基于MALDI-MSI技术的纹党根代谢物的空间分布特征研究*

来源：药物分析杂志2025年第1期北京时间：

作者：刘旭霞, 刘晓玲, 马海棠, 王欣, 陈正君, 罗文蓉, 杨扶德

单位：1.甘肃中医药大学药学院,兰州 730000; 2.甘肃省中医院药学部,兰州 730050

摘要：目的: 建立一种原位可视化分析纹党[素花党参Codonopsis pilosula Nannf. var. modesta（Nannf.）L. T. Shen]根各类次级代谢物空间分布特征的新方法,实现对次级代谢物的组织定位,为深入挖掘纹党提供参考。方法: 利用基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）技术对纹党根代谢物进行质谱成像分析。基质为DHB+/DHB-（30 mg · mL-1）,基质流速20 μL · min-1,氮气流速5 L · min-1,喷嘴移速3 mm · s-1,喷嘴温度60 ℃,每个切片喷涂时长50 min,用正、负离子2种模式,正离子检测模式下的激光能量强度为60%,负离子检测模式下的激光能量强度为40%,检测质量范围为m/z 70~1 050,质量分辨率70 000,空间分辨率为50 μm,像素大小420 px×200 px。同时对代谢物进行通路富集分析。结果: 共检测到214个代谢物,同时可视化了40个代表性代谢物的空间分布特征,不同种类的次级代谢物在木栓层-韧皮部-木质部的分布模式差异较大,黄酮主要分布于木质部,生物碱、酚类和羧酸主要分布在木栓层和韧皮部,苯丙素和醌类主要分布于木栓层,氨基酸大量存在于韧皮部,核苷酸分布于整个根组织,指标性成分苍术内酯Ⅲ和紫丁香苷分布于木栓层,党参炔苷在木栓层和木质部中均有分布。通路富集分析显示代谢物显著富集于代谢途径、次生代谢物的生物合成、黄酮生物合成、氨基酸生物合成以及碳代谢等通路。结论: 本研究可视化了纹党根代谢物的空间分布特征,研究结果对纹党品质控制,药材的鉴定,有效成分的提取分离,代谢物的代谢规律提供了一定的理论支撑。

关键词：纹党,基质辅助激光解吸电离质谱成像,次级代谢物,空间分布,组织定位,原位可视化,代谢通路,

基金资助：科技部国家重点研发计划项目（2018YFC1706305）;甘肃省科技计划项目（21JR1RA271）;2021年度甘肃高等学校产业支撑计划项目（2021CYZC-40）;甘肃省重点研发计划项目（23YFFA0069）;兰州市科技局校企合作项目（2023-RC-9）