使用 LC/MS 和 GC/Q-TOF 技术强化土坛树树皮代谢物分析

摘要

传统草药被用作许多疾病的替代药物。土坛树就是这样一种传统药用植物。目前已有多项研究使用到这种植物的提取物，这也证明了其具有治疗价值。但是，极少有人尝试确定这种植物复杂的代谢物组成。在本应用简报中，我们用有机溶剂和水性溶剂对样品进行提取，对土坛树树皮上的代谢物进行分析和鉴定。通过 Agilent 1260 的分析型馏分收集系统对有机溶剂提取物和水提取物进行馏分收集。并利用 LC/MS 和 GC/Q-TOF 技术分析每种馏分。使用 HILIC 色谱和三个独立的正交反向色谱柱进行 LC/MS/MS 分析。使用 AJS 离子源在正离子和负离子模式下收集数据，然后在 METLIN 数据库或 MS/MS 谱库中进行搜索。那些未能获得数据库和谱库匹配的八角枫属化合物继而还可以使用安捷伦 MSC 软件在收录超过 3000 万个结构的 ChemSpider (http://www.chemspider.com/) 数据库中进行搜索。为了鉴定由 GC/Q-TOF 分析结果所产生的化合物，可以通过 Agilent-Fiehn GC/MS 代谢组学谱库和 Wiley/NIST 谱库对数据进行检索。借助多个 GC 谱库的搜索结果鉴定出 62 种化合物，匹配得分均大于 70。

使用两种技术共检测出 1016 种化合物，其中有 511 种化合物被成功鉴定。文献检索显示，511 种化合物中有 81 种对癌症、微生物感染等传统疾病具有治疗效果。我们的研究表明，使用馏分收集法进行代谢物富集、用双相溶剂提取以及正交色谱柱固定相进行代谢物分离，并采用互补的 LC/MS 和 GC/MS 检测，可以提高药用植物的代谢物检测范围。

前言

土坛树是印度阿育吠陀医学和中医学里的一种药用植物。这种植物通常用于治疗癌症、麻风病、糖尿病、瘫痪、微生物感染等多种疾病。植物的每个部分都可口服或者外用，具体取决于所治疗的疾病类型。此前已有实验将这种药用植物与特定疾病或效能建立起关联。非靶向代谢组学的综合评估是指使用LC/MS、GC/MS 和 NMR 等互补的通用分析技术对所获样品中的生化中间体信息进行无偏见分析。影响代谢组综合评估的因素取决于：

• 样品采集/提取程序中所用的方法

• 分馏

• 色谱分离固定相

• 电离技术/模式

• 采集参数

• 数据处理/分析

• 数据库/谱库鉴定

本研究使用正交 LC/MS 和 GC/Q-TOF技术对这种植物茎皮的代谢物进行综合分析，包括使用最新的谱库和数据库鉴定代谢物。

结论

本研究证明应用综合代谢物分离和检测策略有助于鉴定土坛树树皮中的代谢物。使用分馏法富集化合物。此外，使用多平台法检测具有不同极性的化合物。使用四种不同色谱柱固定相，结合两种电离模式，增加了鉴定代谢物的总数。对于未能在 METLIN谱库中找到的化合物可用 MSC 软件进行鉴定。我们的研究结果表明，本研究中鉴定出的 81 种次级代谢物均有治疗价值。