Исследование характерных маркеров хризантем на основе характеристических спектров ВЭЖХ в сочетании с хемометрикой
Хризантема - это высушенные головчатые соцветия растения семейства Астровые (Asteraceae) Chrysanthemum morifolium Ramat. В основном содержит такие активные компоненты, как флавоноиды, летучие масла, органические кислоты и микроэлементы. Он обладает такими свойствами, как рассеивание ветра, очищение от жара, успокоение печени, улучшение зрения, очищение от жара и детоксикация. В издании Китайской фармакопеи 2020 года указаны такие сорта хризантем, как "Бочжу", "Чучжу", "Гунчжу", "Ханчжу" и "Хуайчжу", в соответствии с местом их происхождения и способами обработки. Как китайское лекарственное растение с лечебными и съедобными свойствами, хризантема отличается широким разнообразием и сложным составом ингредиентов. Однако различные сорта хризантемы имеют значительные различия в химическом составе из-за разной среды произрастания, методов культивирования и переработки, а также неравномерного качества, что приводит к различным клиническим терапевтическим эффектам. В настоящее время в издании Китайской фармакопеи 2020 года в качестве оценочных показателей используется содержание трех химических компонентов - хлорогеновой кислоты, лютеолина-7-O - β - D-глюкозида и 3,5-O-дикаффеоилхиновой кислоты, что затрудняет комплексную оценку качества лекарственного сырья хризантемы.
Характерный спектр традиционной китайской медицины может характеризовать общие изменения внутреннего качества традиционной китайской медицины. Все больше и больше традиционных китайских лекарств используют создание характерных спектров отпечатков пальцев для контроля качества, среди которых технология ВЭЖХ характерных отпечатков пальцев также широко используется для идентификации сортов хризантем и исследования контроля качества. Маркер качества традиционной китайской медицины (Q-маркер) состоит из эксклюзивных, клинически эффективных и контролируемых химических компонентов, которые связаны с функциональными свойствами традиционной китайской медицины. Он может отражать безопасность и эффективность традиционной китайской медицины и может быть использован для создания современной комплексной, систематической и количественной системы оценки качества традиционной китайской медицины. На основе Q-Marker, путем интеграции спектров отпечатков пальцев и хемометрических методов, могут быть обнаружены компоненты, отражающие общие характеристики лекарственных трав или формул, и создана многомерная система оценки качества, соответствующая характеристикам традиционной китайской медицины. Это может стать лучшим решением для научного контроля традиционной китайской медицины.
На основе предыдущих исследований хризантем в данной работе были получены ВЭЖХ-характеристические хроматограммы различных сортов хризантем в сочетании с хемометрическими методами для скрининга общей субстантивной основы хризантем в качестве характерных маркеров. В то же время были выявлены значительные различия в характеристических маркерах между различными сортами хризантем, что обеспечило научную основу для общей оценки качества, идентификации сортов и оценки характеристик отдельных сортов хризантем.

 

Выбор методов экстракции. В данном эксперименте исследовали влияние различных растворителей (метанол 70%, метанол 50%, метанол 80%), методов экстракции (ультразвуковая экстракция и экстракция при нагревании с рефлюксом) и времени экстракции (30, 35, 40 минут) на хроматограммы и определили, что в качестве метода экстракции используется ультразвуковая экстракция метанола 70% в течение 40 минут.
Оптимизация хроматографических условий. В данном эксперименте использовались различные хроматографические колонки (Agilent XDB-C18 колонка Phenomenex Luna C18)、 длины волн детектирования (220, 254, 330, 348 нм) и системы подвижных фаз (ацетонитрил -0,1% вода фосфорной кислоты, ацетонитрил -0,1% вода муравьиной кислоты, ацетонитрил -0,2% вода уксусной кислоты), а форма хроматографического пика, количество пиков и разрешение использовались в качестве показателей оценки. Наконец, была выбрана хроматографическая колонка Agilent XDB-C18 (4,6 мм × 250 мм, 5 мкм) с длиной волны обнаружения 348 нм и водным раствором ацетонитрила -0,2% уксусной кислоты в качестве системы подвижной фазы.
Контрольные карты пяти различных сортов хризантем, созданные в ходе эксперимента, имеют разные общие пики и идентифицированные характерные пики. В контрольных картах сортов Boju, Chuju, Gongju, Hangju и Huaiju были идентифицированы 21, 20, 25, 22 и 22 общих пика соответственно, а 14, 14, 12, 13 и 13 основных характерных пиков были идентифицированы при сравнении с контрольным образцом; В контрольном спектре хризантемы, полученном из 50 партий образцов хризантемы, было идентифицировано 17 общих пиков, включая неохлорогеновую кислоту, хлорогеновую кислоту, криптохлорогеновую кислоту, лютеолин-7-O - β - D-глюкозид, изохлорогеновая кислота B, 3,5-O-дикаффеоилхиновая кислота, апигенин 7-O - β - D-глюкозид, изохлорогеновая кислота C, ванилолигнин 7-O - β - D-глюкозид, ваниллогенин, апигенин и лютеолин. Поскольку кофейная кислота не была идентифицирована в Гонджу, Ханджу и Хуайджу, а ацетин не был идентифицирован в Гонджу, кофейная кислота и ацетин не были использованы в качестве общих пиков в контрольном спектре хризантемы. Сравнение площадей пиков показало, что площади пиков, соответствующих лютеолину-7-O - β - D-глюкозиду, апигенину, апигенину 7-O - β - D-глюкозиду и изохлорогеновой кислоте C в пяти контрольных спектрах хризантем существенно различаются. В контрольных спектрах Gongju и Hangju площади пиков лютеолина-7-O - β - D-глюкозида и изохлорогеновой кислоты C были больше, в то время как в трех других контрольных спектрах хризантем их площади пиков были меньше; В контрольных спектрах Boju, Chuju и Huaiju площадь пика апигенина относительно велика, в то время как в контрольных спектрах Gongju и Hangju площадь пика очень мала; Площадь пика апигенина 7-O - β - D-глюкозида больше в контрольном спектре хризантемы Hangzhou, в то время как в остальных четырех контрольных спектрах хризантемы она меньше. Таким образом, сравнивая различия между характерными пиками пяти сортов хризантем, мы можем предварительно отразить различия между разными сортами хризантем, что указывает на наличие определенных различий в типах и содержании химических компонентов в разных сортах хризантем.
Результаты оценки сходства показывают высокое внутривидовое сходство, указывающее на то, что различия между хризантемами одного сорта из разных партий относительно невелики; низкое межвидовое сходство - 0,391-0,690, указывающее на значительные различия в химическом составе разных сортов хризантем. CA, PCA и OPLS-DA могут точно классифицировать пять различных сортов хризантем в пять категорий. Хотя пять сортов хризантем отличаются друг от друга, у них есть и сходства. PCA и OPLS-DA делят пять конкретных регионов на две категории: левые и правые. Среди них Бочжу, Чучжу и Хуайчжу относятся к одной категории (для медицинских целей), а Гончжу и Ханчжу - к другой (для лекарственных целей). Хемометрический анализ показал, что кумарин-7-O - β - D-глюкозид, изохлорогеновая кислота C и апигенин являются основными дифференциальными компонентами двух категорий, которые могут быть использованы в качестве характерных маркеров для выявления различий между двумя видами хризантем. OPLS-DA отобрал 7 основных маркерных компонентов и идентифицировал 4 компонента, включая апигенин, апигенин 7-O - β - D-глюкозид, лютеолин-7-O - β - D-глюкозид и изохлорогеновую кислоту путем сравнения со смешанными эталонами. Эти компоненты могут быть использованы в качестве характерных маркеров для выявления различий между разными сортами хризантем, что подтверждается сравнением площадей пиков. Среди них пики 24, 11 и 20 не были идентифицированы, и их роль в оценке качества хризантем требует дальнейшего изучения; десять компонентов со значениями VIP менее 1, включая изохлорогеновую кислоту B, 3,5-O-дикаффеоилхиновую кислоту, ванилин, криптохлорогеновую кислоту, хлорогеновую кислоту, неохлорогеновую кислоту, лютеолин и ванилин 7-O - β - D-глюкозид, могут быть использованы в качестве характерных маркеров хризантем в целом.
Таким образом, в ходе данного эксперимента были получены и проанализированы ВЭЖХ-спектры характеристик пяти сортов хризантем, проведено сравнение характерных пиков и соответствующих им площадей пиков, а также оценка сходства, предварительно продемонстрировав различия между разными сортами хризантем; с помощью хемометрических методов анализа и отбора одинаковых веществ среди разных сортов хризантем в качестве характерных маркеров, отражающих эффективность хризантем и различия между разными хризантемами, была создана научная основа для идентификации и оценки качества сортов хризантем.