) and other targets, through the regulation of neuroactive ligand-receptor interactions, serotonergic synapses, calcium signaling pathways, cAMP signaling pathways, retrograde endocannabinoids important pathways such as signaling play an anti-depressant effect.UPLC-Triple-TOF-MS technology and network pharmacology methods can be used to quickly analyze and determine the chemical components of traditional Chinese medicine, and establish a potential Q-Marker library of.

; quality marker(Q-Marker); network pharmacology; turmerone; curcumenone;curdione; curcumenol; curcumol; dihydrocurcumin; demethoxycurcumin; furanodienone

R284.1

A

0253 - 2670(2022)09 - 2612 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.09.003

2022-01-28

浙江省中醫(yī)藥科技計(jì)劃項(xiàng)目（2019ZQ012）；GK2021年浙江省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（21-308）

張寬永（1994—），碩士研究生。Tel: 19157739098 E-mail: 1192572210@qq.com

通信作者：秦路平，博士，教授，主要從事內(nèi)生菌方向。E-mail: lpqin@zcmu.edu.cn

嚴(yán)斌俊，博士，副教授，主要從事藥物分析方向。E-mail: ybinjun@126.com

[責(zé)任編輯 王文倩]