Name: analysis of raw and processed cyperi rhizoma samples using liquid chromatography-tandem mass spectrometry in rats with primary dysmenorrhea
Uploaded: 2022-12-23T14:40:00
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Diese Arbeit wurde unterstützt durch das Chongqing Municipal Health and Family Planning Commission Chinese Medicine Science and Technology Project (Projektnummer: ZY201802297), das allgemeine Projekt der Chongqing Natural Science Foundation (Projektnummer: cstc2019jcyj-msxmX065), das Chongqing Modern Mountain Area Characteristic High-efficiency Agricultural Technology System Innovation Team Building Plan 2022 [10] und das Chongqing Municipal Health Commission Key Discipline Construction Project of Chinese Materia Medica-Verarbeitung.

Alle tierbezogenen Experimente wurden mit Genehmigung der Experiment-Ethikkommission des Chongqing-Instituts für TCM durchgeführt. Vierundzwanzig weibliche Sprague-Dawley-Ratten (SD), die 8-10 Wochen alt waren und 200 g ± 20 g wogen, wurden in diesem Experiment verwendet.
1. Vorbereitung der Extraktion
<ol><li>Berechnung<ol><li>Planen Sie, den CR- oder CRV-Extrakt einer Behandlungsgruppe von sechs Sprague-Dawley-Ratten (10 g/[kg∙Tag]) 3 Tage lang zu verabreichen. Verwen...

Aufgrund der großen Vielfalt und der unterschiedlichen Natur von TCMs funktionieren diese Kräuter manchmal nicht in der klinischen Praxis, und dies kann auf die unsachgemäße Verarbeitung und Abkochung von TCMs zurückzuführen sein. Die Mechanismen der TCM werden mit dem Einsatz zeitgenössischer Wissenschaft und Technologie deutlicher29,30. Diese Studie zeigt, dass sowohl CR als auch CRV therapeutische Wirkungen bei Parkinson-Modellratten haben und dass die ...

Primäre Dysmenorrhoe (PD) ist die häufigste Erkrankung in der klinischen Gynäkologie. Es ist gekennzeichnet durch Rückenschmerzen, Schwellungen, Bauchschmerzen oder Beschwerden vor oder während der Menstruation ohne Beckenpathologie im Fortpflanzungssystem1. Ein Bericht über die Prävalenz zeigte, dass 85,7% der Schüler an PD2 leiden. Niedrig dosierte orale Kontrazeptiva sind die Standardtherapie, aber ihre unerwünschten Nebenwirkungen, wie z. B. tiefe Venenthrombosen, haben zunehmend Aufmerksamkeit erregt3. Die Prävalenz tiefer Venenthrombosen bei Anwendern oraler Kontrazeptiva beträgt >1 pro 1.000 Frauen, und das Risiko ist in den ersten 6-12 Monaten und bei Anwendern, die älter als 40 Jahre sind, am höchsten4.
Das Cyperi-Rhizom (CR) wird seit langem in der traditionellen chinesischen Medizin (TCM) verwendet und stammt aus dem getrockneten Rhizom des Cyperus rotundus L. aus der Familie der Cyperaceae. CR reguliert Menstruationsstörungen und lindert Depressionen und Schmerzen5. CR ist in der Gynäkologie weit verbreitet und gilt als Allgemeinmedizin zur Behandlung von Frauenkrankheiten6. CR, das mit Essig (CRV) verarbeitet wird, wird typischerweise klinisch verwendet. Im Vergleich zu CR zeigt CRV eine verbesserte Regulierung der Menstruation und Schmerzlinderung. Moderne Studien haben gezeigt, dass CR die Cyclooxygenase-2 (COX-2) und die anschließende Synthese von Prostaglandinen (PGs) hemmt und so eine entzündungshemmende Wirkung erzielt. In der Zwischenzeit zeigt CR eine analgetische Wirkung ohne Nebenwirkungen7, was CR zu einer guten Wahl für Dysmenorrhoe-Patienten macht. Der Mechanismus, der der Regulation der Menstruation und der Schmerzlinderung durch CRV zugrunde liegt, ist jedoch unklar. Die CR-Forschung konzentrierte sich hauptsächlich auf Veränderungen ihrer aktiven chemischen Komponenten und pharmakologischen Aktivitäten, wie z. B. ihre entzündungshemmenden, antidepressiven und analgetischen Wirkungen 8,9,10,11,12.
Obwohl die Inhaltsstoffe der TCM komplex sind, werden sie in das Blut aufgenommen und müssen eine bestimmte Blutkonzentration erreichen, um wirksam zu sein13. Der Umfang des Screenings der Wirkstoffe der TCM kann durch die Anwendung der Strategie der Bestandteilbestimmung im Blut eingegrenzt werden. Blindheit kann bei der Untersuchung der chemischen Komponenten in vitro vermieden werden, und Einseitigkeit kann bei der Untersuchung der einzelnen Bestandteile vermieden werden14. Durch den Vergleich der Zusammensetzungen von CR und CRV im Blut können Veränderungen der Wirkstoffe des verarbeiteten CR effektiv und schnell nachgewiesen werden. Arzneimittelwirksamkeit ist der Prozess, durch den ein Medikament den Körper beeinflusst. Veränderungen der Arzneimittelkomponenten aufgrund der Stoffwechselreaktion des Körpers, die mit dem Wirkmechanismus des Arzneimittels zusammenhängen können, können mit Metabonomics bestimmt werden. Metabonomics zielt darauf ab, die allgemeinen und dynamischen Stoffwechselreaktionen zu messen, was mit der Bestimmung der Gesamtwirksamkeit der traditionellen chinesischen Medizin übereinstimmt15. Darüber hinaus sind Metaboliten das Endprodukt der Genexpression, die am engsten mit den Phänotypen16 verwandt ist. Daher könnte die Metabonomik geeignet sein, um die Unterschiede in den Stoffwechselwegen zwischen CR und CRV bei der Behandlung von Parkinson zu untersuchen. Die auf Flüssigchromatographie und hochauflösender Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) basierende ungezielte Metabolomik zeichnet sich durch hohen Durchsatz, hohe Empfindlichkeit und hohe Auflösung aus und kann zur Messung vieler verschiedener kleiner molekularer Komponenten verwendet werden17,18 . Mit dieser Methode können gleichzeitig die endogenen Metaboliten und die in das Blut aufgenommenen exogenen Bestandteile bestimmt werden. Metabonomics wurde häufig in Studien zu TCM19, Arzneimitteltoxikologie20, Gesundheitsmanagement21, Sport22, Lebensmittel23 und anderen Bereichen eingesetzt.
In dieser Studie wurden die Unterschiede in den exogenen Bestandteilen, die in das Blut aufgenommen werden, und den endogenen Metaboliten zwischen CR-behandelten und CRV-behandelten Dysmenorrhoe-Modellratten unter Verwendung von LC-MS/MS-basierter ungezielter Metabolomik gemessen, um die Mechanismen der analgetischen Wirkungen von CRV aufzudecken.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetonitrile&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA</td>
			<td>197164</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BECKMAN COULTER Microfuge 20</td>
			<td>Beckman&#160;Coulter, Inc.</td>
			<td>MRZ15K047</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Estradiol benzoate</td>
			<td>Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd</td>
			<td>C10042616</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>formic acid</td>
			<td>Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA</td>
			<td>177799</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LC 30A system</td>
			<td>Shimadzu, Kyoto, Japan</td>
			<td>228-45162-46</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olive oil</td>
			<td>Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd</td>
			<td>H25A11P111909</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxytocin synthetic</td>
			<td>Zhejiang peptide biology Co., Ltd&#160;</td>
			<td>2019092001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat PGF2&#945; ELISA kit</td>
			<td>Shanghai lmai Bioengineering Co., Ltd</td>
			<td>202101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat PGFE2 ELISA kit</td>
			<td>Shanghai lmai Bioengineering Co., Ltd</td>
			<td>EDL202006217</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPF Sprague-Dawley rats</td>
			<td>Hunan SJA Laboratory Animal Co., Ltd</td>
			<td>Certificate number SCXK (Hunan) 2019-0004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tecan Infinite 200 PRO&#160;&#160;</td>
			<td>Tecan Austria GmbH, Austria</td>
			<td>1510002987</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triple TOF 4600 system</td>
			<td>SCIEX, Framingham, MA, USA</td>
			<td>BK20641402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>water</td>
			<td>Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA</td>
			<td>152720</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis of raw and processed cyperi rhizoma samples using liquid chromatography-tandem mass spectrometry in rats with primary dysmenorrhea

Das Cyperi-Rhizom (CR) ist in der Gynäkologie weit verbreitet und ist ein allgemeines Arzneimittel zur Behandlung von Frauenkrankheiten in China. Da die analgetische Wirkung von CR nach der Verarbeitung mit Essig verstärkt wird, wird CR, das mit Essig (CRV) verarbeitet wird, im Allgemeinen klinisch verwendet. Der Mechanismus, durch den die analgetische Wirkung durch die Essigverarbeitung verstärkt wird, ist jedoch unklar. In dieser Studie wurde die Ultrahochdruck-Flüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie (UPLC-MS/MS) Technik verwendet, um Veränderungen der Blutspiegel der exogenen Bestandteile und Metaboliten zwischen CR-behandelten und CRV-behandelten Ratten mit Dysmenorrhoe zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten unterschiedliche Konzentrationen von 15 Bestandteilen und zwei Metaboliten im Blut dieser Ratten. Unter ihnen waren die Gehalte an (-)-Myrtenol und [(1R,2S,3R,4R)-3-hydroxy-1,4,7,7-tetramethylbicyclo[2.2.1]hept-2-yl]essigsäure in der CRV-Gruppe deutlich höher als in der CR-Gruppe. CRV reduzierte den Gehalt an Prostanoiden der 2-Serie und Leukotrienen der 4-Serie mit proinflammatorischen, Thrombozytenaggregations- und Vasokonstriktionsaktivitäten und lieferte analgetische Wirkungen durch Modulation des Arachidonsäure- und Linolsäurestoffwechsels und der Biosynthese ungesättigter Fettsäuren. Diese Studie ergab, dass die Essigverarbeitung die analgetische Wirkung von CR verstärkt und zu unserem Verständnis des Wirkmechanismus von CRV beiträgt.

Analyse des Dysmenorrhoe-Modellversuchs In der Kontrollgruppe gab es innerhalb von 30 Minuten keine sich windende Reaktion, da diesen Ratten nicht intraperitoneal Oxytocin und Estradiolbenzoat injiziert wurden, um Schmerzen zu verursachen. Die Ratten in den Modell-, CR- und CRV-Gruppen zeigten nach der Oxytocin-Injektion erhebliche Krümmungsreaktionen. Diese Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit der Kombination aus Estradiolbenzoat und Oxytocin bei der Induktion von Dysmenorrhoe. Die Unterschiede in den ...

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Analysis of Raw and Processed Cyperi Rhizoma Samples Using Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry in Rats with Primary Dysmenorrhea

Hier wird eine vergleichende Analyse von rohen und verarbeiteten Cyperi-Rhizom (CR)-Proben mittels ultrahochleistungsfähiger Flüssigkeitschromatographie-hochauflösender Tandem-Massenspektrometrie (UPLC-MS/MS) bei Ratten mit primärer Dysmenorrhoe vorgestellt. Die Veränderungen der Blutspiegel der Metaboliten und der Probenbestandteile wurden zwischen Ratten, die mit CR behandelt wurden, und CR, die mit Essig (CRV) verarbeitet wurden, untersucht.

Analyse von rohen und verarbeiteten Cyperi-Rhizom-Proben mittels Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie bei Ratten mit primärer Dysmenorrhoe

Cyperi rhizoma (CR) is widely used in gynecology and is a general medicine for treating women's diseases in China. Since the analgesic effect of CR is ...

Metabonomics misst die Gesamt- und die dynamischen Stoffwechselreaktionen und steht im Einklang mit der Bestimmung der Gesamtwirksamkeit der traditionellen chinesischen Medizin. Veränderungen der Arzneimittelbestandteile aufgrund der Stoffwechselreaktion des Körpers können mit der Metabonomik festgestellt werden. Der Umfang des Screenings der Wirkstoffe der TCM kann durch den Einsatz dieser Technik eingegrenzt werden.Einseitigkeit kann vermieden werden, indem man die einzelnen Bestandteile untersucht. Diese Methode kann gleichzeitig erfolgen, um die endogenen Metaboliten und exogenen Bestandteile zu bestimmen, die in das Blut aufgenommen werden. Metabonomics wurde häufig in Studien zu TCM, Arzneimitteltoxikologie, Gesundheitsmanagement, Sport, Lebensmitteln und anderen Bereichen eingesetzt.Bestimmen Sie zunächst den erforderlichen Extrakt aus Cyperi-Rhizom oder CR oder Cyperi-Rhizom, das mit Essig oder CRV verarbeitet wurde, um eine Gruppe von sechs Sprague-Dawley-Ratten drei Tage lang zu behandeln. Berechnen Sie das Volumen von CR oder CRV, das pro Ratte angewendet werden soll, mit dieser Gleichung. Um das CRV zu verarbeiten, mischen Sie gründlich 100 g CR und 20 g Essig, der mehr als 5,5 g Essigsäure pro 100 Milliliter enthält, und inkubieren Sie 12 Stunden lang.Nach der Inkubation die Mischung in einer Eisenpfanne 10 Minuten bei 110 bis 120 Grad Celsius anbraten. Entfernen Sie dann die Mischung und lassen Sie sie bei Raumtemperatur abkühlen. Um den CR-Extrakt herzustellen, tränken Sie den CR zwei Stunden lang mit reinem Wasser, das 10-fache der aufgenommenen CR-Menge beträgt, und achten Sie darauf, dass sich die medizinischen Materialien unter dem Flüssigkeitsspiegel befinden.Als nächstes bringen Sie die Mischung aus Wasser und Medizin bei starker Hitze zum Kochen und lassen Sie sie 20 Minuten bei schwacher Hitze kochen. Filtern Sie dann den Inhalt durch ein 100-Mesh-Filtertuch und sammeln Sie das Filtrat. Anschließend wird das gesammelte Filtrat mit einem Rotationsverdampfer zu einem Extrakt auf ein Gramm pro Milliliter konzentriert.Um den CRV-Extrakt herzustellen, führen Sie die Schritte des Einweichens, Kochens und Konzentrierens durch, wie für die CR-Extraktion gezeigt. Um die CR- und CRV-Extrakte zu testen, pipettieren Sie 500 Mikroliter des Extrakts in 500 Mikroliter Methanol in 1,5-Milliliter-Mikrozentrifugenröhrchen und wirbeln Sie 30 Sekunden lang, um es zu mischen. Zentrifugieren Sie die Proben 15 Minuten lang bei 16.500 g bei vier Grad Celsius.Entfernen Sie dann den Überstand und geben Sie ihn zum Testen in das Probenfläschchen. Führen Sie nach dem Testen der Proben die Hauptkomponentenanalyse (PCA) und die Modellierung mit der Analysesoftware durch. Importieren Sie die standardisierten Daten der Metaboliten in die Software, und verwenden Sie dann die automatische Anpassung, um das Analysemodell zu erstellen.Verwenden Sie schließlich die Scores, um das Score-Scatter-Diagramm des PCA zu erhalten. Um die orthogonale partielle Kleinste-Quadrate-Diskriminanzanalyse (OPLS-DA) durchzuführen, importieren Sie die standardisierten Daten zu den Metaboliten und den CR- und CRV-Gruppen in die Software. Importieren Sie dann die CR- und CRV-Daten in die jeweiligen erstellten Gruppen.Verwenden Sie dann Autofit, um das Analysemodell zu erstellen, und verwenden Sie die Bewertung, um das Bewertungsstreudiagramm des OPLS-DA zu erhalten. Verwenden Sie schließlich VIP, um die variable Signifikanz in der Projektion oder den VIP-Wert im OPLS-DA zu erhalten. Um die potenziell differentiellen Metaboliten zu identifizieren, filtern Sie die Metaboliten mit VIP-Werten größer als eins aus.Verwenden Sie dann die statistische Software, um den P-Wert der gescreenten Metaboliten durch den T-Test des Schülers zu berechnen. Um die differentiellen Metaboliten zu identifizieren, verwenden Sie als Nächstes die annotierten Metaboliten und filtern Sie die differentiellen Metaboliten aus, die in der KEGG-Datenbank abgeglichen werden sollen. Zeigen Sie die Veränderungen der differentiellen Metaboliten in den CR- und CRV-Gruppen, indem Sie eine Heatmap zeichnen.Um die möglichen Stoffwechselwege zu untersuchen, gehen Sie in die MetaboAnalyst-Datenbank. Verwenden Sie die Pfadanalyse, um die verschiedenen Metaboliten hochzuladen, um die potenziellen Stoffwechselwege zu erhalten. Laden Sie die verschiedenen Metaboliten in die KEGG-Datenbank hoch, um die potenziellen Stoffwechselwege zu analysieren.Das analysierte Dysmenorrhoe-Modellexperiment zeigte signifikante Unterschiede in den Prostaglandinspiegeln. Die Ratten in den Modell-CR- und CRV-Gruppen zeigten nach der Oxytocin-Injektion erhebliche Krümmungsreaktionen. Die Ergebnisse der PCA-Analyse zeigten, dass die Cluster der CR und CRV im Vergleich zu den Modellgruppen sowohl im positiven als auch im negativen Ionenmodus signifikant getrennt waren.Das OPLS-DA wurde verwendet, um nach metabolischen Unterschieden zu suchen, und die Ergebnisse des Streudiagramms zeigten, dass die CR- und CRV-Gruppen getrennt waren. Univariate statistische Analysen wurden durchgeführt, um metabolische Variationen zu identifizieren. Es wird ein Vulkandiagramm gezeigt, wobei jeder Punkt einem anderen Metaboliten entspricht.Signifikante Veränderungen wurden bei 63 Metaboliten im positiven Modus und 30 im negativen Modus beobachtet. Die differentiellen Metaboliten wurden mit Hilfe der KEGG- und HDMB-Datenbanken bestimmt, und die genau übereinstimmenden Verbindungen wurden aufgelistet. Die quantitativen Werte der differentiellen Metaboliten zwischen der CR- und der CRV-Gruppe wurden berechnet und geclustert.Die Farbflecken zeigen an, wie jeder Metabolit relativ zu den anderen exprimiert wird. Im Vergleich zur CR-Gruppe stiegen die Spiegel von vier differentiellen Metaboliten in der CRV-Gruppe an, während 11 Metaboliten im positiven Ionenmodus abnahmen. Im Fall des negativen Ionenmodus nahmen vier differentielle Metaboliten zu und sieben Metaboliten ab.Die Ergebnisse der KEGG-Signalweganalyse zeigten, dass die differentiellen Metaboliten mit neun Signalwegen im positiven und negativen Modus assoziiert waren. Je mehr differentielle Metaboliten vorhanden sind, desto besser sind die Ergebnisse, sodass genügend Stoffwechselwege verknüpft werden können und die wichtigsten Stoffwechselwege, die untersucht werden, genauer sind.

Research

JoVE Journal

Medicine

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Forschung

Medizin

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Probenahme menschliche Speichel Indigene Peptidoms Mit einem Lollipop-Like Ultrafiltration Sonde: vereinfachen und erweitern Peptid-Erkennung für Klinische Massenspektrometrie

Although human saliva proteome and peptidome have been revealed 1-2 they were majorly identified from tryptic digests of saliva proteins. Identification ...

Non-invasive Imaging and Analysis of Cerebral Ischemia in Living Rats Using Positron Emission Tomography with 18F-FDG

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Nicht-invasive Bildgebung und Analyse der zerebralen Ischämie in lebenden Ratten mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomographie mit<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG

Stroke is the third leading cause of death among Americans 65 years of age or older1. The quality of life for patients who suffer from a stroke fails to ...

Quantitative Mass Spectrometric Profiling of Cancer-cell Proteomes Derived From Liquid and Solid Tumors

Quantitative massenspektrometrische Analyse von Krebs-Zellen-Proteome Abgeleitet von Liquid und soliden Tumoren

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Encephalopathy of prematurity (EoP) is a term that encompasses the central nervous system (CNS) abnormalities associated with preterm birth. To best ...

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Räumliche Quantifizierung von Drogen in der Lungentuberkulose Läsionen durch Laser Capture Microdissection Flüssigkeit Gaschromatographie-Massenspektrometrie (LCM-LC/MS)

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