人参茎叶皂苷

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 1. 摘 要 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 参类目前是世界上被广泛应用的天然药物，特别是人参，西洋参和三七。其中人参皂苷（Ginsenoside）被认为是其中的主要活性成分，主要包括人参皂苷Ginsenoside Rb1, Rb2 和Rg1。人参中皂苷的种类，表达水平以及局部分布模式的差别不仅可以鉴别人参品种和产地，同时帮助探索有效成分的代谢通路。采用iMScope i TRIO /i 质谱成像的方法对人参品种和年限进行鉴定，不仅前处理简单，不需要染色或者标记，同时还能原位观察到人参皂苷在植物组织中的空间分布信息。本研究建立了成像质谱显微镜技术对人参皂苷类物质在组织中的空间分 span style=" text-indent: 2em " 布的直接分析（不需要染色和标记）及其结构确证的方法，对于植物类样品中有效成分或者毒物毒素的原位分析来说具有借鉴意义。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2. 前 言 /p p style=" line-height: 1.75em text-indent: 2em " 人参皂苷（Capsaicinoids）属于固醇类化合物，三萜皂苷，被认为是参类物质的主要活性成分，研究发现人参皂苷具有缓解疲劳，延缓衰老，抑制癌细胞增殖等作用。目前对于人参皂苷类物质的研究主要集中在分离提取纯化工艺改进及其生物活性的相关研究。常规的方法是把样品均质化，过柱子分离提取纯化，最后通过质谱检测器进行检测。但是这种方法样品前处理复杂，且其在组织中的原位空间分布信息不得而知。目前常用的成像方法，需要对目标物进行标记，但是标记物容易解离，且未知物无法测定。针对这些局限性，岛津开发了质谱显微镜，把显微镜和质谱仪精准的融合在一起。借助iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学微镜，可以清晰的观察并定位到人参的细微组织上，从而进行多点的质谱成像分析。后端配置离子阱和飞行时间串联质谱仪（ITTOF），具有高质量分辨率的多级质谱分析功能，提供丰富的碎片信息，进一步验证人参皂苷的结构。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3. 实 验 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.1 材料和仪器 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 三年生长白山产人参购自中国中医科学院中药研究所。MALDI级别的a-Cyano-4hydroxycinnamic acid (CHCA),购自西格玛公司。人参皂苷Ginsenoside Rb1，Rb2和Rg1购自ChromaDex公司，Rb1, Rb2和Rg1的化学结构式见下图1。HPLC级别的乙腈和甲醇购自默克公司。25 mm X 75 mm导电载玻片购自德尔塔科技公司。明胶购自西格玛公司。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.2 切片的制作以及基质涂敷 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 干燥人参取根须部位，用100 mg/ml明胶进行包埋。使用Leica CM1950在-20℃的环境下制作15μm厚切片。采用升华+喷涂的two-step基质涂敷方法，其中基质升华通过SVC-700TMSG iMLayer自动升华仪完成。基质喷涂使用GSI Creos Airbrush完成。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 3.3 基于iMScope i TRIO /i 的质谱成像分析 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 分析条件 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a89b5578-4bc2-4bff-99f7-11fad88f2941.jpg" title=" 微信截图_20200619174751.png" alt=" 微信截图_20200619174751.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4. 结果与讨论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.1 人参皂苷Ginsenoside标准品的化学结构及其相应的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/06529eee-65af-4b74-a856-2e5ef1e54bfd.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图 1. 人参皂苷化学结构式及其单同位素质量(A) Ginsenoside Rb1（B）Ginsenoside Rb2（C）Ginsenoside Rg1 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 520px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/00d99d47-ee07-4161-a799-833f1bf69896.jpg" title=" 2.png" width=" 600" height=" 520" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" width: 600px height: 264px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f880816d-99a9-4a55-b585-1c0d964da052.jpg" title=" 3.png" width=" 600" height=" 264" border=" 0" vspace=" 0" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图 2. 人参皂苷Ginsenoside标准品的质谱图。(A) Rb1[M+K]+一级平均质谱图及其(B) 二级平均质谱图。(C) Rb2[M+K] + 一级平均质谱图及 span style=" text-indent: 2em " 其(D) 二级平均质谱图。(E) Rg1[M+K] + 一级平均质谱图及其(F) 二级平均质谱图。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 4.2 人参切片上人参皂苷类物质的质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b21f3f6a-6be7-4fde-9a8d-45f23c1b94d7.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: center " 图 3. 人参切片多点成像质谱分析. (A) m/z 800-1250全扫描平均质谱图。(B) 人参皂苷Rb1[M+K] +的扩大质谱图。(C) 人参皂苷Rb2[M+K] +的扩大质谱图。(D) 人参皂苷Rg1[M+K] +的扩大质谱图。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/ee5cb9f3-82b0-4eb5-a439-df0bc03d04ba.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " 图 4. 人参中人参皂苷（Ginsenoside）类物质的多点成像质谱分析（放大倍数为1.25X）。(A) 人参根茎切片的光学图像。(B).人参皂苷Rb1（[M+K]+:1147.52）的一级离子密度图。(C).人参皂苷Rb2（[M+K] +:1117.50）的一级离子密度图。(D).人参皂苷Rg1（[M+K] +:839.41的一级离子密度图. Scale bar: 500 μm。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-align: center " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 5. 结 论 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 通过iMScope i TRIO /i 前端搭载的高分辨光学显微镜拍摄的光学图像和相应的多点质谱图像的重叠，我们可以直观 span style=" text-indent: 2em " 地观察到人参皂苷Rb1，Rb2和Rg1都主要分布在人参的韧皮层及其表皮，且Rb1和Rb2的丰度相比Rg1高。其中， /span span style=" text-indent: 2em " 加钾峰丰度比较高，推测可能人参中钾离子的含量比较大。通过IT-TOF串联质谱提供丰富的碎片信息，进一步 /span span style=" text-indent: 2em " 确认人参皂苷类物质的结构。本研究成功建立了不需要染色和标记，直接评价人参皂苷类物质在人参组织上原 /span span style=" text-indent: 2em " 位空间分布的研究方法。为植物类样品中有效成分的原位分布研究开辟了新的途径。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 6. 文 献 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " [1] Taira Shu et al Mass spectrometric imaging of ginsenosides localization in Panax ginseng root. Am J Chin Med. 2010 /p

研究背景人参是一味广为人知的中草药，在中国已有数千年的应用历史，具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津养血、安神益智的功效。现代药理研究表明，人参的主要活性成分人参皂苷在糖尿病、阿尔兹海默症及癌症中能够发挥保护作用。同时，大量的研究表明，蒸制人参（红参和黑参）相对于生晒参具有更好的药理作用。 人参皂苷Rk1及Rg5是蒸制人参中的特征性成分，二者为同分异构体，结构上仅双键位置不同。研究证实，人参皂苷Rk1及Rg5具有抗炎、降低血糖、保护心肌、神经保护及抗癌等作用。本研究对人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠体内的药物动力学过程进行比较研究。 1—〇方法与结果〇— 该研究使用LCMS-8050三重四极杆液相色谱质谱联用仪建立了血浆中人参皂苷Rk1及Rg5的定量检测方法。然后，通过灌胃及口服方式给予大鼠人参皂苷Rk1及Rg5，收集血浆进行定量分析，并计算药动参数。 通过全扫及产物离子扫描，确定人参皂苷Rk1、Rg5及Rg3（内标）的母离子及产物离子，如图1所示。经过LabSolutions软件自动MRM优化后，对建立的方法进行专属性、线性、精密度、准确度、基质效应及提取回收率验证，结果如图2、表1及表2所示。结果表明，建立的方法符合生物样品的测定要求。图1 人参皂苷Rk1（A）、Rg5（B）及Rg3（C）的产物离子扫描图 图2 人参皂苷Rk1、Rg3和Rg3的MRM色谱图：A，空白血浆；B，空白血浆加人参皂苷Rk1或Rg5和Rg3；C，给药老鼠血浆 表1 人参皂苷Rk1及Rg5的日内及日间精密度及准确度表2 人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠血浆中的提取回收率，基质效应及稳定性大鼠24只，随机分为4组，每组6只，分别为人参皂苷Rk1、Rg5口服组（50mg/kg）和人参皂苷Rk1、Rg5静脉组（2mg/kg）。经取血、收集血浆、加标、涡旋、离心、吹干、复溶，以及再涡旋、离心、取上清等步骤后，进入LCMS-8050进行分析。 药-时曲线结果如图3所示，人参皂苷Rk1及Rg5在灌胃给药5 min后，即可在血液中检出，说明人参皂苷Rk1及Rg5能够被快速吸收入血。人参皂苷Rg5在灌胃给药4 h后达到最大血药浓度，人参皂苷Rk1在灌胃4至6 h后可达到最大血药浓度，结果表明人参皂苷Rg5相对于人参皂苷Rk1具有更好的吸收。 使用非房室模型计算的药物动力学参数结果如表3所示。人参皂苷Rk1及Rg3灌胃的药物浓度-时间曲线下面积分别为204.18 ngh/mL和985.69 ngh/mL，分布体积分别为1821.04 L/kg和388.57 L/kg，消除速率分别为249.40 L/h/kg和53.79 L/h/kg。同时，人参皂苷Rk1和Rg5的生物利用度仅有0.67%和0.98%，胃肠道的代谢和较差的跨膜转运能力可能是其生物利用度差的主要原因。 图3 人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠体内的药-时曲线：A，口服（50mg/kg）；B，静脉给药（2 mg/kg） 表3 人参皂苷Rk1及Rg5在大鼠体内的药动参数(n = 6)2—〇 总结与讨论 〇— 本文建立了UHPLC-MS/MS方法用于测定血浆中人参皂苷Rk1及Rg5的含量，并对其进行方法学考察。结果表明其专属性、基质效应、回收率、精密度、准确度和稳定性等均满足生物样品定量分析要求。通过对人参皂苷Rk1及Rg5的药物动力学研究，发现灌胃给予大鼠50 mg/kg人参皂苷Rk1或 Rg5后，二者均能被迅速吸收入血，但它们的口服生物利用度较低。如何提高它们的生物利用度是开发利用人参皂苷Rk1及Rg5亟待解决的主要问题之一。LCMS-8050 3—〇 文献简介〇— 文献题目《Pharmacokinetic studies of ginsenosides Rk1 and Rg5 in ratsby UFLC–MS/MS》使用仪器LCMS-8050，LC-30AD作者Chao Ma1,2， Qiyan Lin1 ，Yafu Xue1，Zhengcai Ju1， Gang Deng1， Wei Liu3，Yuting Sun1，Huida Guan1，Xuemei Cheng1, Changhong Wang1* 1.Institute of Chinese Materia Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, The MOE Key Laboratory for Standardization of Chinese Medicines, Shanghai R&D Centre for Standardization of Chinese Medicines, Shanghai, China2.Department of Pharmacy, Fudan University Shanghai Cancer Center, Department of Oncology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai, China3.Key Laboratory of Liver and Kidney Diseases (Ministry of Education), Institute of Liver Diseases, Shuguang Hospital Affiliated with Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai, China* Corresponding author. Institute of Chinese Materia Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China. Tel: 086-021-51322511, Fax: 086-021-51322519, E-mail: wchcxm@shutcm.edu.cn wchcxm@hotmail.com (Changhong Wang). 原标题：人参皂苷Rk1和Rg5在大鼠体内的药物动力学研究上海中医药大学 中药研究所文章发表于Biomedical Chromatography文章链接：https://doi.org/10.1002/bmc.5108 致谢本研究工作得到中国国家自然科学基金（基金号 81903804, 81530101, 81530096）的支持。 声明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考，不得用于其他营利性活动。3、本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 9月27日，“产业计量（上海）论坛”开幕。论坛上，由中国工程院院士庄松林领衔的太赫兹科研团队，将太赫兹技术在全国首次应用于人参皂苷的精准定性与定量检测，并可有效识别西洋参的不同产地，解决了现有药典液相质谱法专业技术要求高、耗时长、专业仪器成本高、损耗样本等难题。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7f40c026-292f-4480-a95d-9735d9f202e2.jpg" title=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461042.jpg" alt=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461042.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " “不同的物质有着不一样的波谱，就像人类的指纹一样。以‘三七’为例，我们用太赫兹技术来检测三七的有效成分含量，省去了以往粉碎、烘干、化学提取耗时7个多小时的繁琐流程，实现了药材检测耗时以‘分钟’为单位的方法，同时做到样本仅需一片且无损的高效能检测。”团队成员彭滟教授介绍，经过两年多的研发，太赫兹人参皂苷检测仪正式问世，解决了肉眼识别难度大、专业仪器成本高的难题，提高三七产品检测能力的同时，加强了“高端中药材”的质量监管，使假“三七”无所遁形。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此外，太赫兹技术还可促使“地沟油”查出率进一步提高。团队成员朱亦鸣教授介绍：“地沟油多次使用后会含有动物脂肪酸、过氧化物等物质，新鲜的油主要是植物脂肪酸，两者振动频率不同，只需要把每次检测出的油品的共振吸收峰和数据库对比，就能有效地判断出油脂内含有哪一种成分，从而判断出油的种类。”运用该技术，目前“地沟油”的检测已由原来近3小时，缩短到仅需10秒钟。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/d0409556-7888-4bfe-b29a-cc856a74bac3.jpg" title=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461045.jpg" alt=" NEM1_20200928_C0325712796_A2461045.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 太赫兹人参皂苷检测仪 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 时间频率的计量水平是国家核心竞争力的重要体现，高准确度时间频率已经成为一个国家科技、经济和社会生活中至关重要的参数。太赫兹技术的应用和高精度时间频率技术的融合，将有望实现太赫兹源频率测量的分辨率由100kHz提高到1Hz左右，提升约10万倍，为基础科学领域研究、维护金融市场的交易秩序、提高卫星导航的测量精度提供坚实计量技术保障。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 上海市市场监督管理局表示，太赫兹技术在计量测试技术发展、食品药品监管等领域的应用，不仅是以高端科研成果作为技术支撑，应用于日常市场监管工作开展、促进本市市场监管成效提升的重要方法，也是市场监管部门自行政体制改革后，各领域职能交互、融合、再次迸发“火花”的又一体现。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹目前正处于产业化节点，目前还存在一些问题亟待解决，但其在医学、成像、军工、通信等领域的巨大潜力吸引着众多科研专家钻研，中国工程院院士庄松林领衔的上海理工大学太赫兹团队就是其中的一只。中国科学仪器较西方发达国家起步较晚，落后较大，但太赫兹技术相比于西方发达国家，我国的技术水平并无太大落后，或称为我国屹立世界定点的又一领域。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 什么是太赫兹波？ /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹波是指频率范围为0.1~10.0THz的电磁波，波长范围为0.03~3.00mm，介于微波频段与红外之间，属于远红外波段，此波段是人们所剩的最后一个未被开发的波段，兼具二者的优点——穿透性好、安全性好、可无损检测等等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 太赫兹波段自从19世纪后期正式命名之后，受到中欧美日多个国家的高度关注，各国纷纷将其入选改变世界的技术评比之中。而我国，太赫兹技术的研究在理论方法、元器件、实验测量技术等方面的成果基本保持在国际最先进水平。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前，国内太赫兹研究已经从理论研究发展到技术应用阶段，并在国家战略领域发挥了重要作用。如在探秘宇宙方面，可利用太赫兹技术探测近地星际的水、氧和碳，同时进行行星表面土壤、岩层成分分析；在航天材料领域，太赫兹技术可以分析宇宙空间中不同国家卫星的组成、结构甚至材料。同时。由于太赫兹波有较强的穿透率，因而可用于安全的无损检测，尤其是对一些塑料泡沫等绝缘材料内部的缺陷和裂纹等进行无损检测和成像，在战略导弹及航空、航天结构材料的检测和评估方面具有重要的应用价值。 /p