هنا، نعرض بروتوكولا قياسيا يجمع بين أشجار مطيافية الكتلة متعددة المراحل وعملية تجزئة تعتمد على سائل هوشيانغ تشنغتشي الفموي.
Method Article
هنا، نعرض بروتوكولا قياسيا يجمع بين أشجار مطيافية الكتلة متعددة المراحل وعملية تجزئة تعتمد على سائل هوشيانغ تشنغتشي الفموي.
تلعب المركبات العشبية الصينية دورا لا يمكن استبداله في الطب الصيني، وكان تحديد مكوناتها المعقدة محور بحث مهم في السنوات الأخيرة. سائل هوشيانغ تشنغتشي الفموي هو دواء صيني كلاسيكي يحمل براءات اختراع ويتطلب تركيبه الكيميائي مزيدا من البحث على المستوى الجزيئي. عادة ما توفر مطياف الكتلة التقليدية، مثل زمن الطيران وأوربيتراب، معلومات التجزئة الثانوية فقط. استنادا إلى مطياف كتلة مصيدة الأيونات الخطية، يمكن تفكيك المركبات بشكل أكثر شمولا، مما يحصل على معلومات أعمق عن الشظايا. تطور هذه الورقة تقنية استكشاف هيكلية لمركبات غير معروفة في كروماتوغرافيا العرق القلبية، تشمل معالجة العينة المبدئية، وتحضير الكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء، وتحضير مطيافية الكتلة، والاختبار الكامل الطيف، واختبار الطيف الثانوي، واختبار الطيف الكتلي متعدد المستويات، وتحليل النتائج. تظهر النتائج التمثيلية عملية اشتقاق البنية المركبة. نناقش العوامل المؤثرة على التقنية التجريبية، مثل النظائر والمركبات متعددة الهيدروكسي وحل الأجهزة. استنادا إلى اشتقاق البنية الجزيئية المجهرية لمركبات مجهولة من خلال تجزئة مطيافية الكتلة متعددة المراحل، فإن الطريقة التجريبية المعتمدة متعددة الاستخدامات وقابلة للتطبيق في التوصيف البنيوي للجزيئات الصغيرة النشطة بيولوجيا في الطب الصيني التقليدي وربطها بالآليات الدوائية.
المركبات العشبية الصينية (CHCs)، كأصول لا تقدر بثمن للطب الصيني التقليدي (TCM)، اكتسبت آلاف السنين من الخبرة السريرية المثبتة1. يلعبون دورا لا يمكن استبداله في الوقاية من الأمراض، والتدخل العلاجي، وإعادة التأهيل2. من خلال التآزر متعدد الأعشاب، تعالج الخلايا القلبية القلبية الجسم البشري بشكل شامل، مما يطبق المبادئ الأساسية للشمولية والعلاج القائم على التمايز فيالمتلازمات 3. ضمن الأطر الطبية المعاصرة، تحظى مراكز الزراعة القلبية القلبية باعتراف عالمي بآلياتها متعددة الأدوية التي تتعامل مع مسارات متعددة الأهداف4، مع تطبيقات واسعة تشمل اضطرابات الجهاز الهضمي، والالتهابات التنفسية، والتعديل المناعي. يجسد سائل تشنغتشي الفموي هووxiang تشنغتشي (HXZQ) الصيغ الكلاسيكية ل CHC6. تركيبه يدمج عدة أعشاب طبية مثل الباتشولي، وأوراق البيريلا، وأنجيليكا داهوريكا، والأتراكتيليود، والبوريا، وقشر اليوسفي المجفف. يشتهر بقدرته على منح خصائص تثبيتية، وتنظيف الحرارة، ومعالجة الرطوبة، وتعزيز الطحال في المعدة7. يستخدم HXZQ سريريا لمواجهة متلازمات شبيهة بالإنفلونزا الناتجة عن الرطوبة، وانتفاخ فوق المعدة، والقيؤ، وحالات الإسهال8. لقد حولت التطورات التكنولوجية أبحاث CHC من الملاحظة الظاهراتية إلى التحقيقات الجزيئية والميكانيكية والمركبات9، مثل استخدام تقنيات البروتيوميات والميتابولوميات لتحديد المكونات الفعالة، مما أسس أسس علمية لعولمة الطب الصيني التقليدي. وبالتالي، فإن التحليل الدقيق لمكونات HXZQ الكيميائية والديناميكا الدوائية لا يعزز فقط توحيد CHC بل يحفزأيضا اكتشاف الأدوية المبتكر.
HXZQ هي تركيبة متعددة الأعشاب، وتعقيدها الكيميائي الفطري ينبع من مكوناتها النباتية المركبة11. يتميز HXZQ بمجموعة متنوعة من الفئات الكيميائية النباتية—بما في ذلك الزيوت المتطايرة، الكومارين، الليجنان، البوليسكاريدات، والقلويدات—ويحتوي HXZQ على مركبات نشطة حيوية مميزة جيدا ومجموعة كبيرة من المكونات غير المشروحة هيكليا12. يمكن أن تحدث تقلبات ديناميكية في المكونات الرئيسية (مثل الزيوت المتطايرة، الفلافونويدات، القلويات) بسبب اختلافات في بروتوكولات الاستخراج وظروف التخزين، مما يبرز الحاجة الملحة للتحليل الكيميائي المنهجي6. في إطار تحديث الطب الصيني التقليدي (TCM)، لا يوضح التحليل التركيبي المعمق للتركيبات الكلاسيكية مثل HXZQ الأساس المادي الذي يكمن وراء فعاليتها العلاجية فحسب، بل يوفر أيضا دعما تجريبيا لمراقبة الجودة، والتصنيع الموحد، ومراقبة الأحداث السلبية10. بينما تم توثيق المركبات عالية الوفرة في HXZQ بشكل موسع، لا يزال جزء كبير من مكونها الكيميائي غير محدد13. التنوع البنيوي لمكوناته، إلى جانب قلة وفرة العديد من الجزيئات الحيوية المحتملة، يشكل تحديات كبيرة للتعرف الشامل باستخدام تقنيات تحليلية تقليدية مثل الكروماتوغرافيا والتحليل الطيفيوحدها. ومن الجدير بالذكر أن التشابه منتشر عبر عدة فئات كيميائية نباتية في HXZQ، بما في ذلك الكومارين، والليجنان، والبوليساكاريدات، مما يزيد من تعقيد التمايز الهيكلي15. تشمل الحواجز الإضافية أمام التعليق المركب الدقيق انخفاض وفرة المحللات وتأثيرات التداخل المصفوفية. تسلط هذه العوامل مجتمعة الضوء على حدود رئيسية في أبحاث HXZQ: تطوير استراتيجيات تحليلية قوية لتحقيق تحديد دقيق وعالي التغطية لمكملها الكيميائي الكامل.
تواجه منصات مطيافية الكتلة المعاصرة (MS) قيودا جوهرية عند توصيف المصفوفات المعقدة، بما في ذلك تشوهات تداخل الأيونات وتغطية قاعدة بيانات الطيفية غير مكتملة16. في هذا السياق، ظهرت مطيافية الكتلة التانديمية (MS/MS) ومطياف الكتلة متعددة المراحل (MSn) كاستراتيجيات تحليلية لا غنى عنها لتوضيح البنى الجديد للمركبات المجهولة17. بينما تولد أنظمة MS عالية الدقة التقليدية مثل MS رباعي الأقطاب (Q-TOF) وOrbitrap MS بيانات شظايا MS/MS عالية الجودة، فإن فائدتها تقتصر على أحداث التجزئة أحادية المرحلة. على الرغم من هذا القيد، توفر هذه المنصات رؤى هيكلية غنية بحساسية ودقة استثنائية، خاصة عند تحليل الخلطات المعقدة18. على النقيض من ذلك، يستخدم فخ الأيونات الخطي (LIT) MS نمط التفكك الناجم عن التصادم متعدد المراحل (CID) الذي يتيح التجزئة التسلسلية والتكرارية للأيونات الجزيئية. تسمح هذه القدرة الفريدة بتشريح تدريجي للهياكل العظمية المركبة والمجموعات الوظيفية، مما يسهل التعرف النوعي الواضح على المحللات المجهولة المتنوعة هيكليا19. لتلبية الحاجة غير الملباة لتوصيف شامل لمصفوفات CHC المعقدة، تقدم هذه الدراسة سير عمل تحليلي قائم على LIT-MS مصمم لتحديد المركبات غير المعروفة. وباستخدام كفاءة التقاط الأيونات العالية وسرعة المسح السريعة في LIT، يعزز هذا النهج معدل النقل ودقة التعليقات الهيكلية الجديدة . يهدف تطبيق هذا السير على HXZQ إلى: (1) تكمل المنهجيات الحالية لتحديد المكونات الكيميائية غير المميزة في HXZQ؛ (2) إنشاء إطار تقني لدعم أبحاث التوحيد القياسي لصيغ CHC الأخرى؛ و(3) تسريع تحويل الطب الصيني التقليدي من الممارسة التجريبية إلى الطب الدقيق المبني على الأدلة.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. المعالجة المسبقة للعينة
2. تحضير الكروماتوغرافيا السائلة فائقة الأداء (UPLC)
3. التحضير للتصلب المتعدد
4. اختبار التصلب المتعدد الكامل
5. اختبار التصلب المتعدد/الماجستير
6. اختبار MSn
7. تحسين المعلمات
8. تحليل النتائج
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
اقترحنا أن جميع معلومات m/z يجب تجميعها أولا، ثم يتم حساب قيمة فرق الكتلة بين الأيون الأم وأيون الجزء. وجدت المركب الذي تم الإبلاغ عنه في قاعدة البيانات أو الأدبيات، ثم استنتجت بنية المركب المجهولة عكسيا بناء على هذا الهيكل المعروف.
جميع المركبات المكتشفة وأيونات الشظايا المقابلة لها كانت تعرض بقيم m/z. يمكن مطابقة مجموعة فرعية من هذه الأيونات الجزئية مع معايير مرجعية مصدقةرقم 20. تم تجميع هياكل المركبات المستهدفة غير المعروفة تدريجيا من خلال تعديلات منهجية للمجموعات ال...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يوفر الجمع بين LIT-MS وتقنية تجزئة MSn طريقة لتحديد المركبات غير المعروفة في مركبات CHC. على عكس أوضاع MS التقليدية المتتالية في Orbitrap وQ-TOF MS، يمكن لفخ الأيونات الخطية التقاط أيونات الهدف تحديدا، مما يتجنب التداخل الناتج عن التداخل المشتركمع الأيونات 23. تحقق هذه الطريقة دقة على المستوى الجزيئي، مما يوفر معلومات كيميائية دقيقة نسبيا عن الهيكل، مما يعالج جزئيا تحدي تأهيل المركبات غير المعروفة بسبب فجوات في قواعد البيانات.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح مالية متنافسة.
تم تمويل هذا العمل من خلال مشروع خاص لتحفيز الأداء والإرشاد من معهد تشونغتشينغ للأبحاث العلمية (cstc2022jxjl120005). مشروع أبحاث العلوم والتكنولوجيا التابع للجنة التعليم البلدية في تشونغتشينغ (KJZD-K202315102). مشروع البحث العلمي الطبي في تشونغتشينغ (مشروع مشترك بين لجنة صحة تشونغتشينغ ومكتب العلوم والتكنولوجيا (2022DBXM007). المستشفى الخاص بعالم شينغلين من جامعة تشنغدو في طب الطب الصيني التقليدي (YYZX202160).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Acetonitrile | Thermo Scientific | CAS 75-05-8 | الحالة السائلة |
| Formic acid | Thermo Scientific | CAS 64-18-6 | الحالة السائلة |
| Huoxiang Zhengqi Oral Liquid | Chongqing Taiji Industry (Group) Co., Ltd. | State Drug Standard Code Z50020409 | كائن الدراسة |
| Linear ion trap mass spectrometer | Thermo Scientific | LTQ XL | أداة IT-MS |
| liquid chromatograph | Thermo Scientific | U3000 | أداة UPLC |
| Xcalibur | Thermo Scientific | الإصدار 2.0 | برنامج تشغيل UPLC-IT-MS |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission