Studie über die spektrale Wirkungsbeziehung zwischen dem UPLC-Fingerabdruck des Knochenfragmentflecks und der Aktivität der alkalischen Phosphatase in der menschlichen Osteosarkomzelle MG63
Gu Duan Bu ist das getrocknete Rhizom von Drynaria fortunei (Kunze) J. Sm., einer orthopädischen Wasserdrachenpflanze. Es ist von Natur aus warm, bitter im Geschmack und gehört zu den Leber- und Nierenmeridianen. Sie hat heilende und schmerzlindernde Wirkungen, tonisiert die Nieren, stärkt die Knochen und vertreibt Wind und Flecken. Moderne pharmakologische und klinische Studien haben gezeigt, dass Knochenfragment-Tonika unter anderem gegen Osteoporose wirken, die Heilung von Knochenbrüchen fördern, die Nieren schützen, entzündungshemmend sind und das Zahnwachstum fördern. Studien über die chemische Zusammensetzung haben gezeigt, dass die wichtigsten Wirkstoffe in Knochenbrechertonika Flavonoide, Triterpenoide, Phenylpropanoide und Phenole sind. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Knochenmarkstonika signifikante therapeutische Wirkungen bei der Behandlung von Knochenerkrankungen haben, und In-vitro-Experimente haben gezeigt, dass Knochenmarkstonika die osteogene Differenzierungsfähigkeit von Osteoblasten fördern können. Es gibt jedoch keine Berichte über die spezifischen Wirkstoffe in Knochenmarkstonika. Die alkalische Phosphatase (ALP) ist ein Biomarker für die Differenzierung und Reifung von Osteoblasten, und Veränderungen der ALP-Aktivitätswerte können zur Bestimmung der Differenzierungsfähigkeit von Osteoblasten verwendet werden. Daher wurde in diesem Experiment die Beziehung zwischen dem UPLC-Fingerprint und dem ALP-Aktivitätsspektrum menschlicher MG63-Osteosarkomzellen analysiert und die Hauptbestandteile der für Osteoblasten verwendeten Knochenfragment-Tonika untersucht.
Der Bewertungsmodus für die Wirksamkeit des Spektrums der traditionellen chinesischen Medizin besteht darin, den Fingerabdruck der chemischen Komponenten mit ihren pharmakologischen Wirkungen zu kombinieren, so dass die chemischen Komponenten im Fingerabdruck die entsprechenden pharmakologischen Wirkungen widerspiegeln, und die Beziehung zwischen den charakteristischen Spitzen des Fingerabdrucks und den pharmakologischen Wirkungen zu klären, die entsprechende pharmakologische Substanzbasis zu bestimmen und so eine Qualitätskontrolle und pharmakologische Bewertung der traditionellen chinesischen Medizin durchzuführen.
In dieser Studie wurden UPLC-Fingerprint-Spektren von rohen und heißen Knochenfragmenten erstellt und ihre chemischen Komponenten mithilfe der UPLC-Q-TOF-MS-Technologie identifiziert. Graue Korrelationsanalyse, bivariate Korrelationsanalyse und partielle Methode der kleinsten Quadrate wurden verwendet, um die Fingerabdruck-Spektren von Knochenfragment-Ergänzungen und die spektrale Wirkung Beziehung der ALP-Aktivität zu konstruieren, eine Referenz für die Aufklärung der pharmakologischen Substanz Basis und Qualitätskontrolle von Knochenfragment-Ergänzungen.

In dieser Studie wurde die UPLC-Methode in Kombination mit der Multiwellenlängen-Detektion verwendet, um Fingerabdruck-Spektren von Knochenfragment-Ergänzungsmitteln und heißen Produkten zu erstellen. Es gab 12 gemeinsame Peaks zwischen verschiedenen Chargen von Knochenfragment-Nahrungsergänzungsmitteln und heißen Produkten, und die Ähnlichkeit war größer als 0,9, was auf eine hohe Ähnlichkeit und unklare Unterscheidung zwischen den beiden hinweist. ALP ist ein Biomarker für die Differenzierung und Reifung von Osteoblasten und einer der biochemischen Indikatoren für die Knochenbildung. Die Differenzierungsfähigkeit von Osteoblasten kann anhand von Veränderungen der ALP-Aktivität bestimmt werden. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine Supplementierung mit Knochenfragmenten die Osteoblastendifferenzierung fördern kann. In dieser Studie wurden MG63-Zellen mit Knochenfragmenten und Verbrühungen behandelt, um ihre Auswirkungen auf die ALP-Aktivität zu analysieren. Die Ergebnisse zeigen, dass dieselbe Charge von Knochenfragmenten die Sekretion von ALP durch MG63-Zellen nach einer Sandverbrühung erheblich fördern kann. Um die Wirkstoffe in der Knochenfragmentierung und -reparatur zu untersuchen, die die osteogene Differenzierung der MG63-Zellen fördern, wurde eine spektrale Korrelationsanalyse zwischen der ALP-Aktivität und charakteristischen Peaks durchgeführt, die durch Fingerabdruckspektren kalibriert wurden. Um die spektrale Wirkungsbeziehung zwischen den charakteristischen Peaks des Fingerabdruckspektrums von Knochenfragmenten und der ALP-Aktivität umfassend zu analysieren, wurden in diesem Experiment drei Methoden angewandt: Graue Korrelationsanalyse, bivariate Korrelationsanalyse und Regressionsanalyse der kleinsten Quadrate. Es wurde festgestellt, dass Peak 4, Peak 5 und Peak 12 eine hohe Korrelation mit der ALP-Aktivität haben und positiv korreliert sind, am meisten zur ALP-Aktivität beitragen und wichtige Variablen sind, die die ALP-Aktivität beeinflussen.
Die UPLC-Q-TOF/MS-Technologie zeichnet sich durch eine hohe Selektivität, eine hohe Empfindlichkeit, eine einfache Probenvorbehandlung, eine hohe Genauigkeit und eine hohe Auflösung aus, wodurch die chemischen Komponenten von Knochenfragmenten umfassender und schneller identifiziert werden können. In dieser Studie wurden mittels UPLC-Q-TOF/MS im Negativ-Ionen-Modus 40 Komponenten in Knochenfragment-Tonika identifiziert. Die identifizierte Komponente, die signifikant zur ALP-Aktivität beiträgt, ist Peak 4 Kaffeesäure-4-O-β-D-Glucopyranosid; Peak 5 Catechin-7-glucosid; Peak 12 Naringin und seine Aktivität wurden validiert. Naringin ist eine Flavonoidverbindung, und die moderne pharmakologische Forschung hat gezeigt, dass Naringin zur Behandlung oder Vorbeugung verschiedener Krankheiten eingesetzt werden kann, z. B. zur Behandlung von Osteoporose, als Antioxidans, als Antitumormittel und zur Verbesserung von Herzmuskelverletzungen. Bestehende Forschungen deuten auch darauf hin, dass Naringin ein wichtiger Wirkstoff in Knochensplitter-Tonika ist. Über die pharmakologischen Aktivitäten von Kaffeesäure-4-O-β-D-Glucopyranosid und Catechin-7-Glucosid wurde noch nicht berichtet, so dass weitere Forschungen erforderlich sind. Die Ergebnisse dieser Studie haben eine gewisse Referenzbedeutung für die Qualitätskontrolle und die pharmakologische Forschung von Knochenfragment-Tonika.