Исследование ВЭЖХ-отпечатков и распознавание химических образцов Platycodon grandiflorum различного происхождения
Platycodon grandiflorum (Jacq.) A.DC. - важное лекарственное растение, которое может использоваться как в пищу, так и в медицине. Ее получают из высушенных корней Platycodon grandiflorum (Jacq.) A.DC., растения из семейства платикодовых (Platycodon grandiflorum). В клинической практике его обычно используют при кашле, мокроте, стеснении в груди, боли в горле, охриплости и гнойных выделениях из легких. Этот вид широко распространен: от Гуандуна и Гуанси на юге до западной Сычуани, Японии и Кореи на востоке и Сибири на севере. Platycodon grandiflorum широко культивируется в Северо-Восточном, Восточном, Центральном и Юго-Западном Китае, а его лекарственное сырье в основном получают в результате выращивания и производства. Самая большая площадь посадок находится в городе Чифэн, Внутренняя Монголия, где ежегодно высаживается от 50000 до 70000 му, что составляет от 50% до 60% от общего объема национального производства. Предыдущие исследования показали, что Platycodon grandiflorum содержит различные типы компонентов, такие как сапонины, флавоноиды и фенольные кислоты. Среди них сапонины являются основными активными компонентами Platycodon grandiflorum для облегчения кашля и выведения мокроты. В настоящее время из Platycodon grandiflorum выделено более 70 типов сапониновых соединений.
Поэтому для клинического применения и разработки новых лекарств крайне необходимо разработать научный и обоснованный метод контроля качества Platycodon grandiflorus на основе его основных сапониновых компонентов. Предыдущие исследования в основном были направлены на разделение химических компонентов в Platycodon grandiflorum и определение очень небольшого количества сапониновых компонентов. В некоторых исследованиях были построены спектры отпечатков пальцев с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, оснащенной детекторами испарительного рассеяния света, но не было сообщений об использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с ультрафиолетовыми детекторами видимого света для построения спектров отпечатков пальцев и изучения контроля и оценки качества Platycodon grandiflorum с помощью распознавания химических образов. В исследовании использовалась аналитическая хроматографическая колонка YMC Hydrosphere C18 (250 × 4,6 мм, 5 мкм) с водой и ацетонитрилом в качестве подвижных фаз для градиентного элюирования, с длиной волны обнаружения 210 нм. С помощью ВЭЖХ были получены спектры отпечатков пальцев 15 партий Platycodon grandiflorum различного происхождения (табл. 2). Для анализа и оценки качества и методов контроля Platycodon grandiflorum различного происхождения были использованы такие методы распознавания химических образов, как оценка сходства, кластерный анализ, анализ главных компонент и ортогональный частичный дискриминантный анализ по методу наименьших квадратов.

Платикодон большой (Platycodon grandiflorum) - крупное лекарственное растение, которое может использоваться как в медицине, так и в пищу, а его основным действующим веществом являются сапонины платикодона. Оценка качества и методы контроля качества этой травы имеют большое значение. В данном исследовании были построены ВЭЖХ-спектры отпечатков пальцев основных компонентов сапонинов в Platycodon grandiflorus и идентифицированы 7 из них. Комбинируя различные химические методы распознавания образов, такие как оценка сходства, кластерный анализ, анализ главных компонент и ортогональный частичный дискриминантный анализ по методу наименьших квадратов, по сравнению с существующими методами оценки и контроля качества, которые основываются только на определении содержания или спектрах отпечатков пальцев, можно не только эффективно оценить постоянство качества лекарственного сырья Platycodon grandiflorus, но и выяснить основные факторы, способствующие различиям в качестве лекарственного сырья Platycodon grandiflorus, обеспечивая более богатую информацию для оценки и контроля качества Platycodon grandiflorus.

Данные для распознавания химических образцов получают из площади хроматографических пиков спектров отпечатков пальцев, поэтому качество спектров отпечатков пальцев напрямую влияет на результаты анализа химических образцов. Для получения качественного спектра отпечатков пальцев в данном исследовании были изучены и оптимизированы метод подготовки образца, длина волны детектирования, состав подвижной фазы и температура колонки. В результате было установлено, что метод пробоподготовки, оптимизированный в соответствии с Китайской фармакопеей издания 2015 года, позволяет получить большое количество компонентов сапонина платикодона. Исследуя системы подвижных фаз, такие как метанол-вода, ацетонитрил-вода, ацетонитрил-вода муравьиной кислоты и ацетонитрил-вода фосфорной кислоты, а также различные температуры хроматографической колонки и условия длины волны обнаружения, было установлено, что использование ацетонитрила-вода в качестве подвижной фазы и выбор длины волны обнаружения 210 нм при 35 ℃ позволяет получить спектры отпечатков пальцев со стабильной базовой линией, хорошим хроматографическим разделением пиков и общим высоким качеством.

Из результатов видно, что сходство спектров отпечатков пальцев 15 партий Platycodon grandiflorus колеблется от 0,927 до 0,991, что свидетельствует о высоком уровне сходства качества между культивированным и диким Platycodon grandiflorus из разных районов производства. Кластерный анализ и анализ главных компонент позволяют дополнительно классифицировать 15 партий образцов Platycodon grandiflorus по различным категориям, указывая на то, что метод, разработанный в данном исследовании, может не только оценить постоянство качества Platycodon grandiflorus, но и оценить различия лекарственных материалов Platycodon grandiflorus. OPLS-DA - статистический метод дискриминантного анализа под наблюдением, обычно используемый для дискриминантного анализа различий образцов. Результаты эксперимента показали, что хроматографические пики 6, 9, 13, 18 и 20 оказывают значительное влияние на различия в качестве Platycodon grandiflorum разного происхождения. В данном исследовании кластерный анализ и анализ главных компонент отдельно кластеризовали образцы дикорастущих и культивируемых сортов, что указывает на наличие определенных различий в распределении компонентов между образцами дикорастущих и культивируемых сортов. По результатам анализа OPLS-DA можно сделать вывод, что относительная площадь хроматографического пика № 6 в спектрах отпечатков пальцев трех диких образцов составляет от 0,064% до 0,088%, что выше, чем у культурного сорта на 0,012% до 0,056%; относительная площадь 13-го хроматографического пика составляет от 0.Относительная площадь пика 13-го хроматографического пика колеблется от 0,059% до 0,182%, что выше, чем у культурного сорта на 0,018% до 0,046%; Относительная площадь пика 9-го хроматографического пика колеблется от 0,044% до 0,056%, что выше, чем у культурного сорта на 0,011% до 0,032%; Хроматографические пики номеров 15, 18 и 20 также показали ту же тенденцию. Таким образом, незначительные различия в площади пиков этих компонентов могут быть основной причиной различий в кластеризации между образцами диких и культурных сортов.

Таким образом, в данном исследовании для изучения и анализа качества образцов Platycodon grandiflorus из разных регионов страны была использована спектроскопия отпечатков пальцев в сочетании с технологией распознавания химических образов, а также проведен скрининг характерных компонентов, вызывающих различия в Platycodon grandiflorus из разных регионов. Это обеспечивает научную и экспериментальную основу для контроля качества и последующего развития Platycodon grandiflorus.