Screening of antioxidant substances in total flavonoids from chrysanthemum stems and leaves based on spectral effect relationship and exploration of its mechanism

Los crisantemos tienen una larga historia de aplicaciones clínicas. Con la continua profundización de la investigación sobre los ingredientes activos de los crisantemos, cada vez hay más productos procesados relacionados con los crisantemos. Sin embargo, los tallos y las hojas del crisantemo, como subproductos de la cosecha del crisantemo, suelen utilizarse como pienso o desecharse. En la actualidad, se carece de investigaciones profundas y sistemáticas. Estudios anteriores han demostrado que los tallos y las hojas del crisantemo contienen componentes químicos basados en los recursos, como flavonoides, ácidos fenólicos, polisacáridos, aceites volátiles, nucleósidos y aminoácidos, que son similares a los componentes del crisantemo. También tienen efectos farmacológicos como antioxidantes, antiinflamatorios, hipolipemiantes y mejora de la disfunción intestinal. En la actualidad, los estudios han demostrado que los flavonoides totales de tallos y hojas de Chrysanthemum morifolium (TFCSL) tienen buenos efectos antibacterianos e inhibidores de radicales libres. Además, los extractos de tallos y hojas de crisantemo también tienen cierto efecto protector sobre el estrés oxidativo inducido por peróxido de tert butanol en células hepáticas humanas. Por lo tanto, los tallos y las hojas de crisantemo también pueden utilizarse como materiales de extracción de principios activos flavonoides totales, lo que es de gran importancia para reducir el desperdicio de recursos.
El estudio de la relación entre el espectro de la medicina tradicional china y la eficacia consiste en vincular el espectro de la huella dactilar de cada componente de la medicina tradicional china con los resultados farmacológicos, aclarar la tasa de contribución de cada componente al efecto farmacológico mediante diversos modelos de procesamiento de datos y determinar así los grupos de compuestos relacionados con el efecto farmacológico. La farmacología de redes es un nuevo modelo de investigación farmacológica que se aplica de forma cruzada a la predicción de dianas, el mecanismo de acción y el análisis de procesos fisiológicos y patológicos, estableciendo dianas relacionadas con fármacos desde múltiples perspectivas y revelando complejos mecanismos de enfermedades. El acoplamiento molecular es un método de diseño de fármacos asistido por ordenador que dilucida la interacción y la localización entre los principios activos y las dianas de la medicina tradicional china a nivel molecular. Las células endoteliales vasculares mantienen un equilibrio dinámico segregando sustancias activas que regulan la función vascular. La glucosa elevada puede provocar un aumento de la producción de especies reactivas del oxígeno en las células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVEC), lo que conduce a estrés oxidativo y trastornos funcionales. La medición simultánea de los niveles de malondialdehído (MDA) y superóxido dismutasa (SOD) puede reflejar con mayor precisión el estado de estrés oxidativo dentro de las células endoteliales vasculares. Este estudio exploró la correlación entre los picos comunes y la activación del estrés antioxidante mediante el establecimiento de espectros de huellas dactilares de diferentes lotes de TFCSL, con el fin de cribar la base material; Utilizando bases de datos como Gene Cards y OMIM para cribar dianas de enfermedades, construir una red de dianas de componentes de medicina tradicional china y predecir dianas y mecanismos antioxidantes clave; Combinar el acoplamiento molecular para explorar las interacciones entre pequeñas moléculas y proteínas, con el fin de mejorar el valor de utilización del tallo y la hoja de crisantemo como subproductos de la cosecha de crisantemo, proporcionar una base teórica para el desarrollo integral y la utilización de los recursos de crisantemo en la etapa posterior, y mejorar la reutilización de los recursos de la medicina tradicional china.

 

Este estudio estableció espectros de huellas digitales HPLC para 12 lotes de muestras TFCSL, identificó 12 picos comunes e identificó 9 picos utilizando muestras estándar. En condiciones de alto contenido de azúcar, las HUVEC pueden resultar dañadas y la secreción de factores fisiológicos interrumpida, lo que se manifiesta en la promoción de la apoptosis celular, el aumento significativo del contenido de LDH y MDA en el sobrenadante y la reducción significativa de la actividad de la SOD. Después del tratamiento con TFCSL, además de inhibir significativamente la apoptosis celular, también puede mejorar los niveles de factores relacionados con el estrés oxidativo y proteger la función fisiológica normal de HUVEC. Utilizando el análisis relacional gris y la regresión de mínimos cuadrados parciales para analizar la correlación entre cada pico común y la actividad antioxidante, se especula que el pico 5 (apigenina 7-O - β - D-glucósido), el pico 6 (ácido isoclorogénico C), y el pico 7 (vainillina 7-O - β - D-glucósido) son la base material del estrés antioxidante del TFCSL.
Se realizó un análisis farmacológico en red de los efectos de estrés antioxidante de tres componentes obtenidos a partir del análisis de correlación de efectos espectrales, y se construyó una red de dianas de principios activos. TNF y CASP3 fueron seleccionados como posibles dianas clave. El análisis de enriquecimiento KEGG mostró que la actividad antioxidante de los flavonoides totales en los tallos y hojas del crisantemo puede estar relacionada con la vía TNF, la vía MPKA, la vía de señalización IL-17 y otras vías. El análisis de enriquecimiento GO puede ejercer efectos de estrés antioxidante a través de funciones moleculares como la actividad de la proteína quinasa, la unión de ATP, la unión de enzimas, así como la transducción de señales y la regulación de los procesos biológicos celulares. TNF es uno de los importantes factores pro-inflamatorios, entre los que TNF - α puede estimular la vasodilatación y aumentar la permeabilidad de las células endoteliales. Apigenina 7-O - β - D-glucósido puede aliviar la colitis inducida por sulfato de dextrano mediante la inhibición de la vía MAPK y regular TNF - α expresión; Estudios farmacológicos modernos han demostrado que el ácido isoclorogénico C puede reducir la expresión y transcripción de TNF - α en macrófagos; Además de desempeñar un papel importante en la apoptosis, CASP también promueve la producción de citoquinas proinflamatorias. La vainillina 7-O - β - D-glucósido tiene un efecto protector sobre las células endoteliales vasculares en condiciones libres de suero, reduciendo los niveles intracelulares de ROS y regulando a la baja los niveles de CASP3.
Mediante el análisis y la comparación de los resultados de acoplamiento molecular del software Discovery Studio, se descubrió que los tres principales ingredientes activos de la TFCSL tienen una actividad de unión relativamente estable con el TNF y la CASP3. Mediante el cribado posterior y los resultados de acoplamiento, se descubrió que la mayoría de los residuos implicados en la interacción entre los tres componentes y las proteínas TNF y CASP3 son los mismos. Entre ellos, los residuos comunes con múltiples tipos de interacciones con los receptores y fuertes efectos son principalmente SER9 LYS11、PRO12、ALA156、ASP10、LYS11， Se infiere que pueden ser residuos del sitio activo de los receptores.
Los recursos de crisantemo están ampliamente distribuidos en China, pero actualmente existen deficiencias en el desarrollo y la utilización de los crisantemos. Existen relativamente pocos informes de investigación sobre otras partes no medicinales como raíces, tallos, hojas, etc. La composición química de las partes no medicinales del crisantemo es extremadamente similar a la del crisantemo, con una actividad biológica significativa. Sin embargo, debido a la falta de investigación en profundidad, estos ingredientes eficaces no se han utilizado ni desarrollado adecuadamente. Este estudio llevó a cabo una investigación y exploración preliminares sobre la activación antioxidante del TFCSL, seguidas de un análisis estructural de picos comunes poco claros y un mayor desarrollo de sus funciones mediante experimentos farmacológicos, con el fin de proporcionar una base científica y una referencia para el desarrollo, la utilización y la industrialización de los tallos y las hojas del crisantemo.