解决中药复杂体系关键科学问题的质谱创新方法及应用

地区:上海市 宝山区

关键词:中国科学院长春应用化学研究所;深圳大学;长春中医药大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004627

成果描述:

中药的安全性、有效性及质量可控性是现代中药研究中的关键科学问题。而中药复杂体系的分析是制约上述科学问题的“瓶颈”之一。该项目充分发挥现代质谱技术快速、灵敏及特异性强等优势,建立了系统的质谱分析新方法和创新研究平台,解决中药复杂体系中众多成分同时分析的难题,并将其应用于阐明中医药理论的科学内涵及整体质量控制等诸多方面。取得如下创新成果:从离子内能角度出发,阐释各类成分的质谱特征规律,建立了中药复杂体系中化学成分结构表征的质谱新方法。从离子内能角度阐明各类中药成分的质谱特征规律,成功建立了皂苷、黄酮和生物碱等多类成分快速、灵敏的质谱分析方法,获取复杂体系中各类成分重要的结构信息,同时进行同类或多类成分的快速结构表征。上述方法无需繁琐的分离及衍生化过程,快速发现、鉴定数十及上百种微量及痕量成分,解决了中药复杂体系的分析难题。利用质谱学方法研究中药炮制、配伍过程中化学物质组的变化及吸收代谢规律,阐明了典型中药炮制、配伍的科学内涵。在国内较早从化学物质组角度阐明了乌头、人参等典型中药炮制、配伍的科学内涵。揭示了乌头属中药的炮制、配伍机理与有毒成分-双酯型生物碱的转化、结合及溶出密切相关;提出影响双酯型生物碱含量的重要因素;发现人参炮制主要发生皂苷C20位糖链的水解,同时伴有异构化及梅拉德反应;并据此开发了相关中药新的炮制方法及有效成分的转化方法。从药物作用机制出发,建立了中药活性成分筛选的亲和质谱方法。选择糖尿病、痛风、肿瘤等疾病相关靶分子,建立了超滤质谱、强度衰减质谱等亲和质谱筛选方发,从单味及复方中药中筛选鉴定了数百种活性成分,为创新中药研发提供了强有力的科学数据支撑。上述方法实现了复杂体系中活性成分筛选及结构表征的同时完成,在分子水平上解决了中药复杂体系中活性成分高通量筛选的难题。多维化学及生物指纹图谱技术与化学计量学方法相结合,建立了中药材、饮片及制剂的综合质量控制与评价方法。基于活性筛选、药效物质基础及谱效关系的研究,建立了多维化学及生物指纹图谱与多指标成分含量测定相结合的中药综合质量控制方法,成功用于五味子、人参、川乌等20余种中药材的品种优选、生长期确定、品质评价,以及复方板蓝根颗粒等中成药的质量控制等诸多方面。将原位质谱方法用于中药材及其炮制品的快速质量控制与品质评价,分析时间仅需数十秒,应用前景广阔。标志性成果及推广应用情况:研发中药新药2项(均已转让,并正在进行临床试验);授权发明专利46项,8项实现技术转让;获吉林省科技进步一等奖2项;发表论文332篇,其中SCI收录272篇,IF总和498. 9;SCI他引1869次;编著《中药质谱分析》专著。将复杂体系结构表征、饮片加工及质量控制等技术应用于亚泰制药及其它药企产品的研发、质量控制及标准提升中,使相关产品近三年销售额增加13. 36亿元,经济和社会效益显著。
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