Vorhersage und Analyse von Qualitäts-Biomarkern in Eucommia ulmoides auf der Grundlage von HPLC-Fingerprint und Netzwerk-Pharmakologie
Eucommia ulmoides Oliv ist eine Pflanzenart, die zur Familie der Eucommiaceae und zur Gattung der Eucommia gehört. Sie wird hauptsächlich in der Provinz Shaanxi, der Provinz Sichuan, der Provinz Henan, der Provinz Hunan, der Provinz Hubei, der Stadt Chongqing, der Provinz Guizhou, der Provinz Shandong, der Provinz Gansu, der Provinz Jiangsu und der Provinz Shanxi angebaut. Cili in der Provinz Hunan ist die Heimatstadt von Eucommia ulmoides und verfügt über reiche Eucommia-Ressourcen. Eucommia ulmoides wird traditionell als Medizin aus Baumrinde verwendet und hat in China eine über zweitausendjährige Geschichte der medizinischen Verwendung. Sie hat einen süßen Geschmack, einen warmen Charakter und hat die Wirkung, Leber und Nieren zu nähren, Muskeln und Knochen zu stärken und die Schwangerschaft zu stabilisieren. Die Blätter von Eucommia ulmoides wurden 2015 neu in das Arzneibuch der Volksrepublik China aufgenommen und sind nun eine Pilotsorte für medizinische und essbare Produkte. Zu den gängigen Produkten auf dem Markt gehört Eucommia ulmoides-Tee. Die männlichen Blüten von Eucommia ulmoides werden in den Anbauregionen von Eucommia ulmoides ebenfalls häufig als Tee verwendet; die Schoten von Eucommia ulmoides werden in der Regel als Rohmaterial für die Extraktion von Gummi verwendet.
Die Qualität der auf dem Markt befindlichen Eucommia ulmoides-Produkte ist sehr unterschiedlich. In der Ausgabe 2020 des Arzneibuchs der Volksrepublik China wird bei der Bestimmung des Gehalts von Rinde und Blättern von Eucommia ulmoides nur der Gehalt an Terpentinglucosid und Chlorogensäure kontrolliert. Die chemische Zusammensetzung von Eucommia ulmoides ist komplex, und es ist dringend erforderlich, angemessene Qualitätsstandards für Eucommia ulmoides zu entwickeln, um seine Qualität zu gewährleisten.
Akademiker Liu Changxiao schlug 2016 das Konzept der Qualitätsmarker der traditionellen chinesischen Medizin (Q-Marker) vor, und später fassten Experten die Qualitätsmarker in den "fünf Prinzipien" zusammen, die eine wissenschaftliche Grundlage für die Qualitätskontrolle der traditionellen chinesischen Medizin bilden. Die Netzwerkpharmakologie basiert auf der Theorie der Systembiologie und nutzt mathematische Methoden wie Statistik und komplexe Netzwerke, um die Netzwerkanalyse biologischer Systeme zu betonen und die physikochemischen und biologischen Eigenschaften der medizinischen Inhaltsstoffe der traditionellen chinesischen Medizin zu reflektieren. Sie interpretiert die netzwerkartige Interaktionsbeziehung zwischen mehreren Bestandteilen der traditionellen chinesischen Medizin und dem Körper auf molekularer Ebene und bietet damit eine neue Perspektive für die Erforschung der komplexen Wirkungsweisen der traditionellen chinesischen Medizin. Das Fingerabdruck-Spektrum ist derzeit eine ausgereifte Methode zur Entdeckung gemeinsamer Bestandteile in verschiedenen Produktchargen.
Auf dieser Grundlage wurde in dieser Studie mit Hilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ein Fingerabdruck von Eucommia ulmoides (Rinde, Blätter, Fruchtschoten, männliche Blüten) erstellt. Anschließend wurden Methoden der Netzwerkpharmakologie eingesetzt, um die Komponenten, Ziele und Wege von Eucommia ulmoides zu organisieren und zu analysieren, um potenzielle Q-Merkmale in verschiedenen Teilen von Eucommia ulmoides vorherzusagen. Daher wurde eine Methode zur Qualitätskontrolle von Eucommia ulmoides (Rinde, Blätter, Fruchtschoten, männliche Blüten) entwickelt, die als Referenz für die Qualitätskontrolle und die Erforschung des Wirkmechanismus von Eucommia ulmoides (Rinde, Blätter, Fruchtschoten, männliche Blüten) dienen soll.

 

Die traditionelle chinesische Medizin zeichnet sich durch mehrere Komponenten, mehrere Ziele, Integrität usw. aus. Qualität ist der Schlüssel zur Sicherstellung ihrer klinischen Wirksamkeit, aber Qualitätsstandards und Qualitätskontrollforschung sind immer noch die Engpassprobleme, die die Entwicklung der traditionellen chinesischen Medizinindustrie behindern. Auf der Grundlage des von Liu Changxiao vorgeschlagenen Q-Marker-Konzepts wurden in dieser Studie empirische Schlussfolgerungen und Literaturrecherchen kombiniert, um die Q-Marker-Verbindungen zu untersuchen, die in verschiedenen Teilen von Eucommia ulmoides Oliv vorkommen können. Die pharmakologische Netzwerkanalyse der untersuchten Verbindungen zeigt, dass diese acht Verbindungen über SRC, HRAS, PIK3R1, CDK1, CASP3, CCNB1 usw. auf den Stickstoffmetabolismus, den Krebsweg, Lipide und Atherosklerose, Krebsproteoglykan, PI3K-Akt und andere Ziele wirken können. Schlüsselwege wie die ovarielle Steroidproduktion spielen eine Rolle, Huo et al. fanden heraus, dass die Gesamtflavonoide in den Blättern von Eucommia ulmoides den Gesamtcholesteringehalt im Serum von hyperlipidämischen Ratten signifikant reduzieren können, wodurch eine Senkung der Blutfette erreicht wird; Ebenso haben einige Wissenschaftler herausgefunden, dass die Polysaccharide in den Blättern von Eucommia ulmoides den Arteriosklerose-Index, den Koronar-Herz-Index und den Gesamtcholesterin- und Triglycerid-Gehalt im Lebergewebe signifikant reduzieren können, was die Rolle von Eucommia ulmoides bei der Regulierung der Blutfette unterstreicht; Eucommia-Rinde hemmt das Fortschreiten von Osteoarthritis durch Unterdrückung des PI3K/Akt-Signalwegs; Yuan et al. fanden heraus, dass die gesamten Flavonoide aus den Blättern von Eucommia ulmoides in vivo starke Anti-Tumor-Effekte haben, was mit den Ergebnissen dieser Studie übereinstimmt. Daher können die ausgewählten Aucubin, Geniposid, Chlorogensäure, Geniposid, Sitosterol-Diglucosid, Rutin, Puerarin und Quercetin als Qualitätsmarker für verschiedene Teile von Eucommia ulmoides verwendet werden.

Die Rinde von Eucommia ulmoides, die zu den in der klinischen Praxis häufig verwendeten traditionellen chinesischen Arzneimitteln gehört, hat in China eine mehr als zweitausendjährige Geschichte und besitzt einen hohen medizinischen Wert. Die chemische Zusammensetzung von Eucommia ulmoides ist komplex, und seine pharmakologischen Wirkungen sind umfassend. Die chemische Zusammensetzung und die pharmakologischen Wirkungen der verschiedenen Teile weisen Unterschiede und Gemeinsamkeiten auf, und die meisten bestehenden Forschungsarbeiten zu diesem Thema beschränken sich auf einen bestimmten Teil, wodurch dessen Integrität beeinträchtigt wird. In der Qualitätsstandardforschung zu Eucommia ulmoides mangelt es an Methoden zur Bestimmung des Gehalts an integralen Bestandteilen. Es ist notwendig, eine wissenschaftliche und umfassende Methode zur Qualitätskontrolle zu entwickeln. In dieser Studie werden potenzielle Q-Merkmale in Eucommia ulmoides durch Netzwerkpharmakologie und Fingerabdruckanalyse vorhergesagt, wodurch eine zuverlässige theoretische Grundlage für die umfassende Einrichtung von Qualitätsbewertungsmethoden und Qualitätsrückverfolgbarkeitssystemen für Eucommia ulmoides geschaffen wird. Sie dient auch als Screening-Methode für zusammengesetzte Q-Marker, die Eucommia ulmoides enthalten.