Forskningsframsteg och tillämpning inom fingeravtrycksteknik på kinesisk materia Medica

Abstrakt:kinesisk materia medica (CMM)fingeravtrycksteknologi är en effektiv metod för att utvärdera för- och nackdelar, identifiera äktheten, särskilja arter och säkerställa konsistens och stabilitet hos CMM. Med utvecklingen av modern analytisk teknik används CMM-fingeravtrycksteknologi i stor utsträckning och godkänd i studien av effektiva komponenter, kvalitetskontroll ochidentifiering av kinesisk medicin. De relaterade referenserna tillbiologiska fingeravtryckav CMM och kemiska fingeravtryck av CMM (inklusive IR, UV, NMR, elektrokemisk metod, TLC, HPLC, GC och CEP) och databeräkningsmetoder under de tre åren har sammanfattats i denna artikel. Samtidigt diskuteras riktningen och utsikterna för CMM-fingeravtryckstekniken.

Nyckelord: Kinesisk materia medica; fingeravtryck; effektiv komponent;kvalitetskontroll; identifiering av kinesisk materia medica

TCM CISTANCHE HERBAL HPLC TESTRAPPORTER

Supporttjänst från Wecistanche

E-post:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Under de senaste decennierna har efterfrågan på traditionell kinesisk medicin (TCM) och dess preparat vuxit snabbt runt om i världen, och det har blivit allt mer angeläget att utvärdera och säkerställa deras kvalitet. Eftersom TCM innehåller ett stort antal komplexa kemiska komponenter är det svårt att helt karakterisera alla föreningar, och dessa föreningar har vanligtvis synergistiska effekter vid behandling, så kvalitetskontrollen av TCM är mycket svårare än för syntetiska kemiska läkemedel. Därför är det mycket nödvändigt att säkerställa kvaliteten på TCM och dess förberedelser [1]. TCM-fingeravtrycksteknologi är en effektiv metod för att utvärdera kvaliteten på TCM, identifiera dess äkthet, särskilja arter och säkerställa dess konsistens och stabilitet.TCM-fingeravtryckdelas in i kemiska fingeravtryck och biologiska fingeravtryck. Kemiska fingeravtryck är spektra eller kromatogram som erhålls genom att mäta de olika kemiska komponenterna i TCM. Motsvarande analytiska tekniker inkluderar infraröd spektroskopi, ultraviolett spektroskopi, kärnmagnetisk resonansspektroskopi, elektrokemisk metod, tunnskiktskromatografi,högpresterande vätskekromatografi, gaskromatografi, kapillärelektrofores, etc. [2]; biologiska fingeravtryck används främst för att identifiera äktheten av genfragment av TCM.

Detta dokument sammanfattar huvudsakligen relevant litteratur om traditionell kinesisk medicins fingeravtryck och metoder för beräkning av data under de senaste tre åren och diskuterar dess utvecklingsriktning och framtidsutsikter.

1 Kemiskt fingeravtryck

1.1 Spektralt fingeravtryck

1.1.1 Infraröd spektroskopi

Infraröd spektroskopi använder den infraröda absorptionsfrekvensen förmolekylära funktionella grupperi föreningar för att analysera prover. Denna analysmetod kräver flexibla provtagningsmetoder och har fördelarna av att vara snabb, enkel och låg i testkostnader [3]. Infraröd spektroskopi visar dock spektrumet av blandade kemiska komponenter i traditionell kinesisk medicin, och infraröda spektra är additiv, så denna metod kan inte användas som en kvantitativ analysmetod. Det har liten specificitet för traditionella kinesiska läkemedel med komplexa komponenter. Det används för närvarande för att identifiera äktheten av traditionella kinesiska mediciner som paddolja, coptisrot, pärlor och sammansatta preparat.

Wang et al. [4] använde Fourier transform infraröd spektroskopi (FT-IR) kombinerat med andra derivata infraröd spektroskopi (SD-IR) och tvådimensionell korrelation infraröd spektroskopi (2D-IR) för att utveckla ett flerstegs infrarött makrofingeravtryck baserat på bastopp matchande teknologi och spektral korrelationskoefficient för att övervaka förändringarna av flavonoider, saponiner, sockerarter, glycyrrhizin och ammoniumglycyrrhizinat under separationen av de kemiska komponenterna i Glycyrrhiza uralensis Fisch. Denna metod kan snabbt och heltäckande avslöja förändringar av olika kemiska komponenter under separationen av lakrits. Ma et al. [5] etablerade FT-IR och 2D-IR fingeravtryck för Panaxnotogeinseng (Burk.) FH Chen, som snabbt kan identifiera tre typer avPanax notoginseng: 20T, 60T och 120T. Denna metod kan användas för att identifiera lätt förvirrade traditionella kinesiska mediciner. Chen Long et al. [6] används nära infraröd spektroskopi kombinerat med röntgendiffraktion och EDTA-titrering för att analysera åtta sorters karbonatinnehållande mineral kinesiska mediciner, inklusive Nanhanshui-sten, stalaktit, stensvala, stenkrabba, stenblomma, kalamin, fiskhjärnsten och gåspipsten. Resultaten visade att de karakteristiska spektralbanden för karbonater var 6070-5000 cm-1 och 4800-4050 cm-1, bland vilka toppen av kalciumkarbonat bestämdes till 4275 cm{{ 11}}. Denna metod ger nya idéer och metoder för identifiering och kvalitetskontroll av kinesiska mineralläkemedel. Xu et al. [7] använde FT-IR kombinerat med SD-IR och 2D-IR för att upprätta en flerstegs infraröd makroskopisk fingeravtrycksanalys av Coptis chinensis Franch. Genom att jämföra toppintensiteterna för dess vanliga toppar och varianttoppar kan olika bearbetade produkter och olika extrakt av Coptis chinensis snabbt identifieras och särskiljas.

Yang Wenzhe et al. [8] använde nära-infraröd spektroskopi kombinerat med principal komponentanalys (PCA) för att analysera fem kinesiska medicinska bitar av marina skaldjur:ostron Ostrea rivularis Gould, sten cassia osmanthus Haliotis diversicolor Reeve, pärlemor Hyriopsis cumingii (Lea), mussla Cyclina sinensis (Gmelin) och Arca subcrenata Lischke. Resultaten visade att denna metod kunde särskilja ostron, sten kassia osmanthus och pärlemor mycket väl. Eftersom förhållandet och skalstrukturen hos den korrugerade musslan var likartad kunde den inte särskiljas, men dessa två medicinska material skiljdes tydligt från de andra tre medicinska materialen. Yan et al. [9] använde FT-IR kombinerat med SD-IR och 2D-IR för att utföra infraröd spektroskopi identifiering på Lonicera Japonica och Flos Lonicerae Confusae. Resultaten visade att det fanns uppenbara skillnader mellan de två vid 1 078, 1 050, 988, 923, 855, 815 och 781 cm−1. Denna metod kan användas som en effektiv teknik för att identifiera Lonicera Japonicas äkthet.

1.1.2 Ultraviolett spektroskopi

Ultraviolett spektroskopi är ett spektrum som genereras av övergången av valenselektroner i molekyler. Den förlitar sig på positionen för absorptionstoppen på spektrumet och absorptionsintensiteten för absorptionsspektrumet för att analysera och identifiera prover. Den har egenskaperna stark praktisk, pålitlig känslighet, ingen förorening och god reproducerbarhet [10]. Men denna metod har också begränsningar. Eftersom det bara kan ge information om absorptionstopparna för kemiska komponenter, kan det inte helt återspegla förändringarna i kemiska komponenter i kinesiska medicinska material, och det kan inte heller exakt kvantifiera kinesiska medicinska material. Dessutom orsakas dess kvantitativa fel huvudsakligen av överlappning av absorptionstoppar för samexisterande ämnen.

Huang Tao et al. [11] etablerade ultravioletta fingeravtryck av kloroform, petroleumeter, vatten och vattenfria etanolextrakt av Pinellia ternata (Thunb.) Breit., respektive. Genom att använda dubbelindexsekvensanalysmetoden, genom att jämföra variationstopphastigheten och den vanliga topphastigheten för spektrumet, kan den exakt identifiera Pinellia-prover från 19 olika ursprung. Zhong Gui et al. [12] använde UV-fingeravtryck kombinerat med partiell minsta varians diskriminantanalys (PLS-DA) för att identifiera Panax japonicas CA Mey.var. major (Burk.) CY Wu et KM Feng från olika ursprung. Analysresultaten visade att även om absorptionsvåglängderna för de karakteristiska absorptionstopparna för Panax japonicas från olika ursprung var lika, var toppintensiteterna olika. Toppintensiteten kan effektivt användas för att skilja Panax japonicas från olika ursprung. Zuo Xu et al. [13] jämförde likhetsvärdet för UV-fingeravtryck med tröskeln i experimentet med att blanda bovetemjöl Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn. Resultaten visade att när tröskeln för bovetemjöl var mindre än 95 % skulle likhetsvärdet förändras avsevärt. Det är en bekväm, billig och snabb metod för att identifiera kvalitetsstabiliteten hos bovetemjöl.

1.1.3 Kärnmagnetisk resonansspektroskopi

Kärnmagnetisk resonansspektroskopi är ett spektrum som produceras av energinivåövergången för en specifik atomkärna när den absorberar radiofrekvent strålningsenergi i ett magnetfält. Kärnmagnetisk resonansspektroskopi kännetecknas av singelhet, heltäckande, egenskaper och kvantitativitet. Under standardextraktion och separationsmetoder finns det en exakt överensstämmelse mellan kärnmagnetiska resonansspektra och växtarter, och det är inte lätt att förväxla dem [14]. Denna metod bestämmer strukturen för relevanta kemiska komponenter i traditionell kinesisk medicin genom att erhålla parametrar som proton- eller kolkemiskt skift, antal resonanstoppar och relativ intensitet från 1H-NMR- eller 13C-NMR-spektra, och är allmänt tillämplig i analysen och identifiering av traditionell kinesisk medicin.

Farag et al. [15] använde 1D och 2D kärnmagnetisk resonansteknologi för att fastställa fingeravtrycket av råextraktet av Balanites aegyptiaca (L.) Del., och framgångsrikt identifierade bockhornsklöveralkaloider (som har uppenbara hypoglykemiska effekter) för första gången, vilket kan ge en nytt alternativ för behandling av diabetes. Huang Tao et al. [16] etablerade 1H-NMR-fingeravtrycket för Eucommia ulmoides Oilv., och använde NMR-titrering och JRES tvådimensionell NMR-spektroskopi för att märka de fem aktiva produkterna som ingår i den, nämligen klorogensyra, kaempferol, terrestrin, quercetin och astragalosid, vilket ger ett nytt sätt för kvalitetskontroll av Eucommia ulmoides. Petrakis et al. [17] genomförde NMR-vätespektrumanalys på Crocus sativus L. och ett blandat prov av Crocus sativus L. förvanskat med 20 % av Crocus-ståndare, safflor, gurkmeja och gardenia, och etablerade ett 1H-NMR-fingeravtryck. PCA, ortogonal partiell minsta kvadraters diskriminantanalys (OPLS-DA) och O2PLS-DA användes för att tydligt observera att likheten mellan äkta saffran och förvanskat saffran var mycket låg. Denna metod kan användas som en effektiv teknik för att särskilja kvaliteten på saffran. Qu Tingli et al. [18] använde kärnmagnetisk resonansteknologi för att fastställa 1H-NMR-fingeravtrycket för Astragalus-injektion och identifierade 25 primära och sekundära metaboliter som ingår i Astragalus-injektion. I kombination med relativ innehåll och likhetsanalys identifierades den kemiska sammansättningen av 8 satser av Astragalus-injektion, som kan användas som en kvalitetsutvärderingsstandard för Astragalus-injektion.