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任理－Validate antibacterial mode andfind main bioactive 任理－验证抗菌模式和发现的主要生物活性
Validate antibacterial mode and find main bioactive components of traditional Chinese medicine Aquilegia oxysepala 生物系 任理 * * Abstract—Traditional Chinese medicines have been used for thousands of years and are still being used as one of the regular treatments for many diseases. However, their mechanisms were still unknown. In this investigation, a possible procedure combining metabonomics and principal component analysis to investigate antibacterial modes of action and find main antimicrobial component in traditional Chinese medicine, Aquilegia oxysepala, is developed. Metabolic profiles of Staphylococcus aureus treated with nine antibiotics of known modes of action and with A. oxysepala were acquired by HPLC/DAD/ESI-MS. After statistical processing by principal components analysis on metabolic profiles, two conclusions could be drawn: (1) the target of A. oxysepala may be similar to that of lincolmensin, erythromycin, chloromycetin, streptomycin, and acheomycin, whose targets are protein; (2) its bioactive component playing main antimicrobial roles on S. aureus may be maguoflorine. 摘要：中药已经使用了数千年，并且作为疾病的常用治疗药之一仍然被使用。然而，它们的机制依然不清楚。在这里，我们对综合运用代谢组学和主成分分析(PCA)研究中药Aquilegia oxysepala的抗菌作用机制并寻找其主要抗菌成分的可能方法进行研究。用九种作用机制已知的抗生素和A. oxysepala处理Staphylococcus aureus后，用HPLC/DAD/ESI-MS方法得到它的代谢作用图。用PCA对代谢图作统计处理后，可以得到两个结论：（1）A. oxysepala的作用靶点可能与lincolmensin, erythromycin, chloromycetin, streptomycin, and acheomycin的相似，均为蛋白质；（2）对S. aureus起主要抗菌作用的生物活性成分可能是木兰花碱maguoflorine。 Aquilegia oxysepala，毛茛科植物Ranunculus L.的一种，所含的主要化合物包括芫花素genkwanin、芹菜素apigenin、木兰花碱maguoflorine和黄连素berberine (Fig. 1)。民间医药使用的经验表明，它对妇科疾病如月经不调、子宫出血等疗效显著。单一中药中成分非常复杂，而且有些成分无法确定。中药中的成分很难被分离、鉴别和纯化。有关中药的许多分析方法已经确定，但是只有很少的成分能被分离和纯化。这些都对中药机制及其主要抗菌成分的确定造成极大阻碍。此外，细胞中有许多物质，比如蛋白质、核酸、小分子代谢物等。所以与研究成分的分离相比，人们更愿意寻找药物的作用位点。这些都对制药工业和农用化学品工业提出了挑战。本文旨在从另一角度解决这一问题。代谢组学和PCA的联合使用已用于验证可能的抗菌机制，并用于寻找中药的抗菌成分。 Figure 1. The structural formulae of genkwanin, apigenin, maguoflorine, and berberine. Figure 2. HPLC profile (detection meth
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