西北高原所在唐古特大黄资源利用研究中取得新进展

发布时间：2024-08-15　

唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim. ex Balf）的根及根茎是大宗中药材大黄的主要来源之一，被广泛种植在我国青海、甘肃等西北地区。在中药材的采收和加工过程中，地上部分（茎叶）常作为废弃物被遗弃，造成中药资源的巨大浪费。因此，有必要利用现代科学技术对唐古特大黄废弃资源中的活性物质进行系统研究，挖掘其潜在的药理活性，为资源的综合开发利用提供技术支撑。

中国科学院西北高原生物研究所高原藏药资源质控与药理毒理评价研究团队以α-葡萄糖苷酶抑制活性作为关键评价指标，建立了基于大孔吸附树脂富集、UPLC-QTOF-MS/MS分析表征、分子对接、体外验证的唐古特大黄叶中α-葡萄糖苷酶抑制剂的系统筛选策略，筛选得到myricitrin、rumarin等6个α-葡萄糖苷酶抑制剂。基于稳态、同步、三维荧光光谱和远紫外圆二色谱等多光谱技术的对接机制研究表明，6个抑制剂均能与α-葡萄糖苷酶发生结合并改变靶蛋白的酪氨酸和色氨酸残基微环境，通过降低靶蛋白α-螺旋或β-转角等二级结构的含量从而导致蛋白酶失活，该研究为唐古特大黄废弃资源的利用提供了新的见解。

另外，由于天然产物组成成分和结构复杂多样，常常会出现色谱共洗脱现象，难以被发现、分析和分离。针对这一挑战，研究团队提出一种基于UPLC-QTOF-MS/MS和CCC的HPLC共洗脱异构体的差异识别和靶向分离策略。通过UPLC-QTOF-MS/MS实现了对共洗脱异构体的差异特征精确识别和准确定量，解决了共洗脱异构体无法进行CCC溶剂系统筛选的关键技术问题。基于此策略，成功从唐古特大黄叶中分离得到astragalin等四种高纯度的黄酮类化合物，其中三个互为异构体。该研究为天然产物分离过程中共洗脱异构体的分析和分离提供了新的思路。

研究成果分别以 Rapid screening of potential α-glucosidase inhibitors from the waste leaves of Rheum tanguticum by activity-oriented extraction and enrichment optimization, UPLC-QTOF-MS/MS, molecular docking and in vitro validation 和 Differential recognition and targeting isolation of HPLC co-efflux isomers using countercurrent chromatography based on LC–MS feature analysis 发表在分析化学期刊 Microchemical Journal （中国科学院化学二区TOP期刊，IF 4.9）。西北高原所硕士研究生卢尉航为第一作者，陈涛副研究员为共同第一作者，李玉林研究员为通讯作者。相关研究获得中国科学院青促会（2020425）、国家自然科学基金（82174052）、青海省重点研发与转化计划（2023-SF-112）、青海省昆仑英才高端创新创业人才项目（2021）项目的资助。