Summary

Feltinnsamling og laboratorierutinemessig identifisering av Rhodiola crenulata

Published: October 27, 2023
doi:

Summary

Her beskriver vi identifiseringen av Rhodiola Crenulata fra habitat, plantemorfologi, medisinske egenskaper, mikroskopiske egenskaper og tynnsjiktskromatografi.

Abstract

Identifisering av medisinske materialer er premisset og garantien for narkotikasikkerhet. Flertallet av vitenskapelige forskere er bundet til å favorisere den enkle, raske, effektive og rimelige identifikasjonsprosessen av urter. Rhodiola crenulata er en tradisjonell tibetansk medisin dyrket i høye høyder, hovedsakelig distribuert i Tibet, Yunnan og Sichuan-regionene i Kina. Rhodiola crenulate har flere bioaktiviteter, som antiinflammatoriske, anti-hypoksi og antioksidantegenskaper, og har stort potensial for utvikling. Med den økende etterspørselen i markedet og en rask nedgang i ressursinnholdet, har et stort antall forvirrede produkter av Rhodiola crenulata plaget folk. Derfor introduserer denne protokollen en standardprosess for identifisering av Rhodiola crenulata i felt kombinert med rutinemessig laboratorietesting. Kombinasjonen av habitat, mikroskopiske egenskaper og tynnsjiktskromatografi vil utvilsomt identifisere Rhodiola crenulata raskt, effektivt og økonomisk, noe som bidrar til kontinuerlig utvikling av tibetansk medisin og kvalitetskontroll av medisinske materialer.

Introduction

Urtemedisin har en lang historie og rik applikasjonserfaring i Kina, og det var den første systematiske innspillingen i Shennongs urteklassiker1. Oppdagelsen av artemisinin anvendt på malaria fremmet utviklingen av urtemedisin til et nytt stadium1. Bruken av moderne vitenskapelig teknologi for å avdekke den eksakte mekanismen for urtemedisin øker utnyttelsesgraden og etterspørselen etter urtemedisin, og åpner et nytt internasjonalt marked for det 2,3,4. Dette har imidlertid ført til en rekke negative effekter. Ikke-profesjonelle har en vag forståelse av egenskapene til urtemedisin, noe som gjør bruk av urtemedisin overfor en stor sikkerhetsrisiko5.

Rhodiola crenulata, en av plantene til Rhodiola-arten, er hovedsakelig distribuert i Tibet, nordvest Yunnan og vestlige Sichuan i Kina (figur 1) 6,7. Rhodiola crenulata består av salidrosid, tyrosol, gallinsyre og andre forbindelser for behandling av hypoksisk-relaterte sykdommer gjennom funksjonen “oppkvikkende qi og fremme blodsirkulasjonen, rydde puls og beroligende astma”8,9,10,11. Feltundersøkelser viser at Rhodiola crenulata finnes i alpine talussoner, kløfter og bergsprekker i en høyde på 4.000-5.600 m. Dens voksende miljø er kaldt, fullt av solskinn og intens stråling, og det tilhører det alpine engøkosystemet. Rhodiola crenulata kan fordeles i lamellære og punktlignende populasjoner etter vekstterrenget, og genflyt kan utføres ved krysspollinering.

Pollenabort av slekten Rhodiola, ulovlighetsutgravning og degenerert økologisk miljø gjør Rhodiola crenulata til en truet art 6,12. I lys av den høye medisinske verdien av Rhodiola crenulata, forventes forfalskede produkter å strømme inn i markedet. Denne artikkelen presenterer habitatet til Rhodiola crenulata og noen praktiske laboratorieidentifikasjonsmetoder. For det første observerte vi vekstmiljøet til Rhodiola crenulata og dets medisinske egenskaper. For det andre ble mikrostrukturen av medisinsk pulver observert med mikroskop. Det siste trinnet er nøkkelpunktet. De representative komponentene i Rhodiola crenulata ble separert og identifisert i henhold til de forskjellige adsorpsjons- eller oppløsningsegenskapene til disse komponentene i et bestemt stoff. DNA-baserte analysemetoder for autentisering eller metabolomikk av medisinplanter er kompliserte og dyre13. Disse grunnleggende, praktiske og økonomiske metodene kan raskt identifisere Rhodiola crenulata.

Protocol

Rhodiola crenulata er samlet fra Zhuoda Snow Mountain, Ganzi County, Ganzi tibetanske autonome prefektur, Sichuan-provinsen, Kina (N 31.44570°, Ø 99.96086°, 4892 m). Plantene er godkjent som ekte av professor Yi Zhang ved School of Ethnic Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine. 1. Samling av Rhodiola crenulata Fotografer habitatkartet over Rhodiola crenulata. Fotografer hele planten, bladene, kalyxen og jo…

Representative Results

Denne eksperimentelle protokollen beskriver identifisering og innsamling av Rhodiola crenulate i feltet. Rhodiola crenulate har en tendens til å leve i de alpine talus soner, kløfter og fjellsprekker i store høyder. Habitatet, hele planten, blomsten og bladene til Rhodiola crenulate kan vises i figur 2. Rhodiola crenulate har et rødbrunt rhizom (figur 3A). Et representativt bilde av legemiddelpulveret er vist i <strong cla…

Discussion

Det er mer enn 90 arter av Rhodiola planter i verden, og mer enn 60% av alle arter finnes i Kina, vanlige inkludert Rhodiola crenulata, Rhodiola rosea, Rhodiolas achalinensis og Rhodiola algida17. Rhodiola crenulata, registrert i første del av den kinesiske farmakopéen (2020), er en tradisjonell tibetansk medisin dyrket i store høyder. Markedets etterspørsel etter Rhodiola crenulata øker årlig, så å sikre riktig bruk av kilden er nøkkelen til …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation of China (81973569, 82274207 og 82104533), Xinglin Scholar Research Promotion Project ved Chengdu University of TCM (XKTD2022013), og Key Research and Development Program of 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

  1. 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).
  2. Yin, R., et al. The positive role and mechanism of herbal medicine in Parkinson’s Disease. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021, 9923331 (2021).
  3. Li, F. S., Weng, J. K. Demystifying traditional herbal medicine with modern approach. Nature Plants. 3, 17109 (2017).
  4. da Fonseca, L. R., et al. Herbal medicinal products from Passiflora for anxiety: An unexploited potential. The Scientific World Journal. 2020, 6598434 (2020).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Xie, N. Rhodiola crenulate alleviates hypobaric hypoxia-induced brain injury via adjusting NF-κB/NLRP3-mediated inflammation. Phytomedicine. 103, 154240 (2022).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. . Rhodiola renulata (Hook.fil & Thomson) H.Ohba Available from: https://www.gbif.org/species/4200529 (2023)
  15. . Plant + data center Available from: https://www.iplant.cn/ (2023)
  16. . Chinese virtual herbarium Available from: https://www.cvh.ac.cn/ (2023)
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Lv, X. M. Simultaneous determination of 5 chemical components in 3 kinds of Rhodiola rosea by HPLC. China Pharmacy. 29 (18), 2515-2519 (2018).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. Liu, Y., et al. Identification of Hippophae species (Shaji) through DNA barcodes. Chinese Medicine. 10, 28 (2015).
check_url/kr/65947?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Wang, J., Xie, N., Li, M., Su, J., Hou, Y., Zhang, Y., Wang, X. Field Collection and Laboratory Routine Identification of Rhodiola crenulata. J. Vis. Exp. (200), e65947, doi:10.3791/65947 (2023).

View Video