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기사 소개

  • 요약
  • 초록
  • 서문
  • 프로토콜
  • 대표적 결과
  • 토론
  • 공개
  • 감사의 말
  • 자료
  • 참고문헌
  • 재인쇄 및 허가

요약

이 연구는 분자 네트워킹과 함께 2차원 고성능 액체 크로마토그래피-질량 분석법(2D-HPLC-MS) 기술을 활용하여 티베트 약용 식물 Aconitum pendulum Busch(APB)의 복잡한 화학 조성을 밝힙니다. 이 기사는 생약의 복잡한 화학 성분을 체계적으로 탐색하고 식별하기 위한 자세한 프로토콜을 제공합니다.

초록

이 연구에서는 티베트 약용 식물 APB의 복잡한 화학 조성을 밝히기 위해 분자 네트워크와 함께 2D-HPLC-MS 기술을 활용하는 포괄적인 접근 방식을 채택했습니다. 2D-HPLC의 구현을 통해 복잡한 혼합물의 분리를 향상시켜 후속 분석을 위해 개별 화합물을 분리할 수 있게 되었습니다. 분자 네트워크 접근법은 이러한 화합물 간의 구조적 관계를 규명하는 데 더욱 도움이 되어 잠재적인 생체 활성 분자의 결정에 기여했습니다. 이 통합 전략은 공장 내에 존재하는 다양한 화학 성분을 효율적으로 식별했습니다. 그 결과, APB 내에 알칼로이드를 포함한 다양한 화학 성분이 존재한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 연구는 이 전통 티베트 의학의 식물화학적 프로파일에 대한 이해를 증진시킬 뿐만 아니라 잠재적인 치료 특성에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 2D-HPLC-MS와 분자 네트워크의 통합은 생약의 복잡한 화학 조성을 체계적으로 탐구하고 식별하기 위한 강력한 도구임이 입증되어 천연물 발견 분야에서 추가 연구 개발을 위한 길을 열었습니다.

서문

티베트 의학은 티베트 의료 행위의 원칙을 고수하는 중국 전통 의학의 필수적인 부분이며 질병 예방 및 치료에 사용됩니다1. 그러나 티베트 약초에는 함량의 상당한 변동을 특징으로 하는 복잡한 식물 화학 성분이 포함되어 있습니다. 근본적인 생리활성 원소에 대한 제한된 이해는 티베트 의학의 현대화에서 병목 현상이 되었다2. 크로마토그래피의 강력한 분리력과 질량 분석법(MS)의 높은 감도를 결합한 액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC-MS)의 적용은 자연 의학 분석에 널리 사용되었습니다3. 그러나 단일 분리 메커니즘의 한계로 인해 매우 유사한 구조를 가진 성분은 1차원 액체 크로마토그래피 분리에서 용리되는 경향이 있습니다. 후속 질량 분석 결과에서, 저농도 공용리(low-abundance co-elut) 성분은 고농도 성분에 의한 이온 억제로 인해 검출하기 어렵다4.

2D HPLC는 2차원 고성능 액체 크로마토그래피를 의미하며, 한 쌍의 컬럼을 사용하여 서로 다른 분리 메커니즘을 조화롭게 결합하는 새로운 크로마토그래피 방법을 나타냅니다. 여기에는 순상 크로마토그래피와 역상 액체 크로....

프로토콜

1. 준비

  1. 시료 전처리
    1. 1/10,000 감도 저울을 사용하여 3mL 미세 원심분리기 튜브에 0.25g(건조 중량)의 APB를 계량하고 2.5mL의 메탄올을 첨가한 다음 30분 동안 초음파 처리합니다(전력 240W, 주파수 40kHz).
    2. 1.2 x g 에서 5분 동안 원심분리를 수행하고 상층액을 수집하고 0.22μm 공극 크기의 멤브레인 필터를 통해 여과합니다.
  2. 실험 재료의 준비
    1. 2차원 이동상을 준비하고, 아세토니트릴을 유기상 B상으로 사용하고, 0.1% 포름산 초순수를 수성 상 A로 구성합니다.
    2. 2 상 여과 (0.22 μm)를 수행하고 초음파 기계 (40 kHz)를 사용하여 15 분 동안 초음파 처리합니다. 교체된 이동상을 퍼지하여 기포를 제거합니다. 이 실험에서는 C18 컬럼을 1D 컬럼으로, 친수성 컬럼을 2D 컬럼으로 사용하고, 컬럼을 기기에 장착했습니다.
  3. 적절한 션트 비율 조정
    1. 티를 통해 2D-LC 기기 출력 라인을 질량 주입구에 연결하고 티의 다른 쪽 끝을 션트 라인에 연결합니다. 질량 스펙트럼으로의 유속이 0.3-0.5mL/분이 되도록 유속을 적절한 값으로 조정합니....

대표적 결과

APB는 MN 방법과 함께 2D-HPLC-MS 기술의 실현 가능성을 검증하기 위한 모델 유기체로 활용되었습니다. 파라미터를 default로 설정하여 MS 원시 데이터를 MN으로 가져오면 MN이 생성되었습니다. MN은 전체 LC-MS-MS 실험에서 검출된 모든 분자 이온과 이러한 분자 이온 간의 화학적 관계를 시각화하는 시각적 계산 전략입니다13.

MN은 MS-MS에 진입한 후 화합물에 의해 형성?.......

토론

이 실험의 주요 초점은 2차원 액상 분리의 틀 내에서 부분 방법을 최적화하는 것이었습니다. 이를 달성하기 위해 새로운 at-column 희석 조절기가 2차원 액체 크로마토그래피(2D-LC) 시스템에 완벽하게 통합되었습니다. 이 기술적 조정은 APB로 알려진 티베트 의학에 존재하는 화학 성분을 프로파일링하는 능력을 크게 향상시켰기 때문에 매우 중요했습니다. 2D-HPLC-MS 기술을 통합함으로써 APB의 복잡한 조.......

공개

저자는 경쟁하는 재정적 이익이 없음을 선언합니다.

감사의 말

이 연구는 중국 국립자연과학재단(National Natural Science Foundation of China, 82130113), 중국 국립자연과학재단(National Natural Science Foundation of China, 82204765), 쓰촨성 자연과학재단(Nature Science Foundation of Sichuan, 2022NSFSC1470), 쓰촨성 박사후 연구원 특별 자금 지원 프로젝트(Sichuan Provincial Postdoctoral Special Funding Project, TB2023020) 및 청두 중의학대학(Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, BSH2021030)의 싱린 학자 연구 진흥 프로그램(Xinglin Scholars Research Promotion Program)의 지원을 받았습니다. 이 기금은 실험 장비, 실험 재료 및 출판 비용 측면에서 지원을 제공합니다.

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자료

NameCompanyCatalog NumberComments
AcetonitrileFisher chemicalF22M81203Mobile phase
Aconitum pendulum//Herb medicine
Agilent 1290 Infinity (II) 2D-LC Agilent TechnologiesG2198-90001Liquid chromatography
Disposable syringesChengdu Keen experimental equipment/1ml
EP tubeChengdu Keen experimental equipment/3ml
Liquid phase injection bottleChengdu Keen experimental equipment/1.5ml
LTQ XL Mass SpectrometerThermo FisherLTQ21991Mass Spectrometer
Microporous membranes Chengdu Keen experimental equipment/0.22μm
Ultimate XB-C18,5 μm,2.1 x 200 mmWelch00201-31015Reversed-phase column
Ultrasonic CleanerGT SonicUGT20DEC048YUltrasonic Cleaner 240W 40KHz
XAmide,3 μm,100ADalian Mondi TechnologyD2019110601Hydrophilic column

참고문헌

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2D HPLC MSAconitum Pendulum

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