《Journal of Chromatography B》：Integrated Chemometric and Spectrum-effect analysis discriminates
Belamcanda chinensis and
Iris tectorum in treating A549 lung Cancer cells
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中药射干与川射干化学指纹与药理活性协同鉴别研究建立基于化学特征谱与细胞毒性评价的综合分析方法，通过HPLC指纹图谱结合PLSR-光谱效应关系模型，发现川射干（CS）含更高异黄酮（168.7 mg/g）及独特活性成分tectoridin/iristectorin，其A549细胞毒性（93.6%-32.1%抑制率）显著强于射干（SG）。该策略为解决同科植物临床误用提供量化依据。
阮立军|严冰雄|吴云秋|刘如欣|宋珊珊|姚彩云|黄凤丽|宋志军
中国西南地区濒危药用资源开发国家工程技术研究中心，广西药用植物园，南宁530023
摘要
射干（Belamcanda chinensis，SG）和川射干（Iris tectorum，CS）是形态相似的鸢尾科植物，具有重叠的植物化学成分和呼吸系统应用，但在传统和现代实践中经常被误用。本研究通过结合化学表征和药理学评估，建立了一种全面的区分SG和CS的方法，以识别生物活性标志物。分析了29个草药样本（11个CS，18个SG），包括提取率、HPLC指纹图谱、异黄酮定量、多变量化学计量分析、体外细胞毒性评估以及光谱-效应相关性研究。结果发现，CS的提取率（44.8% vs 23.4%）和总异黄酮含量（168.7 mg/g vs 42.6 mg/g）显著高于SG，且其对A549细胞的细胞毒性更强。化学计量分析（PCA、PLS-DA和HCA）揭示了物种特异性标志物：CS主要含有tectoridin/iristectorin A & B/iristectorigenin B，而SG则含有irigenin。在50–400 μg/mL浓度下，CS提取物对A549细胞的剂量依赖性细胞毒性显著更强（存活率降低93.6%至32.1%），而SG提取物为102.8%至68.3%）。基于PLSR的光谱-效应关系分析显示，在100/200 μg/mL浓度下，11个色谱峰与生物活性相关，其中tectoridin、iristectorin A和iristectorigenin B表现出强相关性。实验验证确认这些单体是关键的细胞毒性物质。总之，我们的综合化学计量和光谱-效应分析表明CS在A549细胞中的细胞毒性更强，tectoridin、iristectorin A和iristectorigenin B被确定为潜在的质量标志物。本研究为传统医学中生物活性标志物的发现和草药鉴别提供了一种可靠的化学计量-生物测定方法。需要在更多模型和机制研究中进一步验证。
引言
射干（Belamcanda chinensis，SG）和川射干（Iris tectorum，CS）是鸢尾科中分类上不同但形态相似的植物，在中医中广泛用于治疗呼吸系统疾病。中国药典记载这两种草药具有相同的性质：苦味、寒性，归肺经，主要用于清热解毒和化痰，适用于咽炎、哮喘和肺部感染等症状[1]。这种治疗上的共性加上它们的形态相似性，导致历史上临床应用上的互换[2,3]，这可能与它们共有的异黄酮、鸢尾素和醌类化合物有关[4,5]。现代药理学研究证实了它们具有重叠的生物活性，包括抗炎、抗氧化、植物雌激素和抗糖尿病作用以及其他相关生理活性[6,7]。然而，越来越多的证据表明，尽管这些植物有相似之处，但它们可能具有不同的药理特性，这对它们的临床互换性提出了质疑。目前的比较研究主要集中在宏观鉴定[8]、薄层色谱（TLC）[9,10]和某些化合物的定量[11]上。最新研究表明，川射干的异黄酮含量和抗炎/AChE抑制活性高于射干，同时具有不同的肠道肌肉效应和药代动力学[12]。相反，吴等人的研究发现射干在LPS刺激的巨噬细胞中对NO和TNF-α的抑制作用更强[13]。此外，周等人报告射干具有更高的抗癌效果（富含irigenin），而川射干则具有更强的保肝作用（富含tectoridin）[14]。特别值得注意的是，关于它们在“清热解毒、活血化瘀”这一传统应用方面的比较研究较少——这一功能可能与抗癌效果有关[15,16]。尽管这两种草药对多种恶性肿瘤（肺癌[17]、乳腺癌[18,19]、前列腺癌[20]）具有抗癌潜力，但它们对肺部肿瘤的相对疗效仍需探索。
因此，本研究系统评估了射干和川射干在传统治疗应用中的抗肺癌效果。与以往仅关注化学成分的研究不同，本研究采用了一种综合的化学-生物学方法，结合了植物化学分析、化学计量分析和细胞毒性评估，以解决临床实践中长期存在的替代争议。我们的方法不仅识别了CS和SG中用于肺癌治疗的潜在质量标志物，还为评估草药替代品和检测传统医学中的掺假物质提供了一个可转移的分析框架，适用于未研究的物种。
部分内容摘要
化学物质和试剂
化学试剂：分析级甲醇（MeOH）和乙醇（EtOH）购自成都科龙化工公司（中国成都）。色谱级甲醇和甲酸（FA）购自Thermo Fisher Scientific（美国马萨诸塞州沃尔瑟姆）。用于定量分析的参考标准品包括tectoridin、irigenin、tectorigenin、iridin和irisflorentin（纯度>98%），由中国国家食品药品监督管理局提供。其他化合物...CS和SG提取率的比较分析
共收集了29个草药样本，来自中国各地的药材市场和种植基地，包括11批川射干和18批射干。川射干样本主要来自四川省何花池药材市场，其原产地集中在云南、贵州和四川地区。射干样本来自商业市场和种植基地，主要来自湖南、湖北、河北和安徽...
结论
通过综合化学和药理学方法，我们清晰地区分了川射干和射干。川射干的提取率（44.8% vs 23.4%）和异黄酮含量（168.7 mg/g vs 42.6 mg/g）均高于射干，且其对A549细胞的细胞毒性更强。HPLC指纹图谱的化学计量分析显示了不同的植物化学特征：川射干富含tectoridin（1）、iristectorin A（2）、iristectorin B（3）和iristectorigenin B（15），而射干...
CRediT作者贡献声明
阮立军：撰写初稿、项目管理、资金获取、概念构思。
严冰雄：验证、资金获取。
吴云秋：实验研究、数据分析。
刘如欣：实验研究、数据管理。
宋珊珊：撰写、审稿与编辑。
姚彩云：资源准备、方法设计。
黄凤丽：资源支持。
宋志军：监督、项目管理。
资助
本工作得到了
国家自然科学基金（82204975）和
广西药用植物园（GXYYXGD202203）的财政支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本研究的报道。
致谢
作者感谢杨晓楠博士在细胞实验方面的技术支持，以及赵一民博士在植物鉴定方面的帮助。同时感谢中国西南地区濒危药用资源开发国家工程技术研究中心和广西药用植物园为本项目提供的实验设备。
