知母提取物的成分分析及对T2DM大鼠干预代谢组学初探

摘要

中药知母，是一常用的苦寒清热药，有悠久的降血糖应用历史。现代药理研究表明知母中主要活性成分为知母皂苷、双苯吡酮和知母多糖三大类，具有改善认知和记忆缺陷、抑制血小板聚集、抗超氧化作用、抗炎、抗病原微生物、降血糖、降低转氨酶等多种药理活性，可用于治疗非胰岛素依赖型糖尿病；并且对白内障、高血脂等糖尿病并发症有防治作用。基于知母中成分的复杂性，及在治疗糖尿病时表现出的多成分、多层次、多靶点、多代谢途径等特点，本研究在现有文献资料基础上，利用现代分析技术，对知母中皂苷类和双苯吡酮类化学成分进行了系统研究；探索了知母提取物干预2型糖尿病大鼠的药效及其与代谢物指纹分析的相关性。
　　 本研究采用UPLC/Q-TOF MS分析技术，通过ESI-和ESI+两种离子模式同时测定分析，建立了全面快速分析知母中双苯吡酮和知母皂苷类成分的方法。利用一级质谱的精确分子量信息、二级质谱的裂解信息以及文献资料的比对，共分析了知母醇提物中的50种组分，双苯吡酮7种和知母皂苷43种，其中17种是新发现的知母中已知成分的同分异构体，9种为知母中首次发现。
　　 本研究采用STZ结合高脂饲料喂养法建立了实验性T2DM大鼠模型。该模型大鼠体重显著降低，同时出现高血糖和糖耐量明显异常现象，并伴有血清TCHO、TG和LDL水平显著升高和胰岛素水平降低现象。
　　 本实验采用了三种给药剂量对T2DM大鼠进行药物干预实验。研究中发现，知母提取物可降低实验性T2DM糖尿病大鼠的空腹血糖，显著降低了糖尿病大鼠糖负荷后的血糖上升，改善T2DM大鼠的糖耐量异常。且实验发现知母提取物200mg/kg剂量时对实验性T2DM糖尿病大鼠高血糖及糖耐量改善作用最为显著。
　　 根据代谢组学研究的特点，确定了尿样的UPLC/Q-TOF MS测定，选择比较并确定了合适的原始数据预处理、变量标度化、模式识别等方法，确定了大鼠尿液的代谢组学分析流程。
　　 对大鼠造模期间及药物干预后的各组大鼠尿液代谢物进行了代谢物指纹分析。大鼠的各种病理生理变化均能在分型结果中得到较好的体现，并与药效结果进行对比，发现代谢物指纹分析能正确有效的对大鼠的各种病理生理变化进行直观的表明。
　　 对模型组和空白组进行代谢组学研究，分别在ESI-和ESI+离子模式测定结果中，筛选得到68个和110个与糖尿病密切相关的潜在的标志物，缩小了其生物标志物的寻找范围。