[发明专利]一种基于液质联用代谢组学分析玛咖标志性代谢产物的方法

说明书

本发明涉及一种基于液质联用代谢组学分析玛咖标志性代谢产物的方法。本发明通过甲醇提取玛咖代谢物，前处理后进行UHPLC‑Q Exactive Orbitrap LC‑MS分析，使用Compound Discover处理数据，再将数据导入SIMCA14.0软件，使用主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS‑DA)和正交‑偏最小二乘判别分析(OPLS‑DA)分析数据，寻找差异性代谢产物；使用置换排列检验方法检验PLS‑DA模型建立有效性，结果显示模型建立有效。本发明的分析方法操作简单，寻找不同表型玛咖代谢产物，从而用于不同表型玛咖的区分鉴别。

技术领域

本发明属于检测分析技术领域，尤其涉及一种基于液质联用代谢组学分析玛咖标志性代谢产物的方法。

背景技术

玛咖(Lepidium meyenii Walp.),十字花科(Cruciferae)独行菜属(Lepidium)植物，原产于海拔3500～4500米的南美安第斯山区,已经有2000多年的栽培历史，具有食用和药用价值。自20世纪90年代以来，美国、日本、德国等许多国家尝试引进和培育玛咖。2002年，玛咖被引入中国。在过去的十多年中，这种植物已经在中国的许多地区，如云南、新疆、吉林和四川等，成功引进和种植。

玛咖的营养成分合理，种类繁多，主要包括：蛋白质、多种氨基酸、脂肪酸、纤维素、糖类、钙、锌、铁等矿物质及多种维生素等。玛咖含有多种生物活性成分，已经通过高效液相色谱—紫外分光光度计、LC-MS、GC-MS、核磁共振波谱法等方法来分析和鉴定，包括玛咖烯、玛咖酰胺、生物碱、甾醇和芥子油苷及其分解产物异硫氰酸苄酯。玛咖含有的生物活性物质使之具有特殊的药理功效，例如增强性功能、提高生育能力、抗疲劳、抗癌、抗氧化、促进生长、缓解良性前列腺增生、缓解女性更年期症状的发生等。同时，玛咖的下胚轴具有红色、黑色和黄色等不同表型，不同表型的玛咖表现出生物活性多样性。

代谢组学及其相关应用：代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，是对细胞、组织、以及其他生物在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行研究的一门新学科。代谢组学发展迅速并且涉及多个领域，比如疾病诊断、毒理学、营养科学、环境学、医药研制开发和植物学等与人类健康护理密切相关的领域。代谢组学研究方法有两种：一种是代谢物指纹分析(metabolomic fingerprinting)，即通过不同方法得到代谢产物的核磁峰或质谱峰，了解代谢产物的化学结构，建立识别不同化合物特征的分析方法；另一种方法是代谢轮廓分析(metabolomicprofiling),研究人员假定一条特定的代谢途径，并对此进行更深入的研究。代谢组学分析包括样品收集与前处理、样品的分析检测、原始数据的处理、化学统计学分析和标志性代谢产物分析。其中样品分析检测技术包括核磁共振技术、质谱技术、气质联用技术和液质联用技术。化学统计学分析主要包括聚类分析、主成分分析、偏最小二乘分析和正交-偏最小二乘分析。

Zhang L等人为了评价玛咖样品的质量，采用高效液相色谱(HPLC)和液相色谱串联质谱(LC-MS)分析了15批不同地理来源的玛咖下胚轴。在玛咖下胚轴中鉴别出三种芳香族芥子油苷：glucosinalbin(GSB)、glucotropaeolin(GTL)和glucol imnanthin(GLH)。HPLC图谱显示15批玛咖都含有这三种芥子油苷，但含量有差异。此外，根据玛咖的地理来源和芥子油苷含量，使用HCA(等级聚类分析)来评估玛咖质量差异性，结果表明，三种芳香族芥子油苷(GSB，GTL和GLH)含量可以作为评价玛咖材料质量的化学分类学标记物。