UPLC-Q-Orbitrap HRMS-teknologi til hurtig identifikation af kemiske komponenter i hibiscusblomster
Hibiscus mutabilis L. er en tørret blomst af Hibiscus mutabilis L., en plante i Malvaceae-familien. Ifølge Compendium of Materia Medica er "denne blomst lige så smuk som en lotus, og derfor kaldes den Hibiscus eller Magnolia." Den er også kendt som Huamu, Frostresistent, Frost Falling Flower og andre navne. Den har en lidt skarp smag og en kølig natur og hører til lunge- og levermeridianerne. Den har den virkning, at den renser lungerne, køler blodet, spreder varme og afgifter, reducerer hævelse og pusudflåd. I klinisk praksis bruges den ofte til behandling af lungevarmehoste, skrofulose, tarmabsces, vaginalt udflåd osv. Det kan også bruges lokalt til at behandle bylder, purulent øre, unavngiven hævelse og skoldning osv. Den er inkluderet i 2019-udgaven af "Guangdong Province Traditional Chinese Medicine Standards Volume 3".
Siden oldtiden har Chengdu i Sichuan haft stor succes med dyrkning af hibiscusblomster. Hibiscusblomsten har været udnævnt til "byblomst" i Chengdu siden 1983 og er en vigtig del af Tianfu-kulturen. Den er ikke kun en kondenseret og symbolsk repræsentation af byens kulturelle karakteristika, men også et vigtigt symbol og karakteristisk visitkort for byens image. Ud over sin dybe kulturarv er hibiscus også en medicinsk og spiselig kinesisk medicin med både ernæringsmæssig og medicinsk værdi. Moderne farmakologisk forskning har vist, at den har antiallergiske og blodsukkersænkende virkninger samt stærke hæmmende virkninger på hæmolytiske streptokokker. Dens ekstrakt bruges også i vid udstrækning som råmateriale eller tilsætningsstof i kosmetik og fødevarer. Men på grund af relativt få rapporter om den kemiske sammensætning af Hibiscus syringae både nationalt og internationalt, fokuserer relateret farmakologisk forskning hovedsageligt på råekstrakter og utilstrækkelig udforskning af opdagelsen og virkningsmekanismen af farmakologiske stoffer, er dens kliniske anvendelse relativt begrænset, med kun rapporter om behandling af bylder og betændelse. Dette påvirker ikke kun opdagelsen og udvidelsen af Hibiscus syringae inden for medicinsk grundforskning og kliniske anvendelser, men udgør også en flaskehals for dens udvikling inden for fødevarer, kosmetik og andre områder. Derfor er afklaring af det materielle grundlag for Hibiscus syringae og gennemførelse af relevant farmakologisk forskning af stor betydning for dets anvendelse og udvikling. Ultra high performance liquid chromatography tandem quadrupole electrostatic field orbital trap mass spectrometry technology er en ny type liquid chromatography-mass spectrometry-teknologi, der er udviklet i de senere år. Det har karakter af høj opløsning, god kvalitetsnøjagtighed, stærke kvalitative og kvantitative evner og har vist store anvendelsesmuligheder inden for analyse af traditionel kinesisk medicin. For yderligere at forstå den kemiske sammensætning af hibiscusblomster blev UPLC-Q-Orbitrap HRMS derfor brugt til kemisk analyse i dette eksperiment for at belyse det materielle grundlag for hibiscusblomster.

I de senere år er UPLC-Q-Orbitrap HRMS-teknologi blevet brugt i vid udstrækning inden for analyse af kemisk sammensætning af traditionel kinesisk medicin og kompleks kvalitetskontrol med flere komponenter på grund af fordelene ved høj opløsning, høj kvalitetsnøjagtighed, hurtig og nøjagtig kvalitativ og kvantitativ analyse. I dette forsøg blev 0,1% myresyrevandacetonitril brugt som mobil fase til gradienteluering af de kemiske komponenter i hibiscusblomster. For bedre at kunne udforske de kemiske komponenter i hibiscusblomster blev der anvendt positive og negative ionscanningsmetoder til dataindsamling. Baseret på retentionstid, relativ molekylvægt, kvasimolekylær ion-top og fragmention af sekundær massespektrometri rapporteret i eksisterende litteratur, kombineret med fragmenteringsloven for sekundær massespektrometri og massespektrometrioplysningerne om kemiske referencestandarder, blev attributionsanalysen af hver massespektrometri-top udført. Der blev fundet i alt 54 forbindelser i ethanoludtrækket af Hibiscus syringae, herunder 7 typer komponenter (flavonoider og deres glykosider, organiske syrer, coumariner, aminosyrer, nukleosider, alkaloider osv.) Ved at kombinere litteratur og SciFinder-databasen fandt man ud af, at 33 komponenter blev rapporteret for første gang i Hibiscus, og 11 komponenter blev rapporteret for første gang i slægten Hibiscus. Elleve nyopdagede flavonoider i blomster, såsom naringin og guavaglykosider, udviser hypoglykæmiske virkninger ved at reducere frigivelsen af frie fedtsyrer, mens naringin-7-O-glucosid aktiverer PPAR γ-receptorer og fosforylerer PI3K/AKT-signalvejen; Vitexin kan hæmme migration og invasion af brystkræftceller ved at nedregulere PI3K/Akt-signalvejen og kombinere med tubulin for at fremme G2/M-fasestoppet af MCF7-brystkræftceller, og parasitid og iristein kan inducere apoptose af MDA-MB-231-celler ved at hæmme PI3K/Akt-signalvejen og ROS-medieret mitokondriel funktionel barriere; Kirsebærglykosid har en reparerende virkning på skader på humane keratinocytter (HaCaT) forårsaget af mellembølget ultraviolet (UVB) stråling, hvilket har en vis betydning for udvidelsen af kliniske anvendelser af hibiscusblomster. Set ud fra struktur-aktivitetsrelationer påvirkes flavonoidernes forskellige farmakologiske aktiviteter, såsom antitumor- og antiinflammatoriske virkninger, hovedsageligt af graden af hydroxylering, C2-3-dobbeltbindinger, glykosylering og moderkernens struktur. Der er mange typer flavonoider i hibiscusblomster med stærk strukturel mangfoldighed og forskellige biologiske aktiviteter. Denne artikel forbedrer biblioteket over den kemiske sammensætning af Hibiscus syringae og giver et grundlag for udvikling og anvendelse af Hibiscus syringae-blomster, forskning i farmakologiske stoffer og kvalitetskontrol i fremtiden.
Mu Fu Rong er en almindeligt anvendt traditionel kinesisk medicin. Bladene fra Mu Fu Rong er med i 2020-udgaven af den kinesiske farmakopé, og både blade og blomster kan bruges som medicin. Dette eksperiment sammenlignede den kemiske sammensætning af hibiscusblade med tidligere rapporterede og fandt, at der var 14 identiske flavonoider, 5 organiske syrer og coumariner, hvilket indikerer en vis grad af lighed i den kemiske sammensætning af forskellige dele af den samme lægeplante. Derudover blev nogle kendte komponenter i hibiscusblomster ikke påvist i denne analyse, hvilket kan være relateret til ioniseringseffektiviteten af ESI; Identifikationen af isomere forbindelser har altid været et vanskeligt punkt i massespektrometrianalyse, så det har visse begrænsninger at stole udelukkende på massespektrometri til identifikation og kræver yderligere bekræftelse gennem spektroskopisk analyse som f.eks. kernemagnetisk resonans. Ved at observere det samlede ionkromatogram kan det konstateres, at der er få forbindelser identificeret i løbet af retentionstiden på 11-17 minutter. For yderligere at forstå sammensætningen af denne forbindelse kan vi derfor bruge forskellige polære opløsningsmidler til at udtrække dens dele og udføre topanalyse under de samme højtydende væskekromatografiforhold for at finde de mulige polære dele. Dette kan også tjene som en vis indikator for vores efterfølgende materialebaserede forskning i adskillelse af forbindelser i hibiscusblomster.