Forskning i krysantemums karakteristiske markører baseret på HPLC-karakteristiske spektre kombineret med kemometri
Krysantemum er den tørrede hovedblomstring af Asteraceae-planten Chrysanthemum morifolium Ramat. Den indeholder hovedsageligt aktive dele som flavonoider, flygtige olier, organiske syrer og sporstoffer. Den har den virkning, at den spreder vind, fjerner varme, beroliger leveren, forbedrer synet, fjerner varme og afgifter. 2020-udgaven af den kinesiske farmakopé omfatter krysantemumsorter som "Boju", "Chuju", "Gongju", "Hangju" og "Huaiju" i henhold til deres oprindelsessted og forarbejdningsmetoder. Som kinesisk lægeurt med medicinske og spiselige egenskaber har krysantemum karakter af en bred vifte og kompleks sammensætning af ingredienser. Forskellige sorter af krysantemum har dog betydelige forskelle i kemisk sammensætning på grund af deres forskellige vækstmiljøer, dyrknings- og forarbejdningsmetoder og ujævne kvalitet, hvilket resulterer i forskellige kliniske terapeutiske effekter. På nuværende tidspunkt bruger 2020-udgaven af den kinesiske farmakopé indholdet af tre kemiske komponenter, klorogensyre, luteolin-7-O - β - D-glucosid og 3,5-O-dicaffeoylquinic acid, som evalueringsindikatorer, hvilket gør det vanskeligt at foretage en omfattende evaluering af kvaliteten af krysantemummedicinske materialer.
Det karakteristiske spektrum af traditionel kinesisk medicin kan karakterisere de overordnede ændringer i den interne kvalitet af traditionel kinesisk medicin. Flere og flere traditionelle kinesiske lægemidler bruger etableringen af karakteristiske fingeraftryksspektre til kvalitetskontrol, blandt hvilke HPLC-karakteristisk fingeraftryksteknologi også ofte bruges til identifikation af krysantemumvarianter og kvalitetskontrolforskning. Den traditionelle kinesiske medicins kvalitetsmarkør (Q-Marker) består af eksklusive, klinisk effektive og overvågede kemiske komponenter, der er relateret til den traditionelle kinesiske medicins funktionelle egenskaber. Den kan afspejle sikkerheden og effektiviteten af traditionel kinesisk medicin og kan bruges til at konstruere et moderne omfattende, systematisk og kvantitativt kvalitetsevalueringssystem for traditionel kinesisk medicin. På grundlag af Q-Marker kan man ved at integrere fingeraftryksspektre og kemometriske metoder finde frem til komponenter, der afspejler fælles egenskaber i lægeurter eller formler, og etablere et flerdimensionelt kvalitetsevalueringssystem, der er i overensstemmelse med egenskaberne ved traditionel kinesisk medicin. Det kan give en bedre løsning på det videnskabelige tilsyn med traditionel kinesisk medicin.
På baggrund af tidligere forskning i krysantemum etablerede denne undersøgelse HPLC-karakteristiske kromatogrammer af forskellige sorter af krysantemum kombineret med kemometriske metoder til at screene krysantemums fælles stofbasis som karakteristiske markører. Samtidig blev signifikante forskelle i karakteristiske markører mellem forskellige sorter af krysantemum screenet, hvilket giver et videnskabeligt grundlag for generel kvalitetsevaluering, sortsidentifikation og karakteristisk evaluering af krysantemum for en enkelt sort.

 

Valg af ekstraktionsmetoder. Dette eksperiment undersøgte virkningerne af forskellige opløsningsmidler (70% methanol, 50% methanol, 80% methanol), ekstraktionsmetoder (ultralydsekstraktion og opvarmning af tilbagesvalingsekstraktion) og ekstraktionstider (30, 35, 40 minutter) på kromatogrammer og besluttede at bruge 70% methanol ultralydsekstraktion i 40 minutter som ekstraktionsmetode.
Optimering af kromatografiske forhold. Dette eksperiment undersøgte forskellige kromatografiske kolonner (Agilent XDB-C18-kolonne Phenomenex Luna C18) 、 Detektionsbølgelængder (220, 254, 330, 348 nm) og mobile fasesystemer (acetonitril -0,1% fosforsyrevand, acetonitril -0,1% myresyrevand, acetonitril -0,2% eddikesyrevand) blev brugt, og den kromatografiske topform, antallet af toppe og opløsning blev brugt som evalueringsindikatorer. Endelig blev der valgt en Agilent XDB-C18-kromatografikolonne (4,6 mm × 250 mm, 5 µ m) med en detektionsbølgelængde på 348 nm og vandig acetonitril -0,2%-eddikesyreopløsning som mobilfasesystem.
De fem forskellige sorter af krysantemumkontrolkort, der blev etableret i eksperimentet, har forskellige fælles toppe og identificerede karakteristiske toppe. I de etablerede kontrolkort for Boju, Chuju, Gongju, Hangju og Huaiju blev der identificeret henholdsvis 21, 20, 25, 22 og 22 fælles toppe, og 14, 14, 12, 13 og 13 hovedkarakteristiske toppe blev identificeret ved at sammenligne med kontrolprøven; I krysantemumkontrolspektret genereret fra 50 partier krysantemumprøver blev der identificeret 17 almindelige toppe, herunder neochlorogen syre, chlorogen syre, kryptochlorogen syre, luteolin-7-O - β - D-glucosid, isochlorogen syre B, 3,5-O-dicaffeoylquinic acid, apigenin 7-O - β - D-glucosid, isochlorogen syre C, vanillolignin 7-O - β - D-glucosid, vanillogenin, apigenin og luteolin. Da koffeinsyre ikke blev identificeret i Gongju, Hangju og Huaiju, og acacetin ikke blev identificeret i Gongju, blev koffeinsyre og acacetin ikke brugt som fælles toppe i krysantemumkontrolspektret. Ved at sammenligne topområderne blev det konstateret, at der var betydelige forskelle i topområderne svarende til luteolin-7-O - β - D-glucosid, apigenin, apigenin 7-O - β - D-glucosid og isochlorogen syre C blandt de fem krysantemumkontrolspektre. I kontrolspektrene fra Gongju og Hangju var topområderne for luteolin-7-O - β - D-glucosid og isochlorogen syre C større, mens deres topområder var mindre i de tre andre krysantemumkontrolspektre; I kontrolspektrene fra Boju, Chuju og Huaiju er topområdet for apigenin relativt stort, mens det i kontrolspektrene fra Gongju og Hangju er meget lille; topområdet for apigenin 7-O - β - D-glucosid er større i Hangzhou-krysantemumkontrolspektret, mens det er mindre i de andre fire krysantemumkontrolspektre. Så ved at sammenligne forskellene mellem de karakteristiske toppe i de fem krysantemumsorter kan vi foreløbigt afspejle forskellene mellem forskellige krysantemumsorter, hvilket indikerer, at der er visse forskelle i typerne og indholdet af kemiske komponenter i forskellige krysantemumsorter.
Resultaterne af lighedsevalueringen viser en høj intraartslighed, hvilket indikerer, at forskellene mellem krysantemum af samme sort fra forskellige partier er relativt små; Den lave interartslighed er 0,391-0,690, hvilket indikerer betydelige forskelle i den kemiske sammensætning af forskellige sorter af krysantemum. CA, PCA og OPLS-DA kan nøjagtigt klassificere fem forskellige sorter af krysantemum i fem kategorier. Selvom de fem sorter af krysantemum er forskellige, har de også ligheder. PCA og OPLS-DA opdeler de fem specifikke regioner i to kategorier: venstre og højre. Blandt dem er Boju, Chuju og Huaiju klassificeret som én kategori (til medicinske formål), mens Gongju og Hangju er klassificeret som én kategori (til medicinske formål). Kemometrisk analyse viser, at coumarin-7-O - β - D-glucosid, isochlorogen syre C og apigenin er de vigtigste differentierede komponenter i de to kategorier, som kan bruges som karakteristiske markører til at skelne mellem forskellene mellem de to typer krysantemum. OPLS-DA screenede 7 hovedmarkørkomponenter og identificerede 4 komponenter, herunder apigenin, apigenin 7-O - β - D-glucosid, luteolin-7-O - β - D-glucosid og isochlorogen syre ved at sammenligne med blandede referencestandarder. Disse komponenter kan bruges som karakteristiske markører til at skelne mellem forskellige sorter af krysantemum, hvilket understøttes af sammenligningen af topområder. Blandt dem blev top 24, 11 og 20 ikke identificeret, og deres roller i evaluering af krysantemumkvalitet kræver yderligere forskning; Ti komponenter med VIP-værdier mindre end 1, herunder isochlorogen syre B, 3,5-O-dicaffeoylquinic syre, vanillin, kryptochlorogen syre, chlorogen syre, neochlorogen syre, luteolin og vanillin 7-O - β - D-glucosid, kan bruges som karakteristiske markører for krysantemum som helhed.
Sammenfattende etablerede og analyserede dette eksperiment HPLC-karakteristiske spektre af fem krysantemumsorter, sammenlignede karakteristiske toppe og deres tilsvarende topområder og gennemførte lighedsevaluering, hvilket foreløbigt demonstrerede forskellene mellem forskellige krysantemumsorter; Ved at bruge kemometriske metoder til at analysere og screene de samme stoffer blandt forskellige krysantemumsorter som karakteristiske markører, der repræsenterer krysantemumeffektivitet og afspejler forskellene mellem forskellige krysantemum, tilvejebringes videnskabeligt grundlag for identifikation af krysantemumsorter og kvalitetsevaluering.