Oluklu tohumların ve sahte ürünlerinin metabolomik temelli kimyasal bileşim ve hücre deneyi doğrulamasının diferansiyel analizi
Oluklu istiridyeler, istiridyeler ailesine ait olan Arca subcrinata Lischke, Arca granosa Linnaeus veya Arca inflata Reeve kabuklarıdır. Geleneksel Çin tıbbında deniz kabukluları için yaygın olarak kullanılırlar ve balgamı azaltma, kan stazını giderme, sertliği yumuşatma, topakları dağıtma ve asit ve ağrıyı hafifletme etkilerine sahiptirler. Oluklu taşlar klinik uygulamada gastroözofageal reflü, akut mide ülseri, kronik gastrit ve mide ülseri gibi mide hastalıklarının tedavisinde; tiroid kanseri, tiroid nodülleri, tümörler, ülseratif kolit, hipertansiyon ve diğer hastalıkların tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Oluklu istiridyeler çeşitli orijinal şifalı bitkilerdir ve ayrıca nervürlü kaba süslü istiridyeler, düğüm istiridyeleri, tekne istiridyeleri, top istiridyeleri ve tüylü istiridyeler dahil olmak üzere birçok sahte ürün de vardır. Diğer kabuklu deniz ürünleri geleneksel Çin ilaçları gibi, oluklu tohumların kimyasal bileşimi de iki ana kategoriden oluşur: inorganik ve organik bileşenler. Ana inorganik bileşenler, esas olarak kalsiyum karbonat ve eser inorganik elementlerden oluşan inorganik tuzlardır. Çin Halk Cumhuriyeti Farmakopesi'nin 2020 baskısına göre, kalsiyum karbonat (CaCO3) içeriği 93.0%'den az olmamalıdır. Organik maddenin ana bileşenleri proteinler, amino asitler, polisakkaritler vb.dir. Organik bileşenler genellikle kabuğun kuru ağırlığının yaklaşık 0,3% ila 5,0%'sini oluşturur. Düşük organik içeriği ve karmaşık yapısının yanı sıra araştırma yöntemleri ve fikirlerindeki sınırlamalar nedeniyle, kabuklu deniz ürünleri geleneksel Çin tıbbının genel farmakolojik madde temeli araştırması nispeten zayıftır, bu da kabuklu deniz ürünleri geleneksel Çin tıbbının mevcut kalite standartlarında fonksiyonel bileşenlerin içeriği için özel tanımlama ve belirleme yöntemlerinin eksikliğine neden olarak içsel kalitesini değerlendirmeyi zorlaştırmaktadır. Organik bileşenlerinin modern araştırma yöntemleri kullanılarak sistematik olarak tanımlanması ve analizi, maddi temelinin aydınlatılması ve kalite standartlarının iyileştirilmesi için bir ön koşul ve temeldir. Bu çalışmada, hedefe yönelik olmayan (quad bar time-of-flight mass spectrometry, QTOF) ve geniş hedefli metabolit tespit tekniklerinin (quantitative multiple reaction monitoring, MRM) avantajlarını birleştiren TM Geniş Hedefli Metabolomik tekniği kullanılmıştır. Bu teknik, hedefsiz (yüksek çözünürlük, geniş kapsam) ile geniş hedefi (yüksek hassasiyet, hassas miktar belirleme) birleştirerek karmaşık örneklerin analizi için uygun hale getirir. Geleneksel Çin tıbbı çeşitlerinin tanımlanması, geleneksel Çin tıbbının kalite kontrolünün anahtarıdır. Metabolomik teknolojisi, benzer metabolik bilgilerle geleneksel Çin tıbbının kalite kontrolüne uygulanabilir. Son yıllarda, metabolomik teknolojisi geleneksel Çin tıbbı kalitesinin karşılaştırmalı çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada, oluklu istiridyelerin ve kalın nervürlü istiridye gibi sahte ürünlerinin metabolik bileşenlerini kapsamlı bir şekilde analiz etmek, diferansiyel metabolitlerini belirlemek ve potansiyel kalite belirteçlerini aramak için geniş hedef teknolojisi kullanılmıştır. Araştırmalar, oluklu taşların tiroid kanseri üzerinde önemli bir terapötik etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, bazı diferansiyel metabolitlerin farmakolojik etkilerini araştırmak için geleneksel etkinliği ile ilgili olan insan tiroid kanseri hücre hattı TPC-1'i seçerek, oluklu tohumların farmakolojik madde temelinin ve kalite standartlarının iyileştirilmesi için temel oluşturmuştur.

Oluklu tohumların farmakolojik madde temeli ve etki mekanizması üzerine yapılan araştırmalar zayıftır. Bu çalışmada, ilk kez, oluklu tohumlardaki ve sahte ürünlerindeki metabolik bileşenleri kapsamlı bir şekilde analiz etmek için geniş hedefli metabolomik teknolojisi kullanılmış ve 22 kategoriden toplam 1208 metabolit tespit edilmiştir. Temel olarak amino asitler ve metabolitleri, benzen ve türevleri, heterosiklik bileşikler, organik asitler ve türevleri, aldehitler, ketonlar, esterler, nükleotidler ve metabolitleri vb. dahil olmak üzere, maddi temel ön olarak aydınlatılmıştır.
Erken aşamada, araştırma grubu kalsiyum karbonat içeriği, kaynatmadaki Ca2+ içeriği, suda çözünür ekstrakt içeriği, su ekstraktının pH değeri ve oluklu tohumların ve bunların karışık ürünlerinin toplam amino asit içeriği gibi geleneksel göstergeleri karşılaştırdı ve sonuçlar önemli bir farklılık göstermedi; Sistematik karşılaştırmalı analiz için diferansiyel termal analiz, X-ışını kırınımı ve X-ışını floresanı kullanıldı ve sonuçlar hala önemli bir farklılık göstermedi. Bu çalışma, toplam 1083 metabolik bileşen ve 167 diferansiyel metabolit dahil olmak üzere otantik ve sahte ürünlerinin metabolik bileşenlerini analiz ederek, her bir numunenin organik bileşenlerinin aynı olduğunu, ancak farklılıklar da olduğunu göstermiştir. PCA ve kümeleme ısı haritaları, üç otantik orijinal numunenin birlikte gruplandırılabileceğini, sahte ürünlerin ise ayrı ayrı gruplandırıldığını göstererek, geniş hedefli metabolik analiz yönteminin otantik ve sahte kabuklu deniz ürünleri geleneksel Çin tıbbının tanımlanması için iyi bir referans değerine sahip olduğunu göstermiştir.
Bu deneyde N6 izopentenil adenozin, adenozin vb. dahil olmak üzere 72 nükleotid ve metaboliti tespit edilmiştir. Nükleozit maddeler hayvan ilaçlarının etkinliğinde önemli bir rol oynamaktadır. Modern araştırmalar, nükleozit bileşenlerinin bronşiyal düz kasları gevşetme, antihistaminikler, anti astım, antibakteriyel, anti trombosit agregasyonu, merkezi sinir sistemini sakinleştirme ve antikonvülsan gibi etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Bunlar arasında, N6 izopentenil adenozin potansiyel olarak ortaya çıkan bir anti-kanser ilacıdır. Araştırmalar, 10 μ mol/L N6 izopentenil adenozin ile tedaviden sonra, 8 insan epitelyal kanser hücre hattındaki klonojenik aktivitenin tamamen inhibe edildiğini göstermiştir. Adenozin, mide kanseri MGC-803 hücrelerinin proliferasyonunu inhibe edebilir ve apoptozu teşvik edebilirken, endoplazmik retikulum stresi adenozin kaynaklı apoptozda rol oynayabilir. Hücre doğrulama deneyleri, N6 izopentenil adenozinin hücre apoptozunu teşvik edebileceğini ve S ve G2 fazlarında hücre döngüsünü bloke ederek hücre proliferasyonunu inhibe edebileceğini göstermiştir. Ve N6 izopentenil adenozin, orijinal üründe önemli ölçüde yukarı doğru düzenlenir ve bunun orijinal ve sahte oluklu ürünleri ayırt etmek için potansiyel bir kalite belirteci olarak hizmet etmesi beklenir. Bu da nükleozit maddelerin oluklu tohumların "balgam söktürme ve kan stazını giderme, sertliği yumuşatma ve nodülleri dağıtma" farmakolojik madde temelinin önemli bir bileşeni olabileceğini göstermektedir.
Bu deneyde 12 siklik dipeptit (CDP) dahil 134 küçük peptit dahil 237 amino asit ve bunların metabolitleri tespit edilmiştir. Modern araştırmalar, CDP'lerin evrensel biyolojik aktiviteye ve güçlü anti-tümör etkilere sahip olduğunu ve çeşitli kanser hücrelerinin büyümesi üzerinde inhibitör etkileri olduğunu göstermiştir. Hücre proliferasyon deneyleri, siklik tirozinin TPC-1 hücrelerinin proliferasyonu üzerinde önemli bir inhibitör etkiye sahip olmadığını ve gelecekte daha fazla araştırma yapılması gerektiğini göstermiştir.
Orijinal ürünlerde 40 metabolit bulunurken, sahte ürünlerde bulunmamaktadır. Bunlar arasında, estradiol benzoat meme kanseri oluşumu üzerinde inhibe edici bir etkiye sahiptir ve etki mekanizması östrojen reseptörü ER α ve Er β'nın düzenlenmesi ile ilgilidir. HC toksini, insan meme kanseri T47D hücreleri üzerinde önemli bir anti proliferasyon etkisine sahiptir. Farnesil tiyosalisilik asit, tümör hücrelerinin büyümesini ve çoğalmasını engelleyebilen bir RAS ve memeli rapamisin hedef protein (mTOR) inhibitörüdür. Bu üç maddenin oluklu malzemeler için potansiyel kalite belirteçleri olarak hizmet etmesi beklenmektedir.
Kabuklu deniz ürünleri geleneksel Çin tıbbının zayıf araştırma temeli ve referans materyallerin ve veri tabanlarının eksikliği nedeniyle, maddelerinin kalitatif analizi zordur. Diferansiyel metabolit analizi sırasında, ginkgolid ve oksalik asit gibi bazı metabolitlerin esas olarak bitkilerde bulunduğu tespit edilmiştir. Bunların gerçek kaynaklarını belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Daha sonra, tespit edilen bileşenler kalitatif doğruluğu artırmak için referans standartlarla doğrulanmalıdır.