Raccolta sul campo e identificazione di routine in laboratorio di Rhodiola crenulata
Summary
Qui descriviamo l’identificazione della Rhodiola Crenulata dall’habitat, dalla morfologia della pianta, dalle proprietà medicinali, dalle caratteristiche microscopiche e dalla cromatografia su strato sottile.
Abstract
L’identificazione dei materiali medicinali è la premessa e la garanzia della sicurezza del farmaco. La maggior parte dei ricercatori scientifici è destinata a favorire il processo di identificazione semplice, veloce, efficace ed economico delle erbe. La Rhodiola crenulata è una medicina tradizionale tibetana coltivata ad alta quota, distribuita principalmente nelle regioni cinesi del Tibet, dello Yunnan e del Sichuan. La Rhodiola crenulate possiede molteplici bioattività, come proprietà antinfiammatorie, antiipossia e antiossidanti, e ha un grande potenziale di sviluppo. Con la crescente domanda del mercato e una rapida diminuzione del contenuto di risorse, un gran numero di prodotti confusi di Rhodiola crenulata hanno preoccupato le persone. Pertanto, questo protocollo introduce un processo standard per l’identificazione della Rhodiola crenulata sul campo combinato con test di laboratorio di routine. La combinazione di habitat, caratteristiche microscopiche e cromatografia su strato sottile identificherà senza dubbio la Rhodiola crenulata in modo rapido, efficiente ed economico, contribuendo al continuo sviluppo della medicina tibetana e al controllo della qualità dei materiali medicinali.
Introduction
L’erboristeria ha una lunga storia e una ricca esperienza applicativa in Cina, ed è stata la prima registrazione sistematica nel classico erboristico1 di Shennong. La scoperta dell’artemisinina applicata alla malaria ha promosso lo sviluppo della fitoterapia in un nuovo stadio1. L’uso della moderna tecnologia scientifica per scoprire l’esatto meccanismo della fitoterapia aumenta il tasso di utilizzo e la domanda di fitoterapia, aprendo un nuovo mercato internazionale per essa 2,3,4. Tuttavia, questo ha portato a una serie di effetti negativi. I non professionisti hanno una vaga comprensione delle caratteristiche della fitoterapia, il che rende l’uso della fitoterapia un enorme rischio per la sicurezza5.
La Rhodiola crenulata, una delle piante della specie Rhodiola, è distribuita principalmente in Tibet, nello Yunnan nord-occidentale e nel Sichuan occidentale della Cina (Figura 1)6,7. La Rhodiola crenulata comprende salidroside, tirosolo, acido gallico e altri composti per il trattamento delle malattie legate all’ipossia attraverso la funzione di “tonificare il qi e promuovere la circolazione sanguigna, eliminare il polso e calmare l’asma”8,9,10,11. L’indagine sul campo mostra che la Rhodiola crenulata può essere trovata nelle zone alpine dell’astragalo, nei pendii dei canaloni e nelle fessure rocciose ad un’altitudine di 4.000-5.600 m. Il suo ambiente di crescita è freddo, pieno di sole e radiazioni intense, e appartiene all’ecosistema dei prati alpini. La Rhodiola crenulata può essere distribuita in popolazioni lamellari e puntiformi in base al terreno di crescita e il flusso genico può essere effettuato attraverso l’impollinazione incrociata.
L’aborto pollinico del genere Rhodiola, l’illegalità degli scavi e la degenerazione dell’ambiente ecologico fanno della Rhodiola crenulata una specie in via di estinzione 6,12. In considerazione dell’elevato valore medicinale della Rhodiola crenulata, si prevede che i prodotti contraffatti entreranno nel mercato. Questo articolo presenta l’habitat della Rhodiola crenulata e alcuni metodi di identificazione in laboratorio. In primo luogo, abbiamo osservato l’ambiente di crescita della Rhodiola crenulata e le sue proprietà medicinali. In secondo luogo, la microstruttura della polvere medicinale è stata osservata al microscopio. L’ultimo passaggio è il punto chiave. I componenti rappresentativi della Rhodiola crenulata sono stati separati e identificati in base alle diverse proprietà di adsorbimento o dissoluzione di questi componenti in una determinata sostanza. L’autenticazione basata sul DNA o i metodi di analisi metabolomica delle piante medicinali sono complicati e costosi13. Questi metodi di base, convenienti ed economici possono identificare rapidamente la Rhodiola crenulata.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ci sono più di 90 specie di piante di Rhodiola nel mondo e più del 60% di tutte le specie si trovano in Cina, quelle comuni tra cui Rhodiola crenulata, Rhodiola rosea, Rhodiolas achalinensis e Rhodiola algida17. La Rhodiola crenulata, registrata nella prima parte della Farmacopea Cinese (2020), è una medicina tradizionale tibetana coltivata ad alta quota. La domanda del mercato per la Rhodiola crenulata aumenta di anno in anno, quindi garantire il c…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (81973569, 82274207 e 82104533), dallo Xinglin Scholar Research Promotion Project dell’Università di Chengdu di MTC (XKTD2022013) e dal Key Research and Development Program di 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 |
Riferimenti
- 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).
