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多元统计分析在小麦粉产地溯源中的应用
目的 筛选小麦粉产地溯源特征元素,为深入挖掘食品安全风险监测数据,开发成熟有效的食品溯源技术积累基础.方法 采用电感耦合等离子体质谱法测定河北省、新疆维吾尔自治区和江苏省共计173份小麦粉样品中的10种无机元素含量,利用主成分分析(PCA)、偏小二乘判别分析(PLS-DA)、正交偏小二乘判别分析(OPLS-DA)建立模式识别模型,考察建模效果.结果 PCA模型可以将新疆维吾尔自治区样品与其他两省实现分离;PLS-DA可以实现3个地区样品的分离;河北省和新疆维吾尔自治区、江苏省和新疆维吾尔自治区均在OPLS-DA模型中得到良好分离.结论 利用PCA、PLS-DA和OPLS-DA三种多元统计分析方法对河北省、新疆维吾尔自治区和江苏省3个地区小麦粉中10种无机元素进行分析,筛选出铜(Cu)、铁(Fe)和砷(As)三个特征元素,这些特征元素有望被应用于小麦粉产地溯源.
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基于UPLC-Q-TOF/MS的植物代谢组学技术鉴别林下山参的生长年限
生长年限是影响林下山参质量的重要因素之一.为了对不同生长年限的林下山参进行鉴别,该研究采用基于UP-LC-Q-TOF/MS的植物代谢组学技术,并结合PCA和OPLS-DA等多变量统计分析方法对11～15年林下山参芦头的代谢物进行研究.结果表明,不同生长年限林下山参芦头之间的代谢物组成有差异.为了提高鉴别效果,通过变量权重重要性排序(VIP)值筛选出对分类贡献大的差异代谢物,并以筛选的差异代谢物建立11 ～15年林下山参的OPLS-DA判别模型,模型的解释率和预测率均较高,可用于鉴别市场上常见的11 ～15年林下山参.该研究建立了一种快速、准确、可靠的林下山参年限鉴别方法,同时也为其他中药材的年限鉴别提供了一种新的思路.
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基于UPLC-Q-TOF/MS的RAW264.7细胞炎症模型的代谢指纹分析
为揭示炎症细胞模型的极性代谢组特征,该文选择RAW264.7细胞为研究载体,以LPS刺激诱导炎症细胞模型,进行细胞代谢组学的指纹分析.具体方法为:筛选、优化了细胞内极性代谢物的提取方法,建立了利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)进行细胞内代谢组的数据采集方法,采用正交偏小二乘判别分析(OPLS-DA)进行数据处理,筛选并初步鉴定了17种差异代谢物.结果显示,采用MeOH-CHCl3-H2O(8∶1∶1)作为提取溶剂,色谱峰数目较多,细胞内极性代谢物提取效率较高,分析方法的稳定性较好;与正常细胞相比,炎症细胞的蛋白质代谢、糖代谢、核苷酸代谢等代谢通路受到扰动.该研究建立了基于UPLC-Q-TOF/MS的RAW264.7细胞代谢组学指纹分析方法,为揭示细胞炎症机制及抗炎药物机制研究奠定基础.
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基于UHPLC-QTOF/MS的植物代谢组学技术鉴别林下山参的不同部位
为了对林下山参的不同部位进行鉴别,本研究采用基于UHPLC-QTOF/MS的植物代谢组学技术,并结合PCA和OPLS-DA分析方法对林下山参叶、主根、侧根、芦头等4个部位的代谢物进行研究.PCA得分图显示林下山参叶、主根、侧根和芦头被明显分为4类,表明林下山参不同部位之间化学成分差异显著.从林下山参4个不同部位中共检测到81个主要代谢物,其中包括林下山参叶与根茎(主根、侧根、芦头)之间的差异标志物9个,林下山参主根与侧根、主根与芦头之间的差异标志物各7个,通过将这些代谢物的保留时间、精确分子量及碎片离子与对照品和相关人参属文献报道的化合物进行匹配,终鉴定或初步推断出70个代谢物.本研究建立了一种快速、准确、可靠的林下山参不同部位的鉴别方法,同时也为其他中药材质量评价提供了一种新的思路.
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基于UPLC-ESI-HRMSn的代谢组学技术对粗茎秦艽不同部位化学成分研究
目的 分析粗茎秦艽Gentiana crasicaulis不同部位化学成分的差异.方法 运用四级杆-静电场轨道阱高分辨液质联用(UPLC-ESI-HRMSn)技术对粗茎秦艽不同部位的化学成分进行采集,所得数据运用主成分分析(PCA)法与正交偏小二乘判别分析(OPLS-DA)处理,粗茎秦艽不同部位的差异指标成分通过精准的一级质谱质荷比和二级质谱碎片离子同对照品图谱和软件数据库搜索以及相关文献报道成分进行判别分析.结果 共鉴定36个成分,包括环烯醚萜类12个、黄酮类11个、三萜类4个、酯类2个、木脂素类1个、其他类6个,其中4个成分首次在该植物中报道,通过OPLS-DA,筛选出根与地上部分间16个差异性较大的化学成分.结论 粗茎秦艽环烯醚萜类差异成分主要分布于根部,而黄酮类和三萜类差异成分则主要集中于地上部分(花和茎叶),为粗茎秦艽资源的综合利用提供了依据.
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基于液相色谱-质谱技术的乳腺癌转移相关 代谢标志物的筛选
目的 应用代谢组学技术筛选与乳腺癌转移相关的代谢标志物.方法 收集100例乳腺癌患者和50例健康志愿者的血清标本,采用高效液相色谱-轨道离子阱质谱联用(HPLC-LTQ Orbitrap XL MS)代谢组学研究平台分析乳腺癌未转移患者、乳腺癌转移患者和健康人群血清标本的代谢轮廓,并通过模式识别方法结合非参数检验对数据进行分析.结果 由乳腺癌未转移组、乳腺癌转移组和健康对照组的代谢轮廓构建的正交偏小二乘判别分析(OPLS-DA)模型具有很好的判别能力(R2=95.2％,Q2=86.7％),可以鉴别出用于区分乳腺癌转移与否的8个代谢标志物,包括溶血磷脂酸[18:1(9Z)/0:0]、溶血磷脂酰胆碱(18:0)、溶血磷脂酰胆碱[20:3(5Z,8Z,11Z)]、胆碱、磷酸二羟丙酮(18:0e)、2R,3S-番石榴酸、芥酸、L-氢化乳清酸.结论 利用代谢组学方法获得的血清代谢轮廓可以用来构建区分模型和寻找乳腺癌转移相关的代谢标志物,为乳腺癌的早期诊治、预后评估和药物治疗靶点的选择提供支持和依据.
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补肾强身片UPLC指纹图谱
目的 建立补肾强身片(淫羊藿、菟丝子、金樱子等)UPLC指纹图谱.方法 该药物50％乙醇提取液的分析采用Agilent SB-C18色谱柱(100 mm ×4.6 mm,2.7 μm);以乙腈-0.1％磷酸为流动相,梯度洗脱;体积流量0.5 mL/min;检测波长215 nm;柱温40℃.再通过聚类分析、主成分分析、正交偏小二乘判别分析对指纹图谱进行评价.结果 12批样品的UPLC指纹图谱中有20个共有峰,并鉴定出9个(原儿茶酸、红景天苷、绿原酸、金丝桃苷、特女贞苷、朝藿定C、淫羊藿苷、山柰素、宝霍苷Ⅰ),相似度0.843～0.970.12批样品可分成3类,并找到4个差异标志物,包括特女贞苷和绿原酸.结论 该方法简便可靠,可用于补肾强身片的质量控制.
关键词： 补肾强身片 UPLC指纹图谱 聚类分析 主成分分析 正交偏最小二乘判别分析 -
白木香叶与沉香形成相关的信号分子研究
目的 应用气相色谱-质谱连用技术结合数据分析对未结香和已结香的白木香树的叶中挥发性成分进行比较.方法 15批白木香(树龄10个月至35年)用三氯甲烷冷浸后超声提取,GC-MS检测,主成分分析(PCA)和正交偏小二乘判别分析(OPLS-DA)对结果进行判别分析.结果 白木香叶中共鉴定出75种挥发性成分,PCA和OPLS-DA进行分类,再用变量重要性投影法挑选得9个对差异贡献大的潜在标志物；结香的白木香叶中芳香族的量显著降低(P＜0.05),萜类成分角鲨烯的量显著升高(P＜0.05).生育酚仅在已结香的白木香叶中检测到.结论 未结香和已结香白木香叶挥发性成分存在显著差异,为快速的、非破坏性的沉香药材采收时间及质量评价提供参考依据.
关键词： 白木香叶 结香 正交偏最小二乘判别分析 -
基于近红外技术的西洋参质量评价及产地鉴别
目的:建立西洋参中水分及人参皂苷类成分近红外含量预测模型,并采用近红外光谱对西洋参样品进行产地鉴别及规格辨识.方法:以122批西洋参样品为研究对象,采集其近红外原始光谱图,经蒙特卡洛交叉验证法剔除异常样本,采用MSC+导数+Norris Derivative平滑处理等方法对原始图谱进行光谱预处理,运用偏小二乘法,建立西洋参样品中水分、中国药典指标成分及6种人参皂苷总量的近红外定量模型;同时,基于近红外全光谱信息,采用正交偏小二乘判别分析(OPLS-DA)法,建立西洋参不同产地和规格的辨识模型.结果:水分、中国药典指标成分及6种人参皂苷总量模型预测集的相关系数R2 pre分别为0.9757、0.9526、0.9386,预测均方根误差RMSEP分别为0.248、0.159、0.198,NIRS验证集预测值与实测值无显著性差异;OPLS-DA模型可有效辨别不同规格和产地的西洋参样品.结论:本实验所建立的近红外光谱法可实现对西洋参样品中水分和人参皂苷含量的定量分析,以及对样品产地和规格的良好区分,测定结果准确、可靠、预测精度好,可用来快速准确地评价西洋参样品的质量.
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基于1H-NMR及模式识别的大肠癌尿液代谢组学研究
目的 联合氢质子核磁共振(1H-NMR)及模式识别筛选大肠癌(CRC)早期诊断的尿液特征代谢物.方法 运用400 M 1H-NMR检测23例早期CRC、40例正常组及18例食管癌尿液,采用正交偏小二乘法判别分析(OPLS-DA)进行模式识别. 结果 OPLS-DA可有效区分正常组、早期CRC及食管癌:与正常组相比,早期CRC尿液中的胆碱、异柠檬酸、丙氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、肌酸酐、天冬氨酸、马尿酸、甲胺、二甲基砜含量明显降低,而乙酰乙酸、谷氨酰胺、胍基乙酸、顺乌头酸、反乌头酸、同型半胱氨酸含量明显升高.结论 基于 NMR 的 CRC 尿液代谢组学提示 CRC 患者糖代谢、氨基酸代谢、胆碱代谢、能量代谢及肠道微生物菌群发生紊乱,为CRC的早期诊断提供有价值的分子水平的代谢信息.
关键词： 氢质子核磁共振 代谢组学 大肠癌 尿液代谢物 正交偏最小二乘判别分析 -
高效液相色谱法结合多元统计分析用于苍术药材的质量评价
目的:测定3种苍术药材中7个主要成分(白术内酯Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ及(4E,6E,12E)-十四癸三烯-8,10-二炔-1,3-二乙酸酯、苍术素、β-桉叶醇、苍术酮)的含量并进行多元统计分析,以实现对苍术药材的质量评价.方法:采用CAPCELL PAK C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),以0.1％磷酸水-甲醇为流动相梯度洗脱,流速1.0 mL· min-1,检测波长220 nm(0～28 min,检测白术内酯Ⅲ、白术内酯Ⅱ)、270 nm(28～40 min,检测白术内酯Ⅰ、(4E,6E,12E)-十四癸三烯-8,10-二炔-1,3-二乙酸酯)、203 nm(40～50 min,检测苍术素、β-桉叶醇)、220 nm(50～77 min,检测苍术酮),柱温25℃;茅苍术样品中β-桉叶醇含量测定以0.1％磷酸水-甲醇(20∶80)为流动相等度洗脱,检测波长203 nm.采用主成分分析法(PCA法)和正交偏小二乘判别分析法(OPLS-DA法)对含量测定数据进行分析.结果:含量测定方法学验证结果良好.茅苍术中7个成分(白术内酯Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ及(4E,6E,12E)-十四癸三烯-8,10-二炔-1,3-二乙酸酯、苍术素、β-桉叶醇、苍术酮)的含量范围分别为0.010～0.145、0～0.014、0.031～0.281、0.379～1.073、2.227～3.756、17.14～32.15、0.002～3.730 mg·g-1,北苍术中7个成分的含量范围分别为0.045～0.708、0.017～0.592、0.101～1.360、0.095～2.340、0.432～7.059、0.303～7.031、2.070～8.487mg·g-1,关苍术中7个成分的含量范围分别为0.198～0.773、0.124～0.944、0.515～0.899、1.590～2.277、0.115～2.094、0.090～0.175、10.71～17.98 mg·g-1,个别样本中白术内酯Ⅲ、Ⅱ及β-桉叶醇的含量低于定量限或检测限,茅苍术样本中白术内酯Ⅱ含量低于定量限,仅有1个样本可定量(0.014 mg·g-1).采用PCA对含量测定结果进行分析,PCA得分散点图显示苍术药材被明显分为4组,其中组1和组4均为北苍术,组2为关苍术,组3为茅苍术,表明PCA能实现茅苍术、北苍术和关苍术的有效区分.在PCA的基础上进行OPLS-DA分析,筛选出苍术素和β-桉叶醇是区分3种苍术的关键差异成分.结论:本研究所建立的含量测定方法可以用于苍术药材中7个成分的定量分析,PCA和OPLS-DA可用于区分茅苍术、北苍术和关苍术,并揭示区分3种苍术的关键差异成分,为苍术药材质量控制和评价提供科学依据.
