Исследование спектрально-эффективной связи между отпечатком UPLC патча костного фрагмента и активностью щелочной фосфатазы в клетке остеосаркомы человека MG63
Гу Дуань Бу - это высушенное корневище Drynaria fortunei (Kunze) J. Sm., ортопедического растения водяного дракона. Оно теплое по своей природе, горькое на вкус, относится к меридианам печени и почек. Оказывает заживляющее и болеутоляющее действие, тонизирует почки и укрепляет кости, рассеивает ветер и пятна. Современные фармакологические и клинические исследования показали, что тоники на основе костных фрагментов обладают такими эффектами, как противодействие остеопорозу, способствование заживлению переломов, защита почек, противовоспалительное действие и стимулирование роста зубов. Исследования химического состава показали, что основными действующими веществами тоников для костных фрагментов являются флавоноиды, тритерпеноиды, фенилпропаноиды и фенолы. Большое количество исследований показало, что тоники из костного мозга обладают значительным терапевтическим эффектом при лечении заболеваний, связанных с костями, а эксперименты in vitro показали, что тоники из костного мозга могут способствовать остеогенной дифференцировке остеобластов. Однако о конкретных активных ингредиентах, входящих в состав тоников костного мозга, пока ничего не известно. Щелочная фосфатаза (ЩФ) является биомаркером дифференцировки и созревания остеобластов, и изменения в уровне активности ЩФ могут быть использованы для определения способности остеобластов к дифференцировке. Поэтому в данном эксперименте была проанализирована связь между отпечатком UPLC и спектром активности ALP в клетках остеосаркомы человека MG63, а также исследованы основные компоненты тоников из костных фрагментов, используемых для остеобластов.
Метод оценки спектральной эффективности традиционной китайской медицины заключается в объединении отпечатка химического компонента с его фармакологическим действием, так что химические компоненты в отпечатке отражают соответствующие фармакологические эффекты, и выяснении взаимосвязи между характерными пиками отпечатка и фармакологическими эффектами, определении соответствующей основы фармакологического вещества, и, таким образом, осуществлении контроля качества и фармакологической оценки традиционной китайской медицины.
В данном исследовании с помощью технологии UPLC-Q-TOF-MS были получены спектры отпечатков пальцев сырых и горячих добавок костных фрагментов и идентифицированы их химические компоненты. Анализ серой корреляции, бивариационный корреляционный анализ и метод частичных наименьших квадратов были использованы для построения спектров отпечатков пальцев добавок костных фрагментов и спектрально-эффективной зависимости активности ALP, обеспечивая основу для выяснения основ фармакологических веществ и контроля качества добавок костных фрагментов.

В данном исследовании использовался метод UPLC в сочетании с многоволновым детектированием для определения спектров отпечатков пальцев добавок с костными фрагментами и горячих продуктов. Было обнаружено 12 общих пиков между различными партиями добавок для костных фрагментов и горячих продуктов, а сходство превышало 0,9, что свидетельствует о высоком сходстве и нечеткой дифференциации между ними. ALP является биомаркером дифференциации и созревания остеобластов, а также одним из биохимических показателей формирования костной ткани. Способность остеобластов к дифференцировке можно определить по изменению уровня активности ALP. Предыдущие исследования показали, что добавка костных фрагментов может способствовать дифференцировке остеобластов. В данном исследовании добавки костных фрагментов и скальды были применены к клеткам MG63 для анализа их влияния на активность ALP. Результаты показывают, что одна и та же партия костных фрагментов может значительно повысить секрецию ALP клетками MG63 после ошпаривания песком. Для изучения активных компонентов фрагментации и восстановления костей, способствующих остеогенной дифференцировке MG63, был проведен спектральный корреляционный анализ между активностью ALP и характерными пиками, откалиброванными по спектрам отпечатков пальцев. Для всестороннего анализа спектральной зависимости между характерными пиками спектра отпечатков костных фрагментов и активностью ALP в данном эксперименте использовались три метода: анализ серой корреляции, бивариационный корреляционный анализ и регрессионный анализ по методу наименьших квадратов. Было установлено, что пик 4, пик 5 и пик 12 имеют высокую корреляцию с активностью ALP и положительно коррелируют, внося наибольший вклад в активность ALP и являясь важными переменными, влияющими на активность ALP.
Технология UPLC-Q-TOF/MS обладает такими характеристиками, как сильная селективность, высокая чувствительность, простая предварительная обработка образца, высокая точность и высокое разрешение, что позволяет более полно и быстро идентифицировать химические компоненты костных фрагментов. В данном исследовании UPLC-Q-TOF/MS в режиме отрицательных ионов использовалась для идентификации 40 компонентов в тониках на основе костных фрагментов. Идентифицированный компонент, который вносит значительный вклад в активность ALP, - это пик 4 кофейной кислоты-4-O - β - D-глюкопиранозид; пик 5 катехинов 7-глюкозид; пик 12 нарингина, и его активность была подтверждена. Нарингин является флавоноидным соединением, и современные фармакологические исследования показали, что нарингин может быть использован для лечения или профилактики различных заболеваний, таких как остеопороз, антиоксидантное, противоопухолевое и улучшающее повреждение миокарда действие. Существующие исследования также указывают на то, что нарингин является важным активным ингредиентом в тонизирующих средствах для костных фрагментов. Фармакологическая активность кофейной кислоты-4-O - β - D-глюкопиранозида и катехина 7-глюкозида пока не описана, поэтому необходимы дальнейшие исследования. Результаты данного исследования имеют определенное справочное значение для контроля качества и фармакологических исследований тоников из костных фрагментов.