使用液相色谱-串联质谱法分析原生及炮制过 Cyperi Rhizoma 样品在原发性痛经大鼠中的应用

代谢组学可检测整体且动态的代谢响应，这与评价中药整体疗效的理念相一致。通过代谢组学可以确定药物组分在机体代谢反应作用下的变化，从而利用该技术缩小中药活性成分的筛选范围。

通过研究各个组分可以避免片面性。该方法可同时检测内源性代谢物以及被吸收进入血液的外源性成分。代谢组学已广泛应用于中药、药物毒理学、健康管理、运动、食品及其他领域的研究。

首先，确定治疗六只Sprague Dawley大鼠连续三天所需的莎草根提取物（CR）或醋制莎草根（CRV）的用量。使用以下公式计算每只大鼠所需的CR或CRV体积。制备CRV时，将100克莎草根与20克醋（每100毫升含超过5.5克乙酸）充分混合，并孵育12小时。

孵育后，将混合物放入铁锅中，在110至120摄氏度下翻炒10分钟。然后取出混合物，于室温下冷却。制备CR提取物时，取CR药材，加入其重量10倍的纯化水浸泡2小时，并确保药材完全浸没于液面以下。

接下来，将水与药物的混合物用大火加热至沸腾，然后转小火保持沸腾20分钟。随后，用100目滤布过滤溶液，收集滤液。再使用旋转蒸发仪将收集的滤液浓缩成每毫升含1克药材的提取物。

为制备CRV提取物，按照CR提取所示的方法进行浸泡、煮沸和浓缩步骤。在测试CR和CRV提取物时，将500微升提取物加入含有500微升甲醇的1.5毫升微量离心管中，涡旋振荡30秒以混匀。在4摄氏度、16,500 g条件下离心样品15分钟。

然后，移除上清液，并将其转移至样品瓶中用于检测。样品检测完成后，使用分析软件进行主成分分析（PCA）及建模。将代谢物的标准化数据导入软件，然后使用Autofit构建分析模型。

最后，利用得分生成主成分分析（PCA）的得分散点图。为了进行正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），将代谢物的标准化数据以及CR组和CRV组信息导入软件中，随后将CR和CRV的数据分别导入其对应的分组中。

然后，使用Autofit构建分析模型，并通过得分获得OPLS-DA的得分散点图。最后，利用VIP获取OPLS-DA中投影变量重要性（VIP值）。为鉴定潜在的差异代谢物，筛选出VIP值大于1的代谢物。

然后，使用统计学软件通过学生t检验计算筛选出的代谢物的P值。接着，利用已注释的代谢物鉴定差异代谢物，并筛选出需在KEGG数据库中进行匹配的差异代谢物。通过绘制热图展示CR组和CRV组中差异代谢物的变化情况。

为了研究潜在的代谢通路，请访问 MetaboAnalyst 数据库。使用通路分析功能上传差异代谢物，以获取潜在的代谢通路。将差异代谢物上传至 KEGG 数据库，以分析其潜在的代谢通路。

分析痛经模型实验显示，前列腺素水平存在显著差异。模型CR组和CRV组大鼠在注射催产素后表现出明显的扭体反应。PCA分析结果表明，在正离子和负离子模式下，CR组和CRV组与模型组的聚类均显著分离。

采用OPLS-DA分析筛选代谢差异，散点图结果显示CR组与CRV组之间实现了分离。通过单变量统计分析鉴定代谢物的变化。图中显示了火山图，其中每个点代表一种不同的代谢物。

在正离子模式下观察到63种代谢物发生显著变化，在负离子模式下有30种代谢物发生显著变化。利用KEGG和HDMB数据库确定差异代谢物，并列出准确匹配的化合物。计算并聚类分析了CR组与CRV组之间差异代谢物的定量数值。

颜色色块表示各代谢物相对于其他代谢物的表达情况。与CR组相比，在正离子模式下，CRV组中有4种差异代谢物水平升高，11种代谢物水平降低。在负离子模式下，有4种差异代谢物水平升高，7种代谢物水平降低。

KEGG通路分析结果表明，差异代谢物在正离子模式和负离子模式下与九条通路相关。差异代谢物越多，结果越理想，因此能够关联足够的代谢通路，筛选出的关键代谢通路也将更加准确。