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明升体育药学院/现代中药产业学院、西南特色中药资源国家重点实验室彭成、熊亮团队在中药道地性组分快速二维核磁定量的方法开发中取得新进展。该工作以“An Optimized Two-Dimensional Quantitative Nuclear Magnetic Resonance Strategy for the Rapid Quantitation of Diester-Type C₁₉-Diterpenoid Alkaloids from Aconitum carmichaelii ”为题发表在美国化学会期刊《Analytical Chemistry》（自然指数期刊，中科院一区，TOP期刊）。明升体育药学院/现代中药产业学院硕士研究生林巧和青年教师蒙春旺为共同第一作者，彭成研究员和熊亮研究员为共同通讯作者，明升体育为唯一单位。

中药道地性的观念自古深入人心，记载可追溯至《神农本草经》“采造时月生熟，土地所出，真伪陈新，并各有法”，《本草经集注》“诸药所生，皆有境界”。在临床应用中，道地药材的质量好、功效佳。道地性物质基础不仅能够表征遗传、环境、人文等因素对药材带来的内在影响，也是决定临床疗效的关键。目前针对道地性物质基础的研究通常为不同产地的成分差异比较，但道地性物质基础往往是一类化学组分，且与功效密切相关。课题组前期对著名川产道地药材——附子开展了系列研究，发现C₁₉-双酯型二萜生物碱类是附子“毒-效”作用的关键组分，但目前难以对该类道地性组分进行整体定量，缺乏对中药组分定量的有效方法。

二维核磁共振定量（2D qNMR）在复杂混合物的定量分析中显示出了巨大的应用潜力，尤其是¹H-¹³C HSQC谱图的信号分辨率较高，且能直接反映核磁共振信号与结构的关系，使其在复杂混合物的定量分析方面极具优势，适用于中药道地性组分的定量。然而，核磁定量要求弛豫恢复时间（D₁）至少为纵向弛豫时间（T₁）的5倍，所以2D HSQC qNMR的采样时间通常长达数小时、甚至数十小时，常规方法难以同时实现高定量精度和高数据采集效率，亟需开发一种高效率、高精度的二维核磁定量方法。

该研究提出了一种实现快速二维核磁定量的优化策略（命名为RONUS），可在半小时左右完成附子中C₁₉-双酯型二萜生物碱组分的准确定量。首先，对待测组分2D HSQC qNMR的关键参数（关键定量信号、实验脉冲程序、关键定量信号的偶合常数和内标物等）进行了确定。随后，对2D HSQC qNMR的采样程序进行了优化，并建立了RONUS方法：一是采用弛豫优化（Relaxation Optimization）方式对内标物定量信号和待测组分定量信号的T₁进行了优化，可缩短约80%的采样时间；再运用非均匀采样（Nonuniform Sampling）方式可再次缩短约75%的采样时间；使采样时间从9 h 20 min缩短至38 min，极大地提高了2D HSQC qNMR的采样效率。此外，进行了方法学验证、仪器稳定性考察和含量测定研究。本研究优化的2D HSQC qNMR方法具有效率高、准确度高、重现性好、成本低等优点，可为天然产物、代谢产物等复杂混合物的2D qNMR实验提供参考，尤其是可以应用于道地药材中道地性组分的评价，为阐明道地药材“质优效佳”的科学本质提供更多的现代依据。

该研究获得国家优秀青年基金（82022072）、青年基金（82104546）、国家自然科学基金重大项目（81891012）、国家中医药管理局中医药创新团队及人才支持计划项目（ZYYCXTD-D-202209）和明升体育“杏林学者”计划（MPRC2021010）的支持。

全文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c05109

                                              （供稿：药学院/现代中药产业学院、西南特色中药资源国家重点实验室彭成、熊亮课题组）