איסוף שדה וזיהוי שגרתי במעבדה של רודיולה קרנולטה
Summary
כאן אנו מתארים את הזיהוי של Rhodiola Crenulata מבית גידול, מורפולוגיה של צמחים, תכונות רפואיות, תכונות מיקרוסקופיות וכרומטוגרפיה של שכבה דקה.
Abstract
זיהוי חומרים רפואיים הוא הנחת היסוד והערובה לבטיחות התרופה. רוב החוקרים המדעיים יעדיפו את תהליך הזיהוי הפשוט, המהיר, היעיל והזול של צמחי מרפא. Rhodiola crenulata היא תרופה טיבטית מסורתית הגדלה בגובה רב, מופצת בעיקר באזורי טיבט, יונאן וסצ’ואן בסין. לקרנולט רודיולה יש פעילויות ביולוגיות רבות, כמו נוגדות דלקת, נוגדות היפוקסיה ונוגדות חמצון, ויש לו פוטנציאל גדול להתפתחות. עם הביקוש הגובר בשוק וירידה מהירה בתוכן המשאבים, מספר רב של מוצרים מבולבלים של Rhodiola crenulata כבר מטריד אנשים. לכן, פרוטוקול זה מציג תהליך סטנדרטי לזיהוי רודיולה קרנולטה בשטח בשילוב עם בדיקות מעבדה שגרתיות. השילוב של בית גידול, תכונות מיקרוסקופיות וכרומטוגרפיה בשכבה דקה ללא ספק יזהה את רודיולה קרנולטה במהירות, ביעילות ומבחינה כלכלית, ויתרום להתפתחות מתמשכת של הרפואה הטיבטית ולבקרת האיכות של החומרים הרפואיים.
Introduction
לרפואת צמחים יש היסטוריה ארוכה וניסיון יישומי עשיר בסין, והיא הייתה ההקלטה השיטתית הראשונה בקלאסיקה הצמחית1 של שנונג. גילוי הארטמיסינין המיושם על מלריה קידם את התפתחות רפואת הצמחים לשלבחדש 1. השימוש בטכנולוגיה מדעית מודרנית כדי לחשוף את המנגנון המדויק של רפואת הצמחים מגדיל את שיעור הניצול והביקוש לרפואת צמחים, ופותח שוק בינלאומי חדש עבורה 2,3,4. עם זאת, זה הוביל לשורה של השפעות שליליות. ללא אנשי מקצוע יש הבנה מעורפלת של המאפיינים של רפואת צמחים, מה שהופך את השימוש ברפואת צמחים להתמודד עם סיכון בטיחותי עצום5.
Rhodiola crenulata, אחד הצמחים של מיני רודיולה, מופץ בעיקר בטיבט, בצפון מערב יונאן ובמערב סצ’ואן בסין (איור 1)6,7. Rhodiola crenulata מכיל salidroside, tyrosol, חומצה גאלית, ותרכובות אחרות לטיפול במחלות הקשורות היפוקסי באמצעות הפונקציה של “ממריץ צ ‘י וקידום זרימת הדם, ניקוי הדופק ומרגיע אסטמה”8,9,10,11. חקירת שדה מראה כי ניתן למצוא רודיולה קרנולטה באזורי הטלוס האלפיני, מדרונות הערוצים ונקיקי הסלע בגובה של 4,000-5,600 מ’. סביבת הגידול שלו קרה, מלאה בשמש ובקרינה עזה, והוא שייך למערכת האקולוגית של האחו האלפיני. רודיולה קרנולטה יכולה להיות מופצת באוכלוסיות למלריות ודמויות נקודה בהתאם לשטח הגידול, וזרימת גנים יכולה להתבצע באמצעות האבקה צולבת.
הפלת האבקה של הסוג רודיולה, חפירת אי חוקיות והסביבה האקולוגית המנוונת הופכים את רודיולה קרנולטה למין בסכנת הכחדה 6,12. לאור הערך הרפואי הגבוה של רודיולה קרנולטה, מוצרים מזויפים צפויים לזרום לשוק. מאמר זה מציג את בית הגידול של Rhodiola crenulata וכמה שיטות זיהוי מעבדה נוחות. ראשית, ראינו את סביבת הגידול של Rhodiola crenulata ואת התכונות הרפואיות שלה. שנית, המיקרו-מבנה של אבקת מרפא נצפה במיקרוסקופ. השלב האחרון הוא נקודת המפתח. המרכיבים המייצגים של Rhodiola crenulata הופרדו וזוהו על פי תכונות ספיחה או פירוק שונות של רכיבים אלה בחומר מסוים. אימות מבוסס DNA או שיטות ניתוח מטבולומיות של צמחי מרפא הן מסובכות ויקרות13. שיטות בסיסיות, נוחות וחסכוניות אלה יכולות לזהות במהירות רודיולה קרנולטה.
Protocol
Representative Results
Discussion
ישנם יותר מ -90 מינים של צמחי רודיולה בעולם, ויותר מ -60% מכל המינים נמצאים בסין, נפוצים כולל Rhodiola crenulata, Rhodiola rosea, Rhodiolas achalinensis, ו Rhodiola algida17. Rhodiola crenulata, שתועדה בחלק הראשון של הפרמקופיאה הסינית (2020), היא תרופה טיבטית מסורתית הגדלה בגובה רב. הביקוש בשוק לרודיולה ק?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81973569, 82274207 ו -82104533), פרויקט קידום המחקר המלומד Xinglin של אוניברסיטת צ’נגדו של TCM (XKTD2022013), ואת תוכנית המחקר והפיתוח המפתח של נינגשיה (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).
