Studie über die chemischen Bestandteile der traditionellen chinesischen Medizin Chaxiong aus Jiangxi mit Hilfe der UPLC-Q-TOF-MS/MS-Technologie
Chaxiong wird aus den getrockneten Rhizomen von Ligusticum sinense Oliv. cv. Chaxiong Mss. gewonnen, einer Pflanze aus der Familie der Doldenblütler. Sie hat einen warmen Charakter, einen scharfen Geschmack und wirkt positiv auf die Leber- und Herzmeridiane. Sie fördert die Blutzirkulation, reguliert das Qi, vertreibt Wind und lindert Schmerzen. In den letzten Jahren haben Studien ergeben, dass Rhizoma Ligustici Texiong auch entzündungshemmende, schmerzstillende, antithrombotische, gefäßerweiternde und andere Wirkungen hat und bestimmte therapeutische Wirkungen bei Strahlenstomatitis, Schlaganfall, thrombotischen Erkrankungen, neuartiger Coronavirus-Pneumonie und anderen Aspekten hat. Chaxiong ist eines der speziellen chinesischen Heilkräuter in der Provinz Jiangxi, das hauptsächlich in Kreisen und Städten wie Wuning, Ruichang und De'an in der Region Jiujiang angebaut wird. Es ist eine wichtige Ressource der traditionellen chinesischen Medizin und eine wichtige Wirtschaftspflanze in der Region. Cha Xiong hat eine lange Geschichte der medizinischen Verwendung. Im Altertum wurde es "Fu Xiong" genannt, und zusammen mit Chuanxiong und anderen Kräutern wird es "Xiong Qi" genannt. Es wurde erstmals im "Shennong Bencao Jing" erwähnt und als hochwertiges Kraut eingestuft. Nach der Song-Dynastie gab es eine Differenzierung im Namen "Fu Xiong", der in Werken wie dem "Compendium of Materia Medica", dem "Compendium of Materia Medica" und dem "Compendium of Materia Medica" der Qing-Dynastie aufgezeichnet wurde. Sie ist nun in der Ausgabe 2014 der "Jiangxi Province Traditional Chinese Medicine Standards" enthalten.
Gegenwärtig gibt es relativ wenige Forschungsberichte über die chemischen Bestandteile von Camellia oleifera. Die vorhandene Literatur befasst sich hauptsächlich mit der Isolierung und Identifizierung von chemischen Komponenten wie Phthalaten, organischen Phenolsäuren, Alkaloiden und Polysacchariden. Die Forschungszyklen sind jedoch lang, die Effizienz ist gering und die meiste Literatur stammt aus der Anfangszeit und ist nicht umfassend und innovativ. Um die Trenneffizienz und Reinheit der chemischen Komponenten von Chaxiong zu verbessern, erstellten Gong et al. einen Fingerabdruck von Chaxiong mit Hilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und identifizierten und bestimmten seine Hauptkomponenten wie Chlorogensäure und Ferulasäure. Die pharmakologischen Studien konzentrierten sich jedoch meist auf Rohextrakte, und die pharmakologische Substanzbasis und der Wirkmechanismus von Chaxiong wurden nicht gründlich erforscht, was seine klinische Anwendung einschränkte. Daher ist die Klärung der stofflichen Grundlage von Chaxiong von großer Bedeutung für die Durchführung relevanter pharmakologischer Forschung, die weitere Anwendung und die Entwicklung von Chaxiong.
Die Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Quadrupol-Tandem-Massenspektrometrie (UPLC-Q-TOF-MS/MS) zeichnet sich durch ihre Schnelligkeit, hohe Effizienz und hohe Empfindlichkeit aus und ermöglicht eine rasche Trennung und genaue Identifizierung von Substanzen. Sie ist in der Forschung zur traditionellen chinesischen Medizin weit verbreitet. Frühere Studien haben ergeben, dass im positiven Ionenmodus die Reaktion von Phthalein-, Aminosäure- und Alkaloidkomponenten stärker ist, während im negativen Ionenmodus die Reaktion von organischen Phenolsäurekomponenten besser ist. Daher basiert diese Studie auf der UPLC-Q-TOF-MS/MS-Technologie und verwendet sowohl positive als auch negative Ionisierungsmodi für die schnelle Analyse der chemischen Komponenten von Camellia oleifera. Sie klärt die Zusammensetzung verschiedener chemischer Komponenten in Camellia oleifera, wie z. B. Phthalate, organische Phenolsäuren, Alkaloide usw., und bietet damit eine wissenschaftliche Grundlage für die Qualitätskontrolle und die Erforschung pharmakologischer Substanzen von Camellia oleifera.

In dieser Studie wurden zwei Ionisierungsmodi, positive Ionen und negative Ionen, verwendet, um Verbindungen in Camellia oleifera anhand der Retentionszeit, des präzisen relativen Molekulargewichts und der sekundären massenspektrometrischen Fragmentierung zu erkennen und zu identifizieren. Im Ergebnis wurden insgesamt 72 Verbindungen aus Camellia oleifera identifiziert, darunter 33 Phthaleinverbindungen, 32 organische Säurekomponenten (darunter 11 Aminosäuren und 21 organische Phenolsäurekomponenten), 5 Alkaloidkomponenten und 2 andere Komponenten. Die Analyse der Ergebnisse ergab, dass die meisten Arten von Phthalein- und organischen Säurekomponenten in Camellia oleifera vorkommen, was mit den Ergebnissen in der bestehenden Literatur übereinstimmt.
Phthalidverbindungen sind eine Klasse von organischen Verbindungen mit Phthaleinstruktur und gehören zu den charakteristischen Bestandteilen von Pflanzen der Familie der Doldenblütler. Sie sind in der Pflanze Ligusticum chuanxiong und in der einheimischen Pflanze Angelica sinensis weit verbreitet. Han fasste die bisherigen Forschungsergebnisse zusammen und stellte fest, dass mehr als 70 Phthalidverbindungen in den medizinischen Materialien von Ligusticum chuanxiong isoliert und identifiziert wurden; Zhang et al. identifizierten 55 Phthaleinverbindungen aus Angelica sinensis mit Hilfe der UPLC-Q-TOF/MS-Technologie. Die moderne Forschung hat herausgefunden, dass Benzophenonverbindungen verschiedene biologische Wirkungen haben, wie z. B. Vorbeugung und Behandlung von kardiovaskulären und zerebrovaskulären Erkrankungen, antibakterielle, antitumorale, entzündungshemmende, analgetische und insektizide Wirkungen. So können beispielsweise Bestandteile wie n-Butylphthalein, Ligustilid und Ligustilid A die Neuronen des Gehirns durch verschiedene Mechanismen vor ischämischen Schäden schützen.
Organische Säureverbindungen sind eine Art von Verbindungen mit Carboxylgruppen in ihrer Molekularstruktur, die in Heilpflanzen weit verbreitet sind und hauptsächlich in den Wurzel- und Stammteilen von Pflanzen wie Ligusticum chuanxiong und Angelica sinensis aus der Familie der Doldenblütler vorkommen. Auch in den Blättern und Früchten der Pflanzen sind sie in hohen Konzentrationen vorhanden. Organische Säurebestandteile können das Säure-Basen-Gleichgewicht im Körper regulieren, den Stoffwechsel fördern, das Immunsystem stärken, antioxidativ, entzündungshemmend und antibakteriell wirken usw. Unter ihnen sind die Aminosäurebestandteile einer der wichtigsten Nährstoffe für den menschlichen Körper, die den Stoffwechsel fördern und die Immunität verbessern können. Arginin beispielsweise wirkt sich positiv auf kardiovaskuläre und zerebrovaskuläre Erkrankungen aus und stärkt die Immunfunktion; organische Phenolsäuren haben antioxidative, thrombozytenaggregationshemmende, atherosklerosehemmende, immunregulierende und andere Wirkungen. Zum Beispiel kann Ferulasäure die Gerinnungszeit bei Mäusen verlängern, das Trocken- und Feuchtgewicht der Thrombose in arteriovenösen Bypass-Modellen bei Ratten reduzieren und die Thrombose signifikant hemmen.
Daher kann die in dieser Studie etablierte UPLC-Q-TOF-MS/MS-Methode die chemischen Komponenten in Chaxiong schnell, genau und umfassend analysieren und identifizieren und so eine wissenschaftliche Grundlage für die Qualitätskontrolle und Wirksamkeitsbewertung von Chaxiong schaffen und den Grundstein für die Entdeckung und Identifizierung anderer unbekannter Komponenten in Chaxiong legen. Diese Studie weist jedoch auch einige Einschränkungen auf, wie z. B. ungenaue strukturelle Rückschlüsse auf die Verbindungen, fehlende quantitative Analyse der charakteristischen Komponenten und Nichtberücksichtigung der Wechselwirkungen und synergistischen Effekte zwischen den Verbindungen. Auf dieser Grundlage können künftige Forschungsrichtungen unter folgenden Aspekten untersucht werden: Optimierung der Analysebedingungen und -parameter der UPLC-Q-TOF-MS/MS-Technologie zur Verbesserung der Erkennungseffizienz und -genauigkeit von Verbindungen in Teeblättern; Verwendung anderer Analysemethoden wie kernmagnetische Resonanz, Infrarotspektroskopie, Ultraviolett-Spektroskopie usw., um die Struktur der Verbindungen in Camellia oleifera zu verifizieren und zu ergänzen, um die Zuverlässigkeit und Integrität der Identifizierung von Verbindungen in Camellia oleifera zu verbessern; Quantitative Analyse der charakteristischen Komponenten in Camellia oleifera, Festlegung von Qualitätsstandards und eines Bewertungssystems für Camellia oleifera, das die Unterschiede im Gehalt und den relativen Beitrag der verschiedenen Verbindungen in Camellia oleifera widerspiegelt; Durch die Kombination von pharmakologischen und biologischen Methoden, die Erforschung des Wirkmechanismus und der Wechselwirkungen von Verbindungen in Camellia oleifera, die Aufklärung der pharmakologischen Substanz Basis und Zusammensetzung der Wirkstoffe.