Análisis diferencial de la composición química y verificación del experimento celular de las semillas onduladas y sus productos falsificados a partir de la metabolómica
Las almejas onduladas son conchas de Arca subcrinata Lischke, Arca granosa Linnaeus o Arca inflata Reeve, que pertenecen a la familia de las almejas. Son mariscos marinos de uso común en la medicina tradicional china y tienen los efectos de reducir la flema, eliminar la estasis sanguínea, ablandar la dureza, dispersar los grumos y aliviar la acidez y el dolor. Las piedras corrugadas se utilizan ampliamente en la práctica clínica para el tratamiento de enfermedades gástricas como el reflujo gastroesofágico, las úlceras gástricas agudas, la gastritis crónica y las úlceras gástricas; y el tratamiento del cáncer de tiroides, los nódulos tiroideos, los tumores, la colitis ulcerosa, la hipertensión y otras enfermedades.
Las almejas corrugadas son una variedad de hierbas medicinales originales, y también hay muchos productos falsificados, entre los que se incluyen principalmente almejas rugosas decoradas, almejas nudo, almejas barco, almejas bola y almejas peludas. Al igual que otros mariscos medicinales chinos tradicionales, la composición química de las semillas onduladas consta de dos categorías principales: componentes inorgánicos y orgánicos. Los principales componentes inorgánicos son sales inorgánicas compuestas principalmente de carbonato cálcico y oligoelementos inorgánicos. Según la edición de 2020 de la Farmacopea de la República Popular China, el contenido de carbonato cálcico (CaCO3) no debe ser inferior a 93,0%. Los principales componentes de la materia orgánica son proteínas, aminoácidos, polisacáridos, etc. Los componentes orgánicos suelen representar entre 0,3% y 5,0% del peso seco de la cáscara. Debido a su bajo contenido orgánico y a su compleja estructura, así como a las limitaciones en cuanto a métodos e ideas de investigación, la investigación general de la base de sustancias farmacológicas de la medicina tradicional china de moluscos es relativamente escasa, lo que da lugar a una falta de métodos especializados de identificación y determinación del contenido de componentes funcionales en las actuales normas de calidad de la medicina tradicional china de moluscos, dificultando la evaluación de su calidad intrínseca. La identificación y el análisis sistemáticos de sus componentes orgánicos mediante métodos de investigación modernos es un requisito previo y la base para dilucidar su base material y mejorar sus normas de calidad. En este estudio se utilizó la técnica TM Wide Targeted Metabolomics, que integra las ventajas de las técnicas de detección de metabolitos no específica (espectrometría de masas de tiempo de vuelo de cuatro barras, QTOF) y específica amplia (monitorización cuantitativa de reacciones múltiples, MRM). Esta técnica combina la detección no selectiva (alta resolución, amplia cobertura) con la detección selectiva amplia (alta sensibilidad, cuantificación precisa), lo que la hace adecuada para el análisis de muestras complejas. La identificación de las variedades de la medicina tradicional china es clave para el control de calidad de la misma. La tecnología metabolómica puede aplicarse al control de calidad de la medicina tradicional china con información metabólica similar. En los últimos años, la tecnología metabolómica se ha utilizado ampliamente en estudios comparativos de la calidad de la medicina tradicional china. Por lo tanto, en este estudio, se utilizó la tecnología de diana amplia para analizar exhaustivamente los componentes metabólicos de las almejas corrugadas y sus productos falsificados, como la almeja de costilla gruesa, para identificar sus metabolitos diferenciales y buscar posibles marcadores de calidad. Las investigaciones han demostrado que las piedras corrugadas tienen un efecto terapéutico significativo en el cáncer de tiroides. Este estudio seleccionó la línea celular de cáncer de tiroides humano TPC-1, relacionada con su eficacia tradicional, para explorar los efectos farmacológicos de algunos metabolitos diferenciales, sentando las bases para la mejora de la base de sustancias farmacológicas y los estándares de calidad de las semillas corrugadas.

La investigación sobre la base farmacológica de las sustancias y el mecanismo de acción de las semillas onduladas es escasa. En este estudio, se utilizó por primera vez la tecnología metabolómica de diana amplia para analizar exhaustivamente los componentes metabólicos de las semillas onduladas y sus productos falsificados, y se detectó un total de 1208 metabolitos de 22 categorías. Se ha dilucidado preliminarmente la base material, que incluye principalmente aminoácidos y sus metabolitos, benceno y sus derivados, compuestos heterocíclicos, ácidos orgánicos y sus derivados, aldehídos, cetonas, ésteres, nucleótidos y sus metabolitos, etc.
En la fase inicial, el grupo de investigación comparó indicadores tradicionales como el contenido de carbonato cálcico, el contenido de Ca2+ en la decocción, el contenido de extracto hidrosoluble, el valor de pH del extracto acuoso y el contenido total de aminoácidos de las semillas onduladas y sus productos mezclados, y los resultados no mostraron diferencias significativas; para el análisis comparativo sistemático se utilizaron el análisis térmico diferencial, la difracción de rayos X y la fluorescencia de rayos X, y los resultados siguieron sin mostrar diferencias significativas. Este estudio analizó los componentes metabólicos de sus productos auténticos y falsificados, incluyendo un total de 1083 componentes metabólicos y 167 metabolitos diferenciales, indicando que los componentes orgánicos de cada muestra eran los mismos, pero también había diferencias. El ACP y los mapas térmicos de agrupación mostraron que las tres muestras originales auténticas podían agruparse juntas, mientras que los productos falsificados se agrupaban por separado, lo que indica que el método de análisis metabólico de objetivo amplio tiene un buen valor de referencia para la identificación de mariscos auténticos y falsificados de la medicina tradicional china.
En este experimento se detectaron 72 nucleótidos y sus metabolitos, entre ellos N6 isopentenil adenosina, adenosina, etc. Las sustancias nucleósidas desempeñan un papel importante en la eficacia de los medicamentos para animales. La investigación moderna ha demostrado que los componentes nucleósidos tienen efectos como relajantes del músculo liso bronquial, antihistamínicos, antiasmáticos, antibacterianos, antiagregantes plaquetarios, calmantes del sistema nervioso central y anticonvulsivos. Entre ellos, la N6 isopentenil adenosina es un potencial fármaco emergente contra el cáncer. Las investigaciones han demostrado que tras el tratamiento con 10 μ mol/L de N6 isopentenil adenosina, se inhibe completamente la actividad clonogénica en 8 líneas celulares de cáncer epitelial humano. La adenosina puede inhibir la proliferación de células de cáncer gástrico MGC-803 y promover la apoptosis, mientras que el estrés del retículo endoplásmico puede estar implicado en la apoptosis inducida por adenosina. Los experimentos de validación celular han demostrado que la N6 isopentenil adenosina puede promover la apoptosis celular e inhibir la proliferación celular mediante el bloqueo del ciclo celular en las fases S y G2. Y la N6 isopentenil adenosina está significativamente regulada al alza en el producto auténtico, lo que se espera que sirva como marcador potencial de calidad para distinguir entre productos ondulados auténticos y falsificados. Esto indica que las sustancias nucleósidas pueden ser un componente importante de la base farmacológica para "disipar la flema y eliminar la estasis sanguínea, ablandar la dureza y dispersar los nódulos" de las semillas onduladas.
En este experimento se detectaron 237 aminoácidos y sus metabolitos, entre ellos 134 péptidos pequeños, incluidos 12 dipéptidos cíclicos (CDP). La investigación moderna ha demostrado que los CDP tienen una actividad biológica universal y fuertes efectos antitumorales, con efectos inhibidores sobre el crecimiento de diversas células cancerosas. Los experimentos de proliferación celular demostraron que la tirosina cíclica no tenía un efecto inhibidor significativo sobre la proliferación de las células TPC-1, por lo que en el futuro deberán realizarse más exploraciones.
Hay 40 metabolitos en los productos auténticos, pero no en los falsificados. Entre ellos, el benzoato de estradiol tiene un efecto inhibidor sobre la aparición del cáncer de mama, y su mecanismo de acción está relacionado con la regulación de los receptores de estrógeno ER α y Er β. La toxina HC tiene un efecto anti proliferación significativo sobre las células T47D de cáncer de mama humano. El ácido farnesil tiosalicílico es un inhibidor de RAS y de la proteína diana de la rapamicina en mamíferos (mTOR), que puede inhibir el crecimiento y la proliferación de células tumorales. Se espera que estas tres sustancias sirvan como posibles marcadores de calidad de los materiales ondulados.
Debido a la escasa base de investigación de la medicina tradicional china de moluscos y a la falta de materiales de referencia y bases de datos, el análisis cualitativo de sus sustancias resulta difícil. Durante el análisis diferencial de metabolitos, se descubrió que algunos metabolitos, como el ginkgolide y el ácido oxálico, existen principalmente en las plantas. Es necesario seguir explorando para determinar sus verdaderas fuentes. Posteriormente, los componentes detectados deben confirmarse con patrones de referencia para mejorar la precisión cualitativa.