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Method Article
Hier stellen wir ein Protokoll zur Etablierung der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) in Verbindung mit der Multimustererkennung des chemischen Fingerabdrucks vor, das eine neue Strategie zur effektiven Identifizierung der echten Sorten von Clematidis Armandii Caulis und seiner Verfälschungsmittel bietet.
Eine Methode zur Identifizierung chinesischer Arzneimittel und ihrer verwandten Verfälschungsmittel wurde am Beispiel von Clematidis Armandii Caulis (Chuanmutong, einer universell verwendeten traditionellen chinesischen Medizin) entwickelt. Zehn Chargen echter Chuanmutong-Sorten und fünf Chargen verwandter Verfälschungsmittel wurden analysiert und verglichen, basierend auf den Fingerabdrücken der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) in Kombination mit Chemometrie, einschließlich Clusteranalyse (CA), Hauptkomponentenanalyse (PCA) und orthogonaler partieller Diskriminierungsanalyse der kleinsten Quadrate (OPLS-DA). Zusätzlich wurde der Gehalt an β-Sitosterol bestimmt. Der chemische Kontrollfingerabdruck von Chuanmutong wurde ermittelt und 12 gemeinsame Spitzen identifiziert. Die Ähnlichkeit zwischen dem Fingerabdruck von 10 Chargen echter Chuanmutong-Sorten und dem Kontrollfingerabdruck betrug 0,910-0,989, während die Ähnlichkeit von fünf Chargen von Verfälschungsmitteln nur 0,133-0,720 betrug. Basierend auf den gemeinsamen Peaks im Chromatogramm wurden 15 Probenchargen von PCA in drei Gehaltsstufen eingeteilt und von CA in vier Kategorien aggregiert, wodurch eine klare Unterscheidung zwischen authentischem Chuanmutong und Verfälschungsmitteln von Chuanmutong erreicht wurde. Darüber hinaus wurden sieben differentielle Komponenten, die authentisches Chuanmutong und Verfälschungsmittel von Chuanmutong effektiv identifizieren können, durch OPLS-DA gefunden. Der β-Sitosterin-Gehalt von 10 Chargen echter Chuanmutong-Sorten betrug 97,53-161,56 μg/g, während der β-Sitosterin-Gehalt der fünf Chargen von Verfälschungsmitteln stark variierte, darunter der β-Sitosterin-Gehalt von Clematis peterae Hand.-Mazz. und Clematis gouriana Roxb. Var. finetii Rehd. et Wils. war deutlich niedriger als die authentischen Sorten von Chuanmutong. Der Inhalt der HPLC-Indexkomponente und die in dieser Studie etablierte Methode zur Erkennung chemischer Fingerabdrücke mit mehreren Mustern bieten eine neue Strategie zur effektiven Identifizierung authentischer chinesischer Arzneimittel und verwandter Verfälschungsmittel.
Chuanmutong, trockener Caulis von Clematis armandii Franch. oder Clematis montana Buch.-Ham., ist eine traditionelle chinesische Medizin, die häufig in den Kliniken 1,2,3 verwendet wird. Es wird zur Behandlung von Harnproblemen, Ödemen, Wunden an Zunge und Mund, verminderter Milchsekretion, Gelenksteifigkeit und Muskelschmerzen durch feuchte Hitze verwendet4. Chuanmutong wurde schon immer aus wilden Sorten gewonnen, die hauptsächlich im Südwesten Chinas verbreitet sind, insbesondere in Sichuan, wo die beste Qualität zu finden ist 5,6. Es ist schwierig, zwischen authentischen Sorten und ihren eng verwandten Verfälschungsmitteln zu unterscheiden, da sie ähnliche Eigenschaften 7,8,9,10 aufweisen. Der Qualitätsstandard von Chuanmutong in der Ausgabe 2020 des chinesischen Arzneibuchs legt nur die Eigenschaften, die mikroskopische Identifizierung und die Dünnschichtidentifizierung ohne Inhaltsbestimmung fest, die Verfälschungsmittel nicht effektiv identifizieren können und daher potenzielle Risiken birgt. Darüber hinaus gibt es nur wenige Berichte, die Chuanmutong und verwandte Pflanzen vergleichen und identifizieren. Folglich ist eine Qualitätskontrollmethode, um die Authentizität von Chuanmutong sicherzustellen, eine weitere Untersuchung wert.
Die chemischen Bestandteile von Chuanmutong bestehen hauptsächlich aus pentacyclischen Triterpenoiden vom Oleanan-Typ und ihren Glykosiden, Flavonoiden und organischen Säuren11,12,13,14. Unter ihnen haben Oleanolsäure, β-Sitosterin, Stigmasterol und Ergosterol harntreibende Wirkungen unterschiedlicher Intensität, die potenzielle pharmakodynamische Substanzen zur Förderung der Diurese und Linderung der Strangurie sein können15,16. Chemische Fingerabdrücke werden durch Trennung und Detektion vieler chemischer Komponenten, die in Proben enthalten sind, durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Gaschromatographie (GC) usw. erhalten. Die Anwendung geeigneter statistischer Analysemethoden zur Analyse der Eigenschaften von Chuanmutong kann die allgemeine Qualitätskontrolle und wissenschaftliche Identifizierung der traditionellen chinesischen Medizinbestimmen 17,18,19.
In dieser Studie wurden 10 Chargen authentischer Chuanmutong-Sorten und fünf Chargen von Verfälschungsmitteln gesammelt. Ihre Qualität wurde durch die HPLC-Fingerabdruckmethode in Kombination mit Multi-Pattern-Erkennung verglichen und analysiert, einschließlich Clusteranalyse (CA), Hauptkomponentenanalyse (PCA), orthogonale partielle Least-Squares-Diskriminierungsanalyse (OPLS-CA) und Inhaltsbestimmung der pharmakodynamischen Komponente. Dieses Protokoll legt eine Methode zur Identifizierung authentischer Sorten mit hoher Spezifität fest, eine neue Strategie für die wissenschaftliche Identifizierung authentischer Sorten und Verfälschungsmittel chinesischer Arzneimittel.
1. Methoden zur Detektion chemischer Fingerabdrücke
2. Etablierung der Chuanmutong-Fingerabdruck- und Ähnlichkeitsanalyse
3. Multi-Muster-Erkennungsanalyse des Chuanmutong-Fingerabdrucks
4. Bestimmung von β-Sitosterol in Chuanmutong mittels HPLC
Chromatographischer Fingerabdruck von Chuanmutong und Ähnlichkeitsanalyse (SA)
Die RSD-Werte der relativen Retentionszeit von Präzision, Wiederholbarkeit und Stabilität lagen unter 0,46%, 1,65% bzw. 0,53%; die RSD-Werte der relativen Spitzenfläche lagen unter 4,23%, 3,56% bzw. 3,96%. Wie in den Abbildungen 1A,B gezeigt, gab es 12 verschiedene gemeinsame Peaks (von Peak 1 bis Peak 12) in den HPLC-Fingerabdrücken in den 10 authentischen Chuanmutong-Proben.
Die Probenentnahme für die Forschung ist der erste wichtige Schritt zum Aufbau einer Multimustererkennung zur Identifizierung der Authentizität chinesischer Arzneimittel. Durch Marktforschung fanden wir heraus, dass Sichuan Ya'an, Liangshan und Leshan die Hauptproduktionsgebiete für wilde Ressourcen von Chuanmutong sind. Die verwandten Sorten derselben Gattung haben auch die gleiche geographische Verbreitung 6,20; CC, DC, DE, XS und SMT werden oft als Chuangmu...
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Diese Arbeit wurde vom Projekt der Sichuan Traditional Chinese Medicine Administration (Nr. 2020JC0088, Nr. 2021MS203) unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetic acid | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2017381038 | |
Acetonitrile | Sigma-Aldrich Trading Co., Ltd., Shanghai, China | WXBD5243V | |
β-Sitosterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd., Chongqing, China | 20210201 | |
C18 column | Yuexu Material Technology Co., Ltd., Shanghai, China | Welch Ultimate LP | |
Chuanmutong | Guoqiang Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., Sichuan, China | 19020103 | CMT-1 |
Chuanmutong | Hongya Wawushan Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200701 | CMT-2 |
Chuanmutong | Hongpu Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200701 | CMT-3 |
Chuanmutong | Hongpu Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200901 | CMT-4 |
Chuanmutong | Xinrentai Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210701 | CMT-5 |
Chuanmutong | Haobo Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210401 | CMT-6 |
Chuanmutong | Xinrentai Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 200901 | CMT-7 |
Chuanmutong | Wusheng Pharmaceutical Group Co., Ltd., Sichuan, China | 201201 | CMT-8 |
Chuanmutong | Limin Chinese Herbal Pieces Co., Ltd., Sichuan, China | 201001 | CMT-9 |
Chuanmutong | Yuhetang Pharmaceutical Co., Ltd., Sichuan, China | 210501 | CMT-10 |
Clematis argentilucida (Levl. et Vant.) W. T. Wang | Madzi Bridge, Sanlang Township, Tianquan County, Sichuan, China | - | CC |
Clematis apiifolia var. obtusidentata Rehd. et Wils. | Heilin Village, Qiliping Township, Hongya County, Sichuan, China | - | DC |
Clematis peterae Hand.-Mazz. | Huangmu Village, Huangmu Township, Hanyuan County, Sichuan, China | - | DE |
Clematis gouriana Roxb. Var. finetii Rehd. et Wils | Mixedang Mountain, Huangwan Township, Emei County, Sichuan, China | - | XS |
Clematis finetiana Levl. et Vaniot. | Wannian Village, Huangwan Township, Emei County, Sichuan, China | - | SMT |
Electronic balance | Haozhuang Hengping Scientific Instrument Co., Ltd., Shanghai, China | FA1204 | |
Ergosterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd, Chongqing, China | 20210201 | |
Ethanol | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 2021112602 | |
Ethyl acetate | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2017042043 | |
Formic acid | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 2016062901 | |
High performance liquid chromatography | Agilent, USA. | 1260 | |
IBM SPSS Statistics version 26.0 | International Business Machines Corporation, USA | - | |
Methanol | Sigma-Aldrich Trading Co., Ltd., Shanghai, China | WXBD6409V | |
Methanol | Kelon Chemical Co., Ltd., Chengdu, China | 202010302 | |
n-butyl alcohol | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2020071047 | |
Petroleum ether | Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 2020090125 | |
Phosphoric acid | Comeo Chemical Reagent Co., Ltd., Tianjin, China | 20200110 | |
SESCF-TCM version 2012 | National Pharmacopoeia Commission, China | - | http://114.247.108.158:8888/login |
Stigmasterol | Meisai Biological Technology Co., Ltd., Chongqing, China | 20210201 | |
Trichloromethane | Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd., Shanghai, China | 20200214 | |
Umetrics SIMCA version 14.1.0.2047 | Umetrics, Sweden | - | https://www.sartorius.com/en/products/process-analytical-technology/data-analytics-software/mvda-software/simca/simca-free-trial-download |
Ultrapure water machine | Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd., Sichuan, China | UPH-II-10T | |
Ultrasonic cleaner | Kunshan Hechuang Ultrasound Instrument Co., Ltd., Jiangsu, China | KH3200E |
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