Veldverzameling en laboratoriumroutine-identificatie van Rhodiola crenulata
Summary
Hier beschrijven we de identificatie van Rhodiola Crenulata aan de hand van habitat, plantenmorfologie, geneeskrachtige eigenschappen, microscopische kenmerken en dunnelaagchromatografie.
Abstract
De identificatie van medicinale materialen is het uitgangspunt en de garantie van de veiligheid van geneesmiddelen. De meerderheid van de wetenschappelijke onderzoekers zal ongetwijfeld de voorkeur geven aan het eenvoudige, snelle, effectieve en goedkope identificatieproces van kruiden. Rhodiola crenulata is een traditioneel Tibetaans medicijn dat op grote hoogte wordt geteeld en voornamelijk wordt gedistribueerd in de regio’s Tibet, Yunnan en Sichuan in China. Rhodiola-crenulaat bezit meerdere bio-activiteiten, zoals ontstekingsremmende, antihypoxie en antioxiderende eigenschappen, en heeft een groot ontwikkelingspotentieel. Met de toenemende marktvraag en een snelle afname van de inhoud van hulpbronnen, hebben een groot aantal verwarde producten van Rhodiola crenulata mensen verontrust. Daarom introduceert dit protocol een standaardproces voor de identificatie van Rhodiola crenulata in het veld in combinatie met routinematige laboratoriumtests. De combinatie van habitat, microscopische kenmerken en dunnelaagchromatografie zal Rhodiola crenulata ongetwijfeld snel, efficiënt en economisch identificeren, wat bijdraagt aan de voortdurende ontwikkeling van de Tibetaanse geneeskunde en de kwaliteitscontrole van medicinale materialen.
Introduction
Kruidengeneeskunde heeft een lange geschiedenis en rijke toepassingservaring in China, en het was de eerste systematische opname in Shennong’s kruidenklassieker1. De ontdekking van artemisinine toegepast op malaria bevorderde de ontwikkeling van kruidengeneeskunde in een nieuwe fase1. Het gebruik van moderne wetenschappelijke technologie om het exacte mechanisme van kruidengeneeskunde bloot te leggen, verhoogt de bezettingsgraad en de vraag naar kruidengeneeskunde, waardoor er een nieuwe internationale markt voor wordt geopend 2,3,4. Dit heeft echter geleid tot een reeks negatieve effecten. Niet-professionals hebben een vaag begrip van de kenmerken van kruidengeneeskunde, waardoor het gebruik van kruidengeneeskunde een enorm veiligheidsrisico vormt5.
Rhodiola crenulata, een van de planten van de Rhodiola-soort, komt voornamelijk voor in Tibet, het noordwesten van Yunnan en het westen van Sichuan in China (figuur 1)6,7. Rhodiola crenulata bevat salidroside, tyrosol, galluszuur en andere verbindingen voor de behandeling van hypoxische ziekten door de functie van “het stimuleren van qi en het bevorderen van de bloedcirculatie, het zuiveren van de pols en het kalmeren van astma”8,9,10,11. Veldonderzoek toont aan dat Rhodiola crenulata te vinden is in de alpiene taluszones, geulhellingen en rotsspleten op een hoogte van 4.000-5.600 m. Zijn groeiomgeving is koud, vol zonneschijn en intense straling, en hij behoort tot het ecosysteem van de alpenweide. Rhodiola crenulata kan worden verdeeld in lamellaire en puntachtige populaties, afhankelijk van het groeiterrein, en genenstroom kan worden uitgevoerd door kruisbestuiving.
De stuifmeelabortus van het geslacht Rhodiola, de opgraving van illegaliteit en de gedegenereerde ecologische omgeving maken Rhodiola crenulata tot een bedreigde diersoort 6,12. Gezien de hoge medicinale waarde van Rhodiola crenulata, wordt verwacht dat er namaakproducten op de markt zullen komen. Dit artikel presenteert de habitat van Rhodiola crenulata en enkele handige laboratoriumidentificatiemethoden. Ten eerste hebben we de groeiomgeving van Rhodiola crenulata en zijn geneeskrachtige eigenschappen geobserveerd. Ten tweede werd de microstructuur van medicinaal poeder met een microscoop waargenomen. De laatste stap is het belangrijkste punt. De representatieve componenten van Rhodiola crenulata werden gescheiden en geïdentificeerd op basis van de verschillende adsorptie- of oplossingseigenschappen van deze componenten in een bepaalde stof. Op DNA gebaseerde authenticatie- of metabolomics-analysemethoden van medicinale planten zijn ingewikkeld en duur13. Deze eenvoudige, handige en economische methoden kunnen Rhodiola crenulata snel identificeren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Er zijn meer dan 90 soorten Rhodiola-planten in de wereld en meer dan 60% van alle soorten komt voor in China, veel voorkomende soorten zoals Rhodiola crenulata, Rhodiola rosea, Rhodiolas achalinensis en Rhodiola algida17. Rhodiola crenulata, opgenomen in het eerste deel van de Chinese Farmacopee (2020), is een traditioneel Tibetaans medicijn dat op grote hoogte wordt verbouwd. De marktvraag naar Rhodiola crenulata neemt jaarlijks toe, dus het juiste g…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (81973569, 82274207 en 82104533), het Xinglin Scholar Research Promotion Project van de Chengdu University of TCM (XKTD2022013) en het Key Research and Development Program van Ningxia (2023BEG02012).
Materials
| 0.22 μm millipore filter | Millipore | SLGP033RB | |
| Automatic sampling machine | CAMAG | ATS 4 | |
| Chloral hydrate | Fuzhou Brunei Technology Co., Ltd | ST1002 | |
| Chromatographic sample bottles | Zhejiang ALWSCI Technology Co., Ltd | C0000008 | |
| Conical flask | Sichuan Shubo Co., Ltd | 1121 | |
| Cover glass | Citotest Labware Manufacturing Co., Ltd | 10211818c | |
| Dissecting needle | Shanghai Bingyu Fluid Technology Co., Ltd | BY-5026 | |
| Electronic balance | SHIMADZU | ATX124 | |
| Ethyl acetate | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd | 2022120901 | |
| Formic acid | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd | 2021110801 | |
| Gallic acid | Chengdu Herbpurify Co., Ltd | M-017 | |
| Glycerol | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10010618 | |
| High speed crusher | Beijing Zhongxingweiye Instrument Co., Ltd | FW-100 | |
| Methanol | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd | 20230108 | |
| Microscope | Chongqing Oprec Nistrument Co., Ltd | B203 | |
| Microscope slide | Citotest Labware Manufacturing Co., Ltd | 7105P-G | |
| Oven | Shanghai Yuejin Medical Equipment Co., Ltd | DHG-8145 | |
| Pharmacopoeia sieve | Hangzhou Xingrun sieve factory | 572423281330 | |
| Pipette | Changde BKMAM Biotechnology Co., Ltd | 120302008 | |
| Salidroside | Chengdu Herbpurify Co., Ltd | H-040 | |
| Saturate tank | Yancheng Liegu Technology Co., Ltd | 10*20 P-1 | |
| Silica gel plate | Yantai Jiangyou Silica Gel Development Co., Ltd | HSG20211227 | |
| Trichloromethane | Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd | 20221013-1 | |
| Tweezer | Changde BKMAM Biotechnology Co., Ltd | 130302027 | |
| Tyrosol | Chengdu Herbpurify Co., Ltd | L-042 | |
| Ultrasound equipment | Ningbo Xinyi Ultrasonic Equipment Co., Ltd | SB-8200DTS | |
| Volumetric pipet | Changde BKMAM Biotechnology Co., Ltd | 120301006 |
References
- Zhang, J., et al. Traditional herbal medicine and nanomedicine: Converging disciplines to improve therapeutic efficacy and human health. Advanced Drug Delivery Reviews. 178, 113964 (2021).
- Yin, R., et al. The positive role and mechanism of herbal medicine in Parkinson’s Disease. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 9923331 (2021).
- Li, F. S., Weng, J. K. Demystifying traditional herbal medicine with modern approach. Nature Plants. 3, 17109 (2017).
- da Fonseca, L. R., et al. Herbal medicinal products from Passiflora for anxiety: An unexploited potential. The Scientific World Journal. 2020, 6598434 (2020).
- Aziato, L., Antwi, H. O. Facilitators and barriers of herbal medicine use in Accra, Ghana: an inductive exploratory study. BMC Complementary and Alternative Medicine. 16, 142 (2016).
- Tao, H., et al. Rhodiola species: A comprehensive review of traditional use, phytochemistry, pharmacology, toxicity, and clinical study. Medicinal Research Reviews. 39 (5), 1779-1850 (2019).
- Wang, Y., et al. The dietary supplement Rhodiola crenulata extract alleviates dextran sulfate sodium-induced colitis in mice through anti-inflammation, mediating gut barrier integrity and reshaping the gut microbiome. Food & Function. 12 (7), 3142-3158 (2021).
- Xie, N. Rhodiola crenulate alleviates hypobaric hypoxia-induced brain injury via adjusting NF-κB/NLRP3-mediated inflammation. Phytomedicine. 103, 154240 (2022).
- Wang, X., et al. Salidroside, a phenyl ethanol glycoside from Rhodiola crenulata, orchestrates hypoxic mitochondrial dynamics homeostasis by stimulating Sirt1/p53/Drp1 signaling. Journal of Ethnopharmacology. 293, 115278 (2022).
- Ma, D., et al. Chemical characteristics of Rhodiola Crenulata and its mechanism in acute mountain sickness using UHPLC-Q-TOF-MS/MS combined with network pharmacology analysis. Journal of Ethnopharmacology. 294, 115345 (2022).
- Wang, X., et al. Rhodiola crenulata attenuates apoptosis and mitochondrial energy metabolism disorder in rats with hypobaric hypoxia-induced brain injury by regulating the HIF-1α/microRNA 210/ISCU1/2(COX10) signaling pathway. Journal of Ethnopharmacology. 241, 111801 (2019).
- d’Avigdor, E., Wohlmuth, H., Asfaw, Z., Awas, T. The current status of knowledge of herbal medicine and medicinal plants in Fiche, Ethiopia. Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine. 10, 38 (2014).
- Sánchez, M., González-Burgos, E., Divakar, P. K., Gómez-Serranillos, M. P. DNA-based authentication and metabolomics analysis of medicinal plants samples by DNA barcoding and ultra-high-performance liquid chromatography/triple quadrupole mass spectrometry (UHPLC-MS). Plants (Basel, Switzerland). 9 (11), 1601 (2020).
- . Rhodiola renulata (Hook.fil & Thomson) H.Ohba Available from: https://www.gbif.org/species/4200529 (2023)
- . Plant + data center Available from: https://www.iplant.cn/ (2023)
- . Chinese virtual herbarium Available from: https://www.cvh.ac.cn/ (2023)
- Cunningham, A. B. There "ain’t no mountain high enough"?: The drivers, diversity and sustainability of China’s Rhodiola trade. Journal of Ethnopharmacology. 252, 112379 (2020).
- Wang, Q., Ruan, X., Jin, Z. H., Yan, Q. C., Tu, S. Identification of Rhodiola species by using RP-HPLC. Journal of Zhejiang University. Science. B. 6 (6), 477-482 (2005).
- Dong, X., Guo, Y., Xiong, C., Sun, L. Evaluation of two major Rhodiola species and the systemic changing characteristics of metabolites of Rhodiola crenulata in different altitudes by chemical methods combined with UPLC-QqQ-MS-based metabolomics. Molecules. 25 (18), 4062 (2020).
- Zhao, W., et al. HPLC fingerprint differentiation between natural and ex situ populations of Rhodiola sachalinensis from Changbai Mountain, China. PloS One. 9 (11), 112869 (2014).
- Yu, Y. Y. Quality evaluation of Tibetan medicine Rhodiolae crenulatae radix et rhizome based on sensory recognition and near infrared spectrum analysis. Chengdu University of Traditional Chinese Medicine. , (2020).
- Lv, X. M. Simultaneous determination of 5 chemical components in 3 kinds of Rhodiola rosea by HPLC. China Pharmacy. 29 (18), 2515-2519 (2018).
- Dong, T., Sha, Y., Liu, H., Sun, L. Altitudinal variation of metabolites, mineral elements and antioxidant activities of Rhodiola crenulata (Hook.f. & Thomson) H.Ohba. Molecules. 26 (23), 7383 (2021).
- Ma, D., et al. Application of UHPLC fingerprints combined with chemical pattern recognition analysis in the differentiation of six Rhodiola species. Molecules. 26 (22), 6855 (2021).
- Li, X. H., et al. Metabolic discrimination of different Rhodiola species using 1H-NMR and GEP combinational chemometrics. Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 67 (2), 81-87 (2019).
- Liu, Y., et al. Identification of Hippophae species (Shaji) through DNA barcodes. Chinese Medicine. 10, 28 (2015).
