[发明专利]一种利用质谱技术识别道地药材特异性标志物和差异性标志物及判断道地药材的方法

说明书

本申请公开了一种利用质谱技术识别道地药材特异性标志物和差异性标志物及判断道地药材的方法，包括：(1)选取道地药材和非道地药材样品，制得质谱待测溶液；(2)采集待测溶液的质谱数据；(3)提取步骤(2)中的质谱数据，生成道地和非道地药材样品的成分的峰强度表，并对得到的数据进行归一化处理；(4)基于VIP‑plot和T‑检验方法来筛选道地药材中的特异性标志物，并进行MS‑MS分析，将所得的MS‑MS数据与数据库进行比较，鉴定特异性标志物；(5)重复步骤(1)至(3)来获取未知药材的质谱数据，基于步骤(4)中的所述特异性标志物，建立人工神经网络或ROC曲线等预测模型来判断所述未知药材是否为道地药材。

技术领域

本发明涉及植物组学领域，具体地涉及一种利用质谱技术结合化学计量学模式识别技术判别道地药材特异性标志物并以此证明药材道地性的方法。

背景技术

道地药材，是指药材质优效佳，这一概念源于生产和中医临床实践，数千年来被无数的中医临床实践所证实，是源于古代的一项辨别优质中药材质量的独具特色的综合标准，也是中药学中控制药材质量的一项独具特色的综合判别标准。通俗的认为，道地药材就是指在一特定自然条件和生态环境的区域内所产的药材，并且生产较为集中，具有一定的栽培技术和采收加工方法，质优效佳，为中医临床所公认。

近来，科技人员对药材的道地性进行了大量的研究，所采用的方法，如组学、指纹图谱、红外光谱、电子鼻，乃至遗传信息研究，但是目前很多药材的道地性研究依旧停留在“货真”层面，甚至传统道地产区的“质优”都受到一定程度的挑战。

由于现有的道地药材的识别缺少定量分析的基础，所以药材的药理研究和掺假预防缺乏科学依据。发现新的生物标志物构成的植物，生物以及医学研究的基本部分，具有良好的生物标记物的特征在于高灵敏度(识别真阳性)和特异性(识别真阴性)，能够提供明确的确认/排除信息。超高效液相色谱与高分辨质谱联用(UHPLC-HRMS)是此类分析的有力工具。

鉴于现有的问题，亟待解决的问题是提供一种方法来确定道地药材和非道地药材之间的特异性标志物和差异性标记物，对道地药材和非道地药材加以区分。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种利用质谱技术识别道地药材特异性标志物和差异性标志物及判断道地药材的方法，所述方法至少包括以下步骤：

(1)选取不同产地的道地药材样品和非道地药材样品，制备得到质谱待测溶液；

(2)采集所述待测溶液的质谱数据；

(3)提取步骤(2)中的质谱数据，生成所述道地药材样品和所述非道地药材样品的成分的峰强度表，并对得到的数据进行归一化处理；

(4)基于VIP-plot和T-检验方法来筛选所述道地药材中的特异性标志物，并对所述特异性标志物进行MS-MS分析，将所得的MS-MS数据与步骤(2)中的数据库进行比较，鉴定所述特异性标志物；

(5)重复步骤(1)至(3)来获取未知药材的质谱数据，基于步骤(4)中的所述特异性标志物，通过建立人工神经网络或ROC曲线等预测模型来判断所述未知药材是否为所述道地药材。

在优选的实施方式中，所述步骤(3)还包括数据预处理的步骤：将所述质谱数据进行峰对齐和特征峰合并，排除同位素分布为100的特征，对峰的离子特征的tR和m/z值进行校准。

在优选的实施方式中，所述数据预处理的步骤通过Progenesis QI软件进行。

在优选的实施方式中，在步骤(3)的归一化处理后，还包括主成分分析和偏最小二乘判别分析的步骤：

通过所述主成分分析检查数据集的内在变异；

通过所述偏最小二乘判别分析，从数据中提取特异性化合物的最大信息。