Erstellung eines HPLC-Fingerprints, Analyse der chemischen Mustererkennung und Bestimmung des Gehalts von Aloe vera
Die Aloe vera ist eine wichtige essbare Heilpflanze, die zur Familie der Liliengewächse und zur Gattung der Aloe gehört. Es handelt sich um eine mehrjährige, immergrüne, fleischige, krautige Pflanze mit kalter Natur und bitterem Geschmack. In alten Rezepten wird ihr die Wirkung zugeschrieben, die Leberhitze zu beseitigen, den Stuhlgang zu fördern, Knötchen zu vertreiben und Ringelflechte zu behandeln. Es gibt über 500 Aloe-Vera-Sorten, von denen Aloe vera (L.) Burm. f. die am häufigsten verwendete medizinische Sorte ist, und ihre Produkte werden in verschiedenen Bereichen wie Lebensmittel (einschließlich Reformkost), Medizin, Kosmetik usw. verwendet. In den letzten Jahren konzentrierte sich die Forschung zur Aloe Vera im In- und Ausland hauptsächlich auf die vergleichende Analyse der Sorten, die Trennung und Reinigung, die massenspektrometrische Analyse, die Bestimmung des Inhalts und die pharmakologischen Wirkungen. Die Forschung hat gezeigt, dass die Hauptwirkstoffe der Aloe Vera Anthrone, Anthrachinone und Chromonverbindungen sind. Darüber hinaus gibt es chemische Komponenten wie Polysaccharide, Glykoside, Aminosäuren und organische Säuren, die antibakterielle, entzündungshemmende, tumorhemmende, antivirale und antiallergische Wirkungen haben.

Gegenwärtig ist die Kombination von Fingerabdruck und chemischer Mustererkennung eine wirksame Methode zur Bewertung der Qualität traditioneller chinesischer Heilmittel. Die Fingerabdruck-Spektren konzentrieren sich hauptsächlich auf die Integrität der medizinischen Materialien, erstellen gemeinsame Muster, identifizieren gemeinsame Peaks und zeigen objektiv und umfassend die möglichen Arten und Mengen der Wirkstoffe in den medizinischen Materialien; die chemische Mustererkennungstechnologie betont die Unterschiede zwischen den Heilkräutern und grenzt das Spektrum der Wirkstoffe in den Heilkräutern weiter ein, indem sie die Informationen der Fingerabdruckdaten integriert und korrigiert; die Kombination der beiden kann den Prozess der allgemeinen Beschreibung und individuellen Analyse der medizinischen Materialien erreichen, was die Qualitätsunterschiede der traditionellen chinesischen Medizin genauer und objektiver widerspiegeln kann. Die wichtigsten medizinischen Inhaltsstoffe der Aloe-Vera-Arzneimittel sind Verbindungen wie Aloin und Aloe-Emodin, aber die wirksamen Inhaltsstoffe und ihre Gehalte variieren je nach Herkunftsort, Wachstumsumgebung, Boden und Erntezeit, was gewisse Schwierigkeiten bei der Bewertung der Qualität und Sicherheit von Aloe-Vera-Arzneimitteln mit sich bringt. Darüber hinaus basieren die Angaben zur Bestimmung des Gehalts von Aloe-Vera-Arzneimitteln in der chinesischen Pharmakopöe (Ausgabe 2020) auf dem Aloin-Gehalt, und die Indikatorkomponenten sind einzeln, was die Kontrolle der Qualität der Arzneimittel erschwert. Daher ist es unerlässlich, vor der Herstellung und Entwicklung entsprechender Präparate Untersuchungen zum Fingerabdruck und zur kombinierten chemischen Mustererkennung bei Aloe-Vera-Arzneimitteln durchzuführen.

In dieser Studie wurden mit Hilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) Fingerabdruck-Spektren von 12 Chargen von Aloe-Vera-Arzneimitteln unterschiedlicher Herkunft erstellt und Ähnlichkeitsanalyse, Clusteranalyse, Hauptkomponentenanalyse (PCA) und orthogonale partielle Kleinstquadrat-Diskriminanzanalyse (OPLS-DA) kombiniert, um ihre chemische Zusammensetzung zu untersuchen. Die Marker, die sich auf die Qualitätsunterschiede der Arzneimittel auswirken könnten, wurden gescreent, und der Gehalt an sechs Markern (Aloin D, Aloin A, Aloin B, 7-O-Methylaloin A, Aloin und Aloe-Emodin) in den 12 Chargen von Aloe-Vera-Arzneimitteln wurde mit derselben Methode bestimmt. Ziel ist es, die Qualität der Arzneistoffe aus der Produktion sicherzustellen und eine wissenschaftliche Grundlage für die Qualitätskontrolle und Standardverbesserung von Aloe-Vera-Arzneimitteln zu schaffen. Die repräsentativen Ergebnisse lauten wie folgt.

In dieser Studie wurden die Auswirkungen der heißen Rückflussmethode und der Ultraschallmethode auf die Extraktionsrate der charakteristischen chromatographischen Peaks verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Ultraschallbehandlung eine hohe Extraktionseffizienz, kurze Zeit, geringe Verluste und eine einfache Bedienung aufweist. Gleichzeitig wurden die Auswirkungen der Extraktionslösungsmittel (Methanol, Ethanol) und der Konzentration, der Extraktionszeit und des Verhältnisses von Flüssigkeit zu Material auf die Extraktionsrate von sechs Indikatorkomponenten in medizinischen Aloe-Vera-Materialien untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass eine 20-minütige Ultraschallextraktion mit 75 ml einer wässrigen 50%-Methanollösung am besten war. Wir untersuchten mobile Phasensysteme wie wässrige Acetonitril-Ameisensäure-Lösung, wässrige Acetonitril-Phosphorsäure-Lösung und Methanol-Phosphorsäure-Wasser. Die Ergebnisse zeigten, dass bei einer Gradientenelution mit einer wässrigen Methanol-Acetonitril-0,3%-Phosphorsäure-Lösung als mobiler Phase die Peakformen der einzelnen Indikatorkomponenten symmetrisch waren, der Trennungsgrad gut war, die Laufzeit kurz und der Effekt am besten. Die Peakformen und Auflösungen der verschiedenen chromatographischen Peaks bei unterschiedlichen Detektionswellenlängen (254, 280, 310, 330, 360 nm) wurden verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Absorptionsintensität von sechs Indikatorkomponenten bei 254 nm hoch, die Basislinie stabil und die Auflösung gut war. Daher wurde 254 nm als Nachweiswellenlänge gewählt.
Die Fingerabdruck-Spektren von 12 Chargen von Aloe-Vera-Medizinprodukten ergaben insgesamt 23 gemeinsame Peaks. Aus den Ähnlichkeitsergebnissen geht hervor, dass mit Ausnahme der Ähnlichkeit von weniger als 0,5 im Produktionsgebiet Guangxi alle anderen größer als 0,93 sind, was darauf hindeutet, dass die chemische Zusammensetzung und die Inhaltsstoffe der auf dem Markt verkauften Aloe-Vera-Arzneimittel aufgrund der verschiedenen Produktionsgebiete sehr unterschiedlich sind. Die Ergebnisse der Clusteranalyse zeigen, dass die 12 Chargen von Aloe-Vera-Arzneimitteln in 3 Kategorien eingeteilt sind, was mit den Ergebnissen der Hauptkomponentenanalyse übereinstimmt. Fünf chromatografische Peaks, die sich auf die Qualitätsunterschiede der Aloe-Vera-Arzneimittel auswirken, wurden mithilfe der orthogonalen partiellen Kleinstquadrat-Diskriminanzanalyse untersucht, und ihre Gehalte wurden mit derselben HPLC-Methode bestimmt. Da das Aloe-Emodin eine der wichtigsten bioaktiven Verbindungen in den Aloe-Vera-Arzneimitteln ist, wurde es auch als Indikatorkomponente in die Gehaltsbestimmung einbezogen. Die Analyseergebnisse zeigen, dass es signifikante Unterschiede im Gehalt der sechs Indikatorkomponenten gibt. Dieser Unterschied kann auf verschiedene Faktoren zurückzuführen sein, wie z. B. die geografische Umgebung, die klimatischen Bedingungen, die Erntezeit, die Boden- und Feldbewirtschaftung, die Art der Anpflanzung usw., die sich auf die Anhäufung von Sekundärmetaboliten in den Arzneistoffen auswirken, was zu Unterschieden bei der Ähnlichkeit und dem Gehalt der Arzneistoffe führt; zweitens liegen die Aloe-Vera-Arzneistoffe in Form konzentrierter Substanzen vor, und ihre Konzentrationsmethode, der Trocknungsprozess und der Ort der Probenahme können ebenfalls erhebliche Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der Arzneistoffe verursachen.

In dieser Studie wurden die Unterschiede in der Zusammensetzung von Aloe-Vera-Arzneimitteln verschiedener Herkunft mit Hilfe der quantitativen Fingerabdruck-Spektroskopie in Kombination mit der multivariaten Diskriminierungsmethode für chemische Muster analysiert und der Inhalt von sechs Indikatorkomponenten bestimmt. Dies kann intuitiv die Konsistenz der Qualität von Aloe-Vera-Arzneimitteln verschiedener Herkunft bewerten und auch die Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung widerspiegeln, was eine wissenschaftliche Referenz für die Qualitätskontrolle von Aloe-Vera-Arzneimitteln und die Entwicklung von verwandten Produkten in der Zukunft darstellt.