Metod för att identifiera kemiska aktiva ingredienser i Cistanche

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com

Identifiering av kemiska komponenter av Cistanche Deserticola med X500R QTOF-systemet

Li Yuejie, Cheng Haiyan, Liu Ting, Li Lijun, Jin Wenhai SCIEX, Asia Pacific Application Support Center (Shanghai), Kina

Introduktion

Cistanche deserticolaspelades först in i "Shen Nong Materia Medica"; det är också känt som "Dayun", "Rousong Rong" och "Zong rong." Som en traditionell örtmedicin har den egenskaperna att ge näring till njurens yang, förbättra blodflödet, fungera som ett laxermedel, immunstimulerande och andra effekter[1]. 1983 började den japanske forskaren H. Kobayashi och andra studera den kemiska sammansättningen avCistanche Deserticola[2], och sedan dess har det blivit ett populärt ämne inom kinesisk medicinforskning som har genererat stort intresse både inhemskt och utomlands under de senaste 30 åren.Cistanche Deserticolatillhör klassen av växter som innehåller fenolglykosider, iridoider och derasglykosider, och lignaner och derasglykosider.

Quadrupole time-of-flight (QTOF) masspektrometri är ett känsligt och specifikt verktyg för att identifiera komponenter i kinesisk medicin som gradvis har blivit oumbärliga för forskning. Denna teknik har övervunnit traditionella tekniska utmaningar med retrospektiva analyser av enstaka injektioner som tillåter extraktion av viktig data och den mest omfattande insamlingen av provinformation. Att använda exakt massa och högupplösta TOF-MS- och TOF-MS/MS-data möjliggör samtidig, mycket specifik riktad och icke-riktad kvalitativ analys. Emellertid har komplexiteten i instrumentdriften och mjukvaruanvändningen avsevärt begränsat spridningen och utvecklingen av denna teknik. Här introducerar vi ett nytt QTOF-system som använder en revolutionerande ny geometribaserad TOF-bana av N-typ, intuitiv programvara och exakta molekylviktstekniker som är enklare att använda vid identifiering av komponenter i kinesisk medicin.

Fördelarna med denna metod är följande:

1. X500R använder den hållbara, branschgodkända Turbo VTM-jonkällan och luftridågasgränssnittsdesignen, som har en stark anti-kontaminationsfunktion;

2. SCIEX OS Software har integrerade funktioner för förvärv, bearbetning och rapportering på en enda plattform; gränssnittet är intuitivt, lätt att bemästra och har en automatisk korrigering med en knapptryckning för att säkerställa att analytiker med någon grad av expertis kan få tillförlitlig data av hög kvalitet;

3. Att använda SCIEX OS-programvara för att bearbeta data för att identifiera komponenter i kinesisk medicin är enkelt och tillåter snabb extraktion av användbar information, alltså ;

4. Den härleder mer exakta och tillförlitliga identifieringsresultat från bibliotek med kinesisk medicin som innehåller MS/MS-spektra;

5. Högupplösta MS/MS-databaser för kinesisk medicin är baserade på den "kinesiska farmakopén" del 1 TCM aktiva ingredienser; inklusive komponentreferenser i farmakopén och aktiva ingredienser i örterna, det finns nästan 900 föreningar

cistanche deserticola förbättrar effektiviteten

Experimentell process

1. Använd TOF-MS-IDA MS/MS-läge, injicera ett prov och erhåll samtidigt primära prekursorjoner och motsvarande sekundära spektra;

2. Genom att använda SCIEX OS-programvara kan riktad screening, bekräftelse av målföreningar och sekundära spektra tillsammans med en screening av kinesiska medicinstandarder och matchningsmetoder öka noggrannheten och arbetsproduktiviteten.

3. SCIEX OS Softwares icke-riktade identifieringsarbetsflöde använder bibliotekssökningar och fullständiga okända sökningar i ChemSpider för att verifiera resultat, vilket säkerställer att fler komponenter identifieras med ett enklare arbetsflöde.

Prover och förbehandlingsmetod

Exempelkälla:

Inköpt från Shanghai apotek i skivad form

Förbehandlingsmetod:

1. Skivor krossades för att bilda pulver;

2. 0.9mg vägdes och nedsänktes i 3mL metanol under 40 min;

3. Provet från steg 2) ultraljudsbehandlades 1 timme;

4. Centrifugering och avlägsnande av supernatanten för användning som prov utfördes.

Vätskekromatografi (LC) Betingelser

Kromatografisk kolumn: XSelect HSS T3, 2,1*150 mm, 3,5 µm;

Mobil fas: Gradienteluering användes

Mobil fas: A är 0,1 procent myrsyravatten-2mM NH4FA

B är 95 procent acetonitril-5 procent vatten-2mM NH4FA

Flödeshastighet: 0,5 ml/min

Kolonntemperatur: 40ºC

Insatt mängd: 5µL

Masspektrometrimetod:

Skanningsmetod: TOF MS-IDA-15 MS/MS kvalitativ screening

ESI jonkälla parametrar:

Luftridågas CUR: 35psi; IS-spänning: 5500V/-4500V

Källtemperatur: 600ºC

Finfördelningsgas GAS1: 55psi; Hjälpgas GAS2: 60psi

Sökning av instrumenteringsläge:

One-touch (välj MS Check nere till höger), helautomatiskt TOF-MS och TOF-MS/MS korrigeringsläge säkerställer att analytiker på alla expertnivåer kan få korrekta, tillförlitliga, reproducerbara data.

Positiva och negativa jonläges BPC:er:

Sammansättningsidentifieringsprocedur

1. Riktat arbetsflöde för komponentidentifiering

1.1: Sök efter molekylformel

Endast namnet på den kemiska föreningen och molekylformeln krävs; dessa kan matas in direkt eller importeras med hjälp av Excels kopiera och klistra-funktion för att skapa en bearbetningsmetod

När en resultattabell har skapats kan kvantitativa och kvalitativa resultat ses i samma fönster. Ett rött/grönt indikatorsystem används för att indikera massnoggrannhet, retentionstid, isotoptyp och förtroende för identifiering genom databasmatchning.

SCIEX OS-programvara låter användare filtrera resultat och visa endast de föreningar som uppfyller acceptanskriterier och faller inom konfidensintervall som definieras av användaren. Det kan snabbt hitta riktade resultat i stora databaser.

TCM-databasen för MS/MS-spektra möjliggör sekundär matchning och ger mer tillförlitliga resultat (grå färg i databasen indikerar MS/MS-data)

Litteraturen innehåller namn och molekylformler för fenolglykosidaktiva ingredienser. Med hjälp av ovanstående process för identifiering av målkomponenter fastställdes det att provet innehåller 39 typer av fenolglykosider:

Förutom det fenoliskaglykosidaktiva komponenter innehåller Cistanche också ett stort antal föreningar såsom iridoider, glykosider och lignaner. Identifieringsresultaten är följande:

Identifieringslistan för iridoider, glykosider och lignaner:

1.2: Databassökning:

53 föreningar erhölls från matchande identifiering i TCM-databasen: 43 positiva joner, 22 negativa joner och 12 upprepningar, listade nedan. Förutom aktiv fenolglykosider, iridoider, glykosider och lignaner, Cistanche innehåller också

2. Icke-riktad komponentanalys

Icke-riktad komponentidentifiering kan utföras med den inbyggda ChemSpider-sökfunktionen för att fastställa klassificeringen och typen av okända. För icke-målinriktad komponentidentifiering, välj helt enkelt "icke-riktad"-läget och sökningen av molekylformeln kommer att utveckla en bearbetningsmetod. Arbetsflödet är som följer:

För fullständiga okända, molekylformelsökningsresultat visas i ett topp webbläsarfönster i den nedre delen av TOF MS masspektrum; med ChemSpider-databassökning listas resultaten efter prioritet, och den strukturella informationen som erhålls i ChemSpider jämförs automatiskt med det erhållna MS/MS-spektrumet, vilket ger sekundär feedback för snabb identifiering.

Sammanfattning

1. Snabb högupplöst datainsamling; en enda injektion gav högupplösta TOF MS- och MS/MS-data, med 39 identifierbara aktiva fenolglykosidkomponenter och 16 iridoider, lignaner och glykosider;

2. En TCM-databas med sekundära spektra ger ytterligare matchningsinformation, och programvaran ger automatiskt en databasmatchpoäng. Med hjälp av poängen kan man enkelt, snabbt och exakt identifiera komponenter i kinesisk medicin;

3. Enheten är enkel och har en automatisk justering med en knapptryckning för att säkerställa att analytiker med någon grad av expertis kan få tillförlitlig data av hög kvalitet;

4. Den nya mjukvaruversionen av SCIEX OS integrerar datainsamling, bearbetning (kvantitativ och kvalitativ), visning, rapportering och databashantering. Det löser de svårigheter som många användare möter med ett intuitivt och lättanvänt gränssnitt;

5. Både målinriktade och icke-riktade screeningarbetsflöden är enkla, och den inbyggda metodguiden hjälper användarna att exakt och snabbt skapa metoder.

Referenser

1. ISBN 978-7-5067-7337-9, Kinas farmakopé [S]. Peking: National Pharmacopeia Commission, 2015

2. Lei, Song Zhihong, Tu Pengfei; Forskningsframsteg i den kemiska sammansättningen av växter av släktet Cistanche, "Chinese Herbal Medicine," Volym 34, nr 5, maj 2003,473-476.