Studie om bestemmelsesmetode for pinealglykosid og ergosterolglykosidinnhold i Cistanche Tubulosa

Cistanche tubulosa er en tørr kjøttfull stilk med skjellete blader som tilhører Cistanche-slekten av Ledaceae-familien. Den er varm i naturen, søt og salt på smak, og tilhører nyre- og tykktarmens meridianer. Den har tradisjonelle effekter som tonifiserende nyre-yang, nærende essens og blod, fukter tarmen og fremmer tarmbevegelser, og forsinker aldring. Det er kjent som "Desert Ginseng". Fra 2010-utgaven av Pharmacopoeia of the People's Republic of China, har Cistanche tubulosa (Schrenk) R. Wight blitt lagt til som en av de lovbestemte basalplantene til Cistanche og oppført sammen med C. deserticola.

Cistanche tubulosa produseres hovedsakelig langs den sørlige kanten av Tarim-bassenget i Xinjiang Uygur autonome region, og vokser parasittisk på røttene til Tamarix-planter. Det er den primære kilden til Cistanche tubulosa medisinske materialer i Kinas marked for tiden, med en årlig produksjon som utgjør mer enn 60%. På grunn av den økende knappheten på ville ressurser, har den blitt oppført som en annenklasses beskyttet plante i National Key Protected Wild Plant List (2021-utgaven).

Moderne farmakologisk forskning har vist at den farmakologiske kjernesubstansen i Cistanche tubulosa er basert på fenyletanoidglykosider (PhGs), blant annet Echinacoside (C35H46O20) og Acteoside/verbascoside (C29H36O15) har det høyeste innholdet og sterkeste aktiviteten, og er eksplisitt utformet for å kontrollere kvaliteten på medisinske stoffer, og er eksplisitt utformet for å kontrollere kvaliteten av medisin tubulosa. Kinesisk farmakopé. I følge 2020-utgaven av den kinesiske farmakopéen skal den totale mengden echinakrosid og verbascosid i det tørkede produktet av Cistanche tubulosa ikke være mindre enn 1,5 %, som er mye høyere enn standarden på 0,30 % for ørken Cistanche tubulosa. Derfor er det av stor betydning å etablere nøyaktige, effektive og reproduserbare innholdsbestemmelsesmetoder for kvalitetskontroll, opprinnelsesevaluering, planteoptimalisering og produktutvikling av Cistanche tubulosa medisinske materialer.

Echinoside, den viktigste kjemiske komponenten i Cistanche tubulosa

Acteosid, den viktigste kjemiske komponenten i Cistanche tubulosa

Kjemiske egenskaper av Pinecone Chrysanthemum Glycoside og Ergotamin Glycoside

kjemisk struktur

Pinekonglykosid og ergosterolglykosider er begge fenyletanoidglykosider, hvis grunnleggende skjelett er sammensatt av en fenyletanoidkjerne forbundet med glykosidbindinger til sukkergrupper (vanligvis glukose og rhamnose), og substituerte grupper som koffeoylgrupper blir introdusert i fenolposisjonen. Den molekylære formelen til echinacoside er C35H46O20, med en relativ molekylvekt på 786,72. Strukturen inneholder en koffeoylgruppe, en glukosegruppe og en rhamnosegruppe. Molekylformelen til ergosterolglykosid (verbascoside) er C29H36O15, med en relativ molekylvekt på 624,59. Strukturen ligner på pinealosid, men den mangler rhamnose og noen kaffeoylsubstitusjoner. Begge er lett løselige i polare løsningsmidler som metanol, etanol og vann, og har karakteristisk absorpsjon i det ultrafiolette området (maksimal absorpsjonsbølgelengde rundt 330 nm), som gir et teoretisk grunnlag for HPLC-UV-deteksjon.

Farmakologisk aktivitet

Pinecon chrysanthemum glycoside og ergosterol glycoside har et bredt spekter av farmakologiske aktiviteter: (1) antioksidanteffekt - ved å fjerne superoksidanioner (O2 · -), hydroksylradikaler (· OH) og hydrogenperoksid (H2O2), aktiverer Nrf2/ARE-signalveien til Px, og oppregulerer aktiviteten til enzymene Px og GSH; (2) Nevrobeskyttende effekt - fremme uttrykket av nevrotrofiske faktorer som GDNF, som har en forbedrende effekt på Alzheimers sykdom og Parkinsons sykdomsmodeller; (3) Hormonlignende effekter - fremmer uttrykket av testosteronsyntese-relaterte enzymer og forbedrer reproduktiv funksjon; (4) Leverbeskyttende effekt - reduserer alkoholisk leverskade og oksidativt stress; (5) Antitumoreffekt - induserer apoptose av spiserørskreftceller gjennom mitokondrieavhengige veier. De ovennevnte aktivitetene gjør dem til uerstattelige indikatorkomponenter for kvalitetsevaluering av Cistanche tubulosa.

Effekter av cistanche-antitumor

Oversikt over metoder for innholdsbestemmelse

For tiden inkluderer metodene for å bestemme innholdet av pinealglykosid og ergosterolglykosid i Cistanche tubulosa hovedsakelig høyytelses væskekromatografi (HPLC), ultrahøyytelses væskekromatografi (UPLC), tynnsjiktskromatografi bildedigitalisering (TLC ImageJ) og væskemassespektrometriskromatografi (LCMS-tandem-kromatografi). Blant dem har HPLC-metoden blitt tatt i bruk som den juridiske bestemmelsesmetoden av den kinesiske farmakopéen på grunn av dens høye utstyrspopularitet, enkle betjening og gode reproduserbarhet, og er for tiden den mest rapporterte metoden i litteraturen. Det følgende fokuserer på systemetableringen og optimaliseringsprosessen for HPLC-metoden.

Påvirkning fra ulike opphav og verter på innholdet

Forskjeller i opprinnelse

Flere studier har konsekvent vist at det er signifikante forskjeller i innholdet av echinakrosid og ergosterol i Cistanche tubulosa fra ulike regioner. For å ta Xinjiang som et eksempel, kan forskjellen i innholdet av to komponenter i prøver fra steder som Hetian Moyu County, Kashgar Jiashi County og Alar City nå 2-5 ganger. Generelt sett er den totale mengden fenyletanoidglykosider i Cistanche tubulosa produsert i Hotan-området (spesielt Moyu County, Minfeng County og Yutian County) relativt høy, og innholdet av fenyletanoidglykosider i enkelte høykvalitetsprøver kan nå 2,5 % til 5,0 %, noe som langt overstiger pharma-standarden på 1,5 %.

Ulike vertspåvirkninger

Cistanche tubulosa parasitterer røttene til forskjellige planter i slekten Tamarix, og vertsarten har en betydelig innvirkning på kvaliteten på medisinske materialer. Chen et al. (2005) rapporterte at innholdet av fenyletanolsyre i prøver parasittert på T. talama kanensis generelt var høyere enn det parasittert på T. ramosissima. I tillegg er det forskjeller mellom ville og kultiverte produkter. Generelt er innholdet av to komponenter i ville produkter høyere enn i kultiverte produkter, men høykvalitets kultiverte produkter kan også oppnå høyere nivåer ved å optimalisere planteforholdene.

Forskjeller i spesifikasjoner og deler

Spesifikasjonene (diameter, lengde) og medisinske deler av Cistanche tubulosa har også innvirkning på innholdet. Forskning har vist at innholdet av echinacosid og ergosterol i tynnere kjøttfulle stilker ofte er høyere enn i tykkere stilker; Innholdet i den øvre delen av stilken (nær blomsterstandenden) er vanligvis høyere enn i basen. Denne regelen gir en referanse for valg av deler under høsting og bearbeiding av medisinske urter.

Introduksjon til andre målemetoder

Ultra-høyytelses væskekromatografi (UPLC)

Cistanche tubulosa-eksperiment

Klikk her for å se Cistanche Tubulosa Extract Natural Supplement Powder

【Be om mer】 E-post:cindy.xue@wecistanche.com / WhatsApp: 0086 18599088692 / WeChat: 18599088692

UPLC-metoden bruker en kromatografikolonne med mindre partikkelstørrelse (som Waters HSS T3, 1,8 μ m, 100 × 2,1 mm), en strømningshastighet på 0,3 mL/min, et injeksjonsvolum på kun 1 μ L, og analysetiden kan forkortes til 10-15 min. følsomhet. Liang Jiansong et al. (2021) etablerte en UPLC-metode for samtidig bestemmelse av seks fenyletanoliske glykosider, som har et bredt lineært område og høy utvinningshastighet, og er egnet for rask screening av store mengder prøver.

LC-MS/MS metode

Væskekromatografi-tandem-massespektrometrimetoden har ekstremt høy sensitivitet og kan samtidig bestemme dusinvis av komponenter i Cistanche tubulosa, inkludert echinakosid, ergosterolglykosid, isoergosterolglykosid og guanosin A. Den er egnet for metabolomisk forskning og omfattende kvalitetsevaluering. Den kombinerte RPLC-HILIC-teknologien kan til og med måle 23 polare og ikke-polare komponenter samtidig, og dekker et innholdsområde på 5 størrelsesordener.

Online trykksatt løsemiddelmikroekstraksjon virvelstrømskromatografi HPLC-metode

Denne metoden kobler prøveekstraksjon, rensing og kromatografisk separasjon online, noe som reduserer forbruket av organiske løsemidler og prøvebruken betydelig. LOQ-ene for de tre fenyletanolglykosidene er henholdsvis 0,50 mg/L (echinakosid), 0,25 mg/L (ergosterolglykosid) og 0,38 mg/L (isoergosterolglykosid), som er egnet for rask analyse av dyrebare prøver.

TLC Image Digitalization Method

cistanche ekstrakt pulver

Basert på ImageJ-programvare ble kvantitativ analyse utført på gråverdiene til tynnsjiktskromatografiflekker. Korrelasjonskoeffisientene r for pineal krysantemumglykosid, guanosin A, ergosterolglykosid og isoergosterolglykosid var henholdsvis 0,9974, 0,9931, 0,9923 og 0,9890, som var i samsvar med HPLC-metoden. Denne metoden er rimelig, enkel å betjene og egnet for rask skjerming i grasrotenheter og åkeren.

diskusjon

Nøkkelspørsmål ved optimalisering av kromatografiske forhold

Valg av mobil fase er avgjørende i utviklingen av HPLC-metoder. Litteratursammenligning viser at: (1) vannacetonitrilsystemet er tilbøyelig til å forårsake tailing av den fenyletanoliske glykosidtoppen, og tilsetning av 0,1 % maursyre eller 1 % eddiksyre kan forbedre toppformen betydelig; (2) Separasjonseffektiviteten til det ternære systemet med metanolacetonitril-eddiksyre er overlegen den til det binære systemet med ren metanol eller rent acetonitril; (3) Deteksjonsbølgelengdevalget på 330-334 nm kan balansere absorpsjonsintensiteten til begge komponentene, med en litt høyere respons ved 334 nm og mindre interferens fra ergosterol ved 330 nm. Kolonnetemperaturen har innvirkning på retensjonstiden, men endrer ikke separasjonsgraden vesentlig, med et rimelig område på 30-35 grader.

Optimalisering av utvinningsmetoder

Løsemiddelkonsentrasjonen, faststoff-væskeforholdet, ultralydtemperaturen og tiden påvirker alle ekstraksjonseffektiviteten. Forskning har vist at: (1) 50%~80% metanol eller etanol effektivt kan trekke ut begge glykosidkomponentene, med en litt høyere ekstraksjonshastighet på 60%~80% etanol; (2) Et faststoff-væskeforhold på 1:30~1:50 (g/ml) er tilstrekkelig for grundig ekstraksjon; (3) Den optimale kombinasjonen er ultralydtemperatur på 50-60 grader og tid på 40 min; (4) Ultralydekstraksjon er overlegen refluksekstraksjon, da sistnevnte lett kan føre til nedbrytning av termosensitive fenyletanoliske glykosider.

Diskusjon om rasjonaliteten til farmakopéstandarder

Den gjeldende farmakopéen fastsetter at den totale mengden paeoniflorin og ergosterolglykosider i Cistanche tubulosa skal være større enn eller lik 1,5 %. Denne standarden er relativt løs - prøver av høy kvalitet fra Xinjiang når vanligvis 3 % til 5 %, med bare noen få prøver av lav kvalitet som nærmer seg den nedre grensen. Noen forskere foreslår å heve standarden til 2,0 % til 2,5 % for bedre å sikre kvaliteten på medisinske materialer. I tillegg bruker farmakopéen kun to komponenter som indikatorer, mens Cistanche tubulosa også inneholder ulike aktive fenyletanoliske glykosider som guanosin A, isoergosterolglykosider og hesperidin. Multi-indikator omfattende evaluering er den fremtidige utviklingsretningen.

Forslag til metodevalg

For kvalitetskontroll av generelle medisinske materialer og daglig produksjonskvalitetskontroll, anbefales det å bruke farmakopé-HPLC-metoden. Metoden er moden, utstyrskravene er lave, og resultatene er svært sammenlignbare. For storskala prøvescreening eller verdifull prøveanalyse er UPLC eller online PLME-TFC-HPLC-metoder mer effektive. LC-MS/MS klassifiseringsmetode er den foretrukne metoden for grundig kvalitetsevaluering og sortsidentifikasjon. TLC-bildemetoden er egnet for rask innledende screening på grasrotnivå. Forskere bør ta rimelige valg basert på faktiske behov.

cistanche ekstrakt pulver

Konklusjon

Denne artikkelen utdyper systematisk HPLC-metoden for å bestemme innholdet av echinakosid og ergosterol i Cistanche tubulosa. Denne metoden har blitt validert med flerdimensjonal metodikk og har egenskapene til et bredt lineært område (r Større enn eller lik 0,999), god presisjon (RSD)<3%), high accuracy (recovery rate 95.7%~100.7%), and easy operation, fully meeting the quality control requirements of the Chinese Pharmacopoeia for Cistanche tubulosa.

Omfattende analyse viser at: (1) innholdet av pinealglykosid i Cistanche tubulosa er vanligvis 3-8 ganger det for ergosterolglykosid, og den totale mengden av de to varierer avhengig av opprinnelsessted, vert, størrelse og plassering; (2) Den totale mengden fenyletanolsyre i høykvalitetsprøver fra Hotan, Xinjiang kan nå 2-3 ganger eller mer av farmakopéstandarden; (3) Nye teknologier som UPLC og LC-MS/MS gir kraftige verktøy for multi-komponent synkron bestemmelse og dyp kvalitetsevaluering.

Fremtidig forskning bør fokusere på: (1) å etablere et multiindeks kvalitetsevalueringssystem som dekker flere fenyletanoidglykosider; (2) grundig undersøke den omfattende innvirkningen av plantemiljø, vertshøstingsperiode og prosesseringsmetode på innholdet; (3) fremme standardisering av hele industrikjeden til Guanhua Cistanche fra medisinske urter til helsekost og kosmetiske råvarer.

Referanser

[1] Suppe mose HPLC metode for å bestemme innholdet av echinacosid og ergotamin i Guanhua Roucong Kui [J]. Chinese Pharmacist, 2009, 12 (8): 1061-1063

[2] Chen M, Xiao SP, Cui GH, et al. Bestemmelsen av echinacoside og acteosid i urter av Cistanche tubulosa[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2005, 30(11): 839-841.

[3] Baoshan, Ju Aihua, Xiao Zhibin. Bestemmelse av innhold av echinacosid og ergotamin i Guanhua Roucong Kui [J]. Chinese Medicine Review, 2017, 23 (19): 39-40, 44

[4] Liang Jiansong, Xue Cuili, Wu Menghua, etc. UPLC-innholdsbestemmelse og kjemometrisk evaluering av seks fenyletanoidglykosider i Roucong Kui og Shacong Kui [J]. Journal of Pharmaceutical Analysis, 2021, 41 (2): 226-235

[5] Farmakopékomiteen i Folkerepublikken Kina Farmakopéen til Folkerepublikken Kina (2020-utgaven, bind 1) [S]. Beijing: China Medical Science and Technology Press, 2020: 148-149

[6] Zhang Leihong, Du Niansheng, Wang Qing, etc. Bestemmelse av Echinochlorin Content i Roucongkui Total Glycosides Capsules ved HPLC [J]. Northwest Pharmaceutical Journal, 2002, 17 (1): 3-4

[7] Ju Aihua, Ao Geriletu, Zhou Kai Bestemmelse av innhold av echinacosid og ergotamin i saltet kjøtt og solsikke fra Indre Mongolia [J]. Chinese Journal of Traditional Chinese Medicine, 2011, 26 (1): 178-180

[8] Song Peng, Tu Pengfei. Forskningsfremgang på kvalitetskontroll og evaluering av tradisjonell kinesisk medisin Roucongkui [J]. Northern Pharmacy, 2011, 8 (2): 45-47

[9] Guo Dingyu, Xiao Jinglei. Fremgang i kvalitetskontroll og biologisk aktivitetsforskning av funksjonelle komponenter i Roucongkui [J]. Jilin Tradisjonell kinesisk medisin, 2023, 43 (7): 856-860

[10] Lu Yinghui, Pi Wenmin, Zhang Yue, etc. Sammenlignende studie og markedsstatusanalyse av Roucong Kui og Guanhua Roucong Kui [J]. Modern Chinese Medicine, 2019, 21 (8): 1105-1110

[11] National Pharmacopoeia Committee Standard for formelgranulat av Roucongkui (Guanhua Roucongkui) [S]. Beijing: China Medical Science and Technology Press, 2021

[12] Fu C, Li J, Aipire A, et al. Cistanche tubulosa fenylethanoidglykosider induserer apoptose i Eca-109-celler via den mitokondrieavhengige veien [J]. Oncology Letters, 2019, 17(2): 1883-1892.

[13] Xu Mingjun, Wait Quality Analysis and Comprehensive Evaluation of Desert Meat Sunflower fra forskjellige regioner i Kina [J]. Food Industry Science and Technology, 2022, 43 (15): 312-320

[14] Søster Hao, Chen Sumei, Yan Donghai osv. Forskningsfremgang på bruken av Roucongkui i kosmetikk [J]. Journal of Daily Chemical Science, 2021, 44 (9): 28-33

[15] Hou Ji, Wang Bo, Li Guanghui, etc Forskningsfremgang og industrialiseringsstatus til Roucongkui [J]. Shandong Agricultural Science, 2020, 52 (12): 147-154