클레마티디스의 진위 여부를 식별하기 위한 다중 패턴 인식을 위한 화학적 지문과 결합된 HPLC 아르 만디 콜리스
Summary
여기에서는 화학 지문 다중 패턴 인식과 결합 된 고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC)를 확립하기위한 프로토콜을 제시하여 클레 마티 디스 아르만디 콜리스 및 그 불순물의 진정한 품종을 효과적으로 식별하기위한 새로운 전략을 제공합니다.
Abstract
중국 약재 및 관련 간음 물질을 식별하는 방법은 Clematidis Armandii Caulis (Chuanmutong, 보편적으로 사용되는 중국 전통 의학)를 예로 들어 구성되었습니다. 클러스터 분석(CA), 주성분 분석(PCA) 및 직교 부분 최소 제곱 판별 분석(OPLS-DA)을 포함하여 화학 측정법과 결합된 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 지문을 기반으로 정품 Chuanmutong 품종 10개 배치와 관련 불순물 5개 배치를 분석하고 비교했습니다. 또한, β- 시토스테롤의 함량을 결정하였다. Chuanmutong의 대조 화학 지문이 확립되었고 12 개의 공통 피크가 확인되었습니다. 정품 Chuanmutong 품종 10 개 배치의 지문과 대조 지문 간의 유사성은 0.910-0.989 인 반면, 5 개 배치의 간음 자의 유사성은 0.133-0.720에 불과했습니다. 크로마토그램의 공통 피크를 기반으로 15개의 샘플 배치를 PCA에 의해 3가지 함량 수준으로 분류하고 CA에 의해 4가지 범주로 집계하여 정통 Chuanmutong과 Chuanmutong의 불순물을 명확하게 구분했습니다. 또한, OPLS-DA를 통해 진짜 촨무퉁과 촨무통의 불순물을 효과적으로 식별할 수 있는 7가지 차등 성분이 발견되었다. 정품 Chuanmutong 품종의 10 개 배치의 β- 시토스테롤 함량은 97.53-161.56 μg / g 인 반면, 5 개 배치의 β- 시토스테롤 함량은 크게 다양했으며, 그 중 클레 마티스 피터라 핸드의 β- 시토스테롤 함량. 그리고 클레 마티스 구 리아나 록스 브. Var. finetii Rehd. et 윌스. Chuanmutong의 정통 품종보다 현저히 낮았습니다. 본 연구에서 확립된 HPLC 지수 성분 함량 및 화학적 지문 다중 패턴 인식 방법은 정통 한약 재료 및 관련 불순물을 효과적으로 식별하기 위한 새로운 전략을 제공합니다.
Introduction
Chuanmutong, 클레 마티스 아르 만디 프란치의 마른 콜리스. 또는 클레 마티스 몬타나 Buch.-Ham.은 클리닉 1,2,3에서 일반적으로 사용되는 중국 전통 의학입니다. 비뇨기 문제, 부종, 혀와 입의 염증, 우유 분비 감소, 관절 경직, 습열로 인한 근육통치료에 사용됩니다 4. Chuanmutong은 항상 중국 남서부, 특히 최고의 품질을 찾을 수있는 쓰촨에 분포하는 야생 품종에서 항상 얻었습니다 5,6. 정통 품종과 밀접하게 관련된 간음제는 유사한 특성 7,8,9,10으로 인해 구별하기가 어렵습니다. 중국 약전 2020년판에서 Chuanmutong의 품질 표준은 내용물 결정 없이 특성, 현미경 식별 및 박층 식별만 규정하고 있어 불순물을 효과적으로 식별할 수 없으므로 잠재적인 위험이 있습니다. 또한 Chuanmutong과 관련 식물을 비교하고 식별하는보고는 거의 없습니다. 결과적으로 Chuanmutong의 진위를 보장하는 품질 관리 방법은 추가 연구가 필요합니다.
Chuanmutong의 화학 성분은 주로 올레아나난형 펜타사이클릭 트리테르페노이드와 그 배당체, 플라보노이드 및 유기산 11,12,13,14로 구성됩니다. 그 중 올레아놀산, β- 시토스테롤, 스티그마 스테롤 및 에르고 스테롤은 다양한 강도의 이뇨 효과를 가지며, 이는 이뇨를 촉진하고 stranguria15,16을 완화시키는 잠재적 인 약력학 물질 일 수 있습니다. 화학 지문은 고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC), 가스 크로마토 그래피 (GC) 등으로 샘플에 포함 된 많은 화학 성분을 분리하고 검출하여 얻습니다. Chuanmutong의 특성을 분석하기 위해 적절한 통계 분석 방법을 채택하면 중국 전통 의학17,18,19의 전반적인 품질 관리 및 과학적 식별을 결정할 수 있습니다.
이 연구에서는 Chuanmutong 정통 품종 10 배치와 간음제 5 배치를 수집했습니다. 이들의 품질은 클러스터 분석 (CA), 주성분 분석 (PCA), 직교 부분 최소 제곱 차별 분석 (OPLS-CA) 및 약력학 성분의 함량 측정을 포함한 다중 패턴 인식과 결합 된 HPLC 지문 방법으로 비교 및 분석되었습니다. 이 프로토콜은 높은 특이성으로 정통 품종을 식별하는 방법, 정통 품종 및 한약 재료의 불순물을 과학적으로 식별하기위한 새로운 전략을 수립합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
연구를 위한 샘플 수집은 중국 약재의 진위 여부를 식별하는 다중 패턴 인식을 구축하는 첫 번째 핵심 단계입니다. 시장 조사를 통해 우리는 쓰촨 야안, 량산, 러산이 촨무통의 야생 자원의 주요 생산 지역임을 발견했습니다. 같은 속의 관련 품종도 동일한 지리적 분포 6,20을 가지고 있습니다. CC, DC, DE, XS 및 SMT는 종종 Chuangmutong16,21<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작업은 쓰촨 한약청 프로젝트(no. 2020JC0088, no. 2021MS203)의 지원을 받았습니다.
Materials
| Acetic acid | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2017381038 | |
| Acetonitrile | Sigma-Aldrich Trading Co., Ltd., Shanghai, China | WXBD5243V | |
| β-Sitosterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd., Chongqing, China | 20210201 | |
| C18 column | Yuexu Material Technology Co., Ltd., Shanghai, China | Welch Ultimate LP | |
| Chuanmutong | Guoqiang Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., Sichuan, China | 19020103 | CMT-1 |
| Chuanmutong | Hongya Wawushan Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200701 | CMT-2 |
| Chuanmutong | Hongpu Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200701 | CMT-3 |
| Chuanmutong | Hongpu Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200901 | CMT-4 |
| Chuanmutong | Xinrentai Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210701 | CMT-5 |
| Chuanmutong | Haobo Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210401 | CMT-6 |
| Chuanmutong | Xinrentai Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200901 | CMT-7 |
| Chuanmutong | Wusheng Pharmaceutical Group Co., Ltd., Sichuan, China | 201201 | CMT-8 |
| Chuanmutong | Limin Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., Sichuan, China | 201001 | CMT-9 |
| Chuanmutong | Yuhetang Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210501 | CMT-10 |
| Clematis argentilucida (Levl. et Vant.) W. T. Wang | Madzi Bridge, Sanlang Township, Tianquan County, Sichuan, China | – | CC |
| Clematis apiifolia var. obtusidentata Rehd. et Wils. | Heilin Village, Qiliping Township, Hongya County, Sichuan, China | – | DC |
| Clematis peterae Hand.-Mazz. | Huangmu Village, Huangmu Township, Hanyuan County, Sichuan, China | – | DE |
| Clematis gouriana Roxb. Var. finetii Rehd. et Wils | Mixedang Mountain, Huangwan Township, Emei County, Sichuan, China | – | XS |
| Clematis finetiana Levl. et Vaniot. | Wannian Village, Huangwan Township, Emei County, Sichuan, China | – | SMT |
| Electronic balance | Haozhuang Hengping Scientific Instrument Co., Ltd., Shanghai, China | FA1204 | |
| Ergosterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd, Chongqing, China | 20210201 | |
| Ethanol | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 2021112602 | |
| Ethyl acetate | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2017042043 | |
| Formic acid | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 2016062901 | |
| High performance liquid chromatography | Agilent, USA. | 1260 | |
| IBM SPSS Statistics version 26.0 | International Business Machines Corporation, USA | – | |
| Methanol | Sigma-Aldrich Trading Co., Ltd., Shanghai, China | WXBD6409V | |
| Methanol | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 202010302 | |
| n-butyl alcohol | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2020071047 | |
| Petroleum ether | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2020090125 | |
| Phosphoric acid | Comeo Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 20200110 | |
| SESCF-TCM version 2012 | National Pharmacopoeia Commission, China | – | http://114.247.108.158:8888/login |
| Stigmasterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd., Chongqing, China | 20210201 | |
| Trichloromethane | Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd., Shanghai, China | 20200214 | |
| Umetrics SIMCA version 14.1.0.2047 | Umetrics, Sweden | – | https://www.sartorius.com/en/products/process-analytical-technology/data-analytics-software/mvda-software/simca/simca-free-trial-download |
| Ultrapure water machine | Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd., Sichuan, China | UPH-II-10T | |
| Ultrasonic cleaner | Kunshan Hechuang Ultrasound Instrument Co., Ltd., Jiangsu, China | KH3200E |
References
- Chen, C. R. . Chinese Medicine Specimen Picture Book. , 116 (1935).
- Xiong, J., et al. Lignans from the stems of Clematis armandii ("Chuan-Mu-Tong") and their anti-neuroinflammatory activities. Journal of Ethnopharmacology. 153 (3), 737-743 (2014).
- Pan, L. L., et al. a lignan from the Chinese medicinal plant Clematis armandii, inhibits A431 cell growth via blocking p70S6/S6 kinase pathway. Integrative Cancer Therapies. 16 (3), 351-359 (2017).
- Chinese Pharmacopoeia Commission. . Pharmacopoeia of The People’s Republic of China: (Edition 2020). , 38 (2020).
- Wang, D. G., Guo, J. L. Textual research on the materia medica and authenticity of Clematidis armandii. Lishizhen Medicine and Materia Medicine Research. 18 (11), 2696 (2007).
- Fang, Q. M., Zhang, M., Zhong, Y. Y. The natural resources and exploitation of Caulis Clematidis Armandii in Sichuan. West China Journal of Pharmaceutical Sciences. 20 (5), 404-406 (2005).
- Bai, M. N., Dai, Y. X., Wang, Y., Ren, Y. Y., Tan, R. Study on the identification of Caulis Clematidis Armandii. Research and Practice on Chinese Medicines. 31 (3), 13-16 (2017).
- Zhou, P. J., Li, X. F., Fu, D. H., Pu, X. Y., Zhu, G. Q. Pharmacognosy identification of Ethnomedicine Clematis ranunculoides Franchet. Journal of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine. 34 (3), 432-436 (2017).
- Guo, J. L., Tang, Y., Pei, J., Wang, D. G. Study on random amplified polymorphic DNA and sequence characterized amplified regions of Caulis Clematidis Armandii. Journal of Chengdu Medical College. 6 (4), 283-286 (2011).
- Liu, M. Z., Li, M. N., Yao, H., Liu, P. Molecular identification of Clematidis Armandii Caulis and its adulterants and closely related species by ITS2 sequence. Global Traditional Chinese Medicine. 4 (6), 446-450 (2011).
- Liu, J. J., Chen, X., Wei, Z. Q., Li, B. Chemical constituents and identification of the caules of Clematis armandii Franch.and Clematis montana Buch.-Ham. Natural Product Research and Development. 22 (6), 998-1000 (2010).
- Yang, T. R., Xu, Z., Shi, Y. N. Studies on four compounds from Clematis Montana. Journal of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine. 10 (4), 142-143 (2008).
- Yan, L. H., Xu, L. Z., Zhou, Z. M., Yang, S. L. Chemical constituents from stems of Clematis armandii(I). Chinese Traditional and Herbal Drugs. 38 (3), 340-342 (2007).
- Li, X., et al. Traditional uses, phytochemistry, pharmacology, and toxicology of Akebiae Caulis and its synonyms: A review. Journal of Ethnopharmacology. 277, 114245 (2021).
- Ye, X., et al. Diuretic effect and material basis of Clematidis Armandii Caulis in rats. China Journal of Chinese Materia Medica. 44 (9), 1889-1894 (2019).
- Kuang, Y., et al. Consistency study of Caulis Clematidis Armandii and its traditionally used products and counterfeit species based on efficacy and pharmacognosy. Pharmacology and Clinics of Chinese Materia Medica. 36 (3), 115-121 (2020).
- Li, Y., et al. Quality assessment of Asarum heterotropoides var. mandshuricum based on HPLC multi-component determination and multiple pattern recognition method of fingerprint. Chinese Traditional and Herbal Drugs. 53 (1), 238-243 (2022).
- Li, Y., et al. Determination of multi-components of Paeoniae Alba Radix based on fingerprints and chemical pattern recognition. Chinese Traditional and Herbal Drugs. 53 (1), 231-237 (2022).
- Li, H. H., et al. Comparative investigation for raw and processed products of Euodiae Fructus based on high-performance liquid chromatography fingerprints and chemical pattern recognition. Chemistry & Biodiversity. 18 (8), 2100281 (2021).
- Dong, L. J., et al. Study on suitable distribution areas of Kawa Kimichi produced in Sichuan province-based on remote sensing and GIS-A case study of Clematis Armandii. Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology. 17 (11), 2398-2404 (2015).
- Tang, S. W., Pei, J., Li, F. Y. Morphological and histological identification of Chuanmutong. West China Journal of Pharmaceutical Sciences. 15 (1), 19-21 (2000).
- Li, B., Chen, X., Fang, Q. M., Zhang, B. J., Wei, Z. Q. Quality Research of Chuanmutong. Journal of Sichuan of Traditional Chinese Medicine. 27 (6), 58-60 (2009).
- Wu, W. J., Wan, M. M., Cao, Y. H., Tan, R., Song, L. K. Research on the Quality Standard of Chuanmutong. Chinese Archives of Traditional Chinese Medicine. 33 (2), 313-315 (2015).
- Wei, Z. Q., Chen, X., Li, B., Dong, X. P. Determination of stigmasterol in Clematis armandii Franch and Clematis montana Buch-Ham. by HPLC. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 20 (3), 574-575 (2009).
- Qing, L. S., et al. Determination of oleanolic acid in Caulis clematidis armandii by HPLC. West China Journal of Pharmaceutical Sciences. 21 (3), 273-274 (2006).
- Yang, S. D., Wang, R., Fu, D. Y., Guo, J. J., Tan, W. Y. Determination on oleanolic acid in caulis clematidis armandii by microwave assisted extraction-HPLC/MS. Anhui Academy of Agricultural Sciences. 38 (13), 6929-6931 (2010).
