आयन ट्रैप मास स्पेक्ट्रोमेट्री और मल्टीपल-स्टेज फ्रेगमेंटेशन विश्लेषण का उपयोग करके तिब्बती चिकित्सा में यौगिक संरचना की मानकीकृत पहचान
Summary
यहां, हम एक सामान्य प्रोटोकॉल और डिजाइन का वर्णन करते हैं जिसे तिब्बती चिकित्सा में जटिल प्राकृतिक उत्पाद फॉर्मूलेशन (मैट्रिक्स) में ट्रेस मात्रा और मामूली घटकों की पहचान करने के लिए लागू किया जा सकता है।
Abstract
तिब्बती दवाएं जटिल होती हैं और इसमें कई अज्ञात यौगिक होते हैं, जिससे उनकी आणविक संरचनाओं पर गहन शोध महत्वपूर्ण हो जाता है। तरल क्रोमैटोग्राफी-इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण टाइम-ऑफ-फ्लाइट मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एलसी-ईएसआई-टीओएफ-एमएस) का उपयोग आमतौर पर तिब्बती दवा निकालने के लिए किया जाता है; हालांकि, स्पेक्ट्रम डेटाबेस का उपयोग करने के बाद कई अप्रत्याशित अज्ञात यौगिक बने रहते हैं। वर्तमान लेख ने आयन ट्रैप मास स्पेक्ट्रोमेट्री (आईटी-एमएस) का उपयोग करके तिब्बती चिकित्सा में घटकों की पहचान करने के लिए एक सार्वभौमिक विधि विकसित की है। विधि में नमूना तैयारी, एमएस सेटिंग, एलसी प्रीरन, विधि स्थापना, एमएस अधिग्रहण, बहु-चरण एमएस ऑपरेशन और मैनुअल डेटा विश्लेषण के लिए मानकीकृत और प्रोग्राम किए गए प्रोटोकॉल शामिल हैं। तिब्बती दवा एबेलमोस्चुस मैनिहोट बीज में दो प्रतिनिधि यौगिकों की पहचान विशिष्ट यौगिक संरचनाओं के विस्तृत विश्लेषण के साथ कई-चरण विखंडन का उपयोग करके की गई थी। इसके अलावा, लेख आयन मोड चयन, मोबाइल चरण समायोजन, स्कैनिंग रेंज अनुकूलन, टकराव ऊर्जा नियंत्रण, टकराव मोड स्विचओवर, विखंडन कारक और विधि की सीमाओं जैसे पहलुओं पर चर्चा करता है। विकसित मानकीकृत विश्लेषण विधि सार्वभौमिक है और तिब्बती चिकित्सा में अज्ञात यौगिकों पर लागू किया जा सकता है।
Introduction
पारंपरिक चीनी चिकित्सा (टीसीएम) में ट्रेस घटकों का गुणात्मक विश्लेषण अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण विषय बन गया है। टीसीएम में यौगिकों की उच्च संख्या के कारण, परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोमीटर (एनएमआर) या एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर (एक्सआरडी) विश्लेषण के लिए उन्हें अलग करना मुश्किल है, जिससे मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस) आधारित विधियां जिन्हें केवल कम नमूना वॉल्यूम की आवश्यकता होती है, तेजी से लोकप्रिय हो जाती हैं। इसके अतिरिक्त, एमएस के साथ युग्मित तरल क्रोमैटोग्राफी (एलसी) का व्यापक रूप से जटिल नमूनों के बेहतर पृथक्करण औररासायनिक यौगिकों के गुणात्मक विश्लेषण के लिए हाल के वर्षों में टीसीएम अनुसंधान में उपयोग किया गया है। एक आम विधि तरल क्रोमैटोग्राफी-इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण टाइम-ऑफ-फ्लाइट मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एलसी-ईएसआई-टीओएफ-एमएस) है, जिसका व्यापक रूप से तिब्बती चिकित्सा2 पर गुणात्मक अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। इस विधि के साथ, जटिल घटकों को एक एलसी कॉलम में समृद्ध और अलग किया जाता है, और एमएस डिटेक्टर का उपयोग करके जोड़ आयनों के द्रव्यमान-से-चार्ज अनुपात (एम / जेड) को देखा जाता है। अग्रानुक्रम एमएस (एमएस / एमएस या एमएस2) डेटाबेस खोजना वर्तमान में क्वाड्रोपोल टाइम-ऑफ-फ्लाइट (क्यू-टीओएफ) एमएस और ऑर्बिटरैप एमएस3 का उपयोग करके छोटे अणु विश्लेषण में आत्मविश्वास यौगिक एनोटेशन के लिए सबसे तेज़ तरीका है। हालांकि, डेटाबेस की खराब गुणवत्ता और विभिन्न आइसोमर्स की उपस्थिति अज्ञात यौगिकों की पहचान में बाधा डालती है। इसके अलावा, MS/MS डेटाबेस द्वारा प्रदान की गई जानकारी सीमित है 4,5,6,7. एक सामान्य प्रोटोकॉल का उपयोग करके प्रत्येक टीसीएम में रासायनिक यौगिकों की जांच करना महत्वपूर्ण है जिसे अन्य टीसीएम पर व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है।
आईटी-एमएस रिंग इलेक्ट्रोड 8 पर विभिन्न रेडियो आवृत्ति (आरएफ) वोल्टेज लागू करके आयनों की एक विस्तृत श्रृंखला को कैप्चरकरता है। आईटी-एमएस विभिन्न कालानुक्रमिक क्रमों में समय-श्रृंखला बहु-चरण एमएस स्कैन कर सकता है, घटक बहु-चरण एमएस (एमएस एन) विखंडन प्रदान करता है, जहांएन उत्पाद आयन चरणों की संख्या9 है। रैखिक आईटी-एमएस को संरचना पहचान के लिए सबसे अच्छा माना जाता है क्योंकि इसका उपयोग अनुक्रमिक एमएसएन प्रयोगों10 के लिए किया जा सकता है। लक्षित आयनों को रैखिक आईटी-एमएस1 में अलग और संचित किया जा सकता है। आईटी-एमएस में एमएस एन (एन ≥ 3) क्यू-टीओएफ-एमएस में एमएस /एमएस की तुलना में अधिक टुकड़ा जानकारी प्रदान करता है। चूंकि आईटी-एमएस लक्ष्य आयन और उसके टुकड़े आयनों को लॉक नहीं कर सकता है, इसलिए यह अज्ञात यौगिकों की संरचना स्पष्टीकरण के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, जिसमें आइसोमर्स1 भी शामिल है। एमएसएन तकनीक को व्यापक रूप से अज्ञात प्रोटीन, पेप्टाइड्स और पॉलीसेकेराइड11,12 के संरचनात्मक विश्लेषण के लिए लागू किया गया है। एमएसएन में टुकड़े आयनों का बहुतायत स्तर क्यू-टीओएफ-एमएस में एमएस /एमएस की तुलना में जटिल नमूनों में लक्षित यौगिकों पर अधिक आणविक टुकड़ा जानकारी प्रदान करता है। इसलिए, टीसीएम में संरचनात्मक पहचान के लिए एमएसएन तकनीक को लागू करना आवश्यक है।
तिब्बती चिकित्सा टीसीएम13 का एक महत्वपूर्ण घटक है, और ये दवाएं मुख्य रूप से पठार क्षेत्र14 में पाए जाने वाले जानवरों, पौधों और खनिजों से प्राप्त होती हैं। तिब्बती दवा एबेलमोस्चुस मैनिहोट सीड्स (एएमएस) एबेलमोस्चुस मैनिहोट (लिन) मेडिकस का बीज है। एएमएस एक पारंपरिक हर्बल दवा है जिसका उपयोग एटोपिक डर्मेटाइटिस, गठिया और कुष्ठ रोग जैसी स्थितियों के इलाज के लिए किया जाता है। इसमें चाल्कोन होता है, जिसमें जीवाणुरोधी, एंटिफंगल, एंटीकैंसर, एंटीऑक्सिडेटिव और विरोधीभड़काऊ प्रभाव होते हैं। वर्तमान अध्ययन में, एमएस एन प्रक्रियाओं में सुधार किया गया था, और आईटी-एमएस और एमएसएन का उपयोग करके तिब्बती दवा एएमएस में यौगिक संरचनाओं की पहचान करने के लिए एक विस्तृत विधि विकसित की गई थी। आयन मोड, स्कैनिंग रेंज और टकराव मोड सहित कुछ एमएस मापदंडों को ट्रेस यौगिकों की पहचान करने में समस्याओं को दूर करने के लिए अनुकूलित किया गया था। इस अध्ययन का उद्देश्य टीसीएम में ट्रेस यौगिकों की मानकीकृत संरचना पहचान को बढ़ावा देना है।
Protocol
Representative Results
Discussion
आईटी-एमएस और इसकीएमएसएन तकनीक ट्रेस टीसीएम यौगिकों की संरचना की पहचान करने के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करती है। क्यू-टीओएफ-एमएस के विपरीत, जो टुकड़े आयनों की गहराई से पहचान नहीं कर सका, एमएसएन<…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को टीसीएम के चेंगदू विश्वविद्यालय (नंबर 030058191), सिचुआन के नेचर साइंस फाउंडेशन (2022 एनएसएफएससी 1470), और चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (82204765) के जिंगलिन प्रतिभा कार्यक्रम द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
Materials
| Acetonitrile | Thermo Scientific | CAS 75-05-8 | LC-MS grade |
| Formic Acid | Knowles | CAS 64-18-6 | HPLC grade |
| Linear ion trap mass spectrometer | Thermo Scientific | LTQ XL | |
| liquid chromatograph | Thermo Scientific | U3000 | |
| LTQ Tune | Thermo Scientific | version 2.8.0 | MS control software |
| Methanol | Thermo Scientific | CAS 67-56-1 | LC-MS grade |
| Pure water | Thermo Scientific | CAS 7732-18-5 | LC-MS grade |
| Xcalibur | Thermo Scientific | version 2.0 | LC-IT-MS operational software |
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