Burada, çok aşamalı kütle spektrometrisi ağaçlarını Huoxiang Zhengqi ağız sıvısına dayalı bir parçalanma süreciyle birleştiren standart bir protokolü gösteriyoruz.
Method Article
Burada, çok aşamalı kütle spektrometrisi ağaçlarını Huoxiang Zhengqi ağız sıvısına dayalı bir parçalanma süreciyle birleştiren standart bir protokolü gösteriyoruz.
Çin bitkisel bileşikleri (CHC'ler) Çin tıbbında vazgeçilmez bir rol oynar ve karmaşık bileşenlerinin belirlenmesi son yıllarda önemli bir araştırma odağı olmuştur. Huoxiang Zhengqi ağız sıvısı, kimyasal bileşimi moleküler düzeyde daha fazla araştırılması gerektiren klasik bir Çin patent ilkidir. Uçuş zamanı ve Orbitrap gibi geleneksel kütle spektrometreleri genellikle sadece ikincil parçalanma bilgisi sağlar. Doğrusal bir iyon tuzağı kütle spektrometresine dayanarak, bileşikler daha derinlemesine parçalanarak daha derin parça bilgisi elde edilebilir. Bu makale, CHC'lerde bilinmeyen bileşikler için yapısal bir keşif tekniği geliştirir; bu teknik, örnek ön işleme, ultra performanslı sıvı kromatografi hazırlığı, kütle spektrometrisi hazırlığı, tam spektrum testleri, ikincil kütle spektrometrisi testi, çok seviyeli kütle spektrometrisi testi ve sonuç analizini kapsamaktadır. Temsilci sonuçlar, bileşik yapının türetim sürecini göstermektedir. Deneysel tekniği etkileyen izomerler, polihidroksi bileşikler ve cihaz çözünürlüğü gibi faktörleri tartışıyoruz. Bilinmeyen bileşiklerin mikroskobik moleküler yapısının çok aşamalı kütle spektrometrisi parçalanması yoluyla türetilmesine dayanan bu yerleşik deneysel yöntem, geleneksel Çin tıbbında biyoaktif küçük moleküllerin yapısal karakterizasyonu ve bunların farmakolojik mekanizmalarla bağlantısı için çok yönlü ve uygulanabilirdir.
Çin bitkisel bileşikleri (CHC), geleneksel Çin tıbbının (TCM) paha biçilmez varlıkları olarak, binlerce yıl boyunca doğrulanmış klinik deneyimbiriktirmiştir 1. Hastalık önleme, terapötik müdahale ve rehabilitasyonda vazgeçilmez bir roloynarlar. Çok bitkisel sinerjizm aracılığıyla, CHC'ler insan vücudunu bütünsel olarak tedavi eder ve holizmin temel ilkelerini ve sendroma farklılaştırma temelliterapiyi uygular 3. Günümüz tıbbi çerçevelerinde, CHC'ler, sindirim bozuklukları, solunum enfeksiyonları ve immünomodülasyon gibi geniş uygulamalara sahip çoklu hedefli yolları4 kapsayan polifarmakolojik mekanizmalarıyla küreseltanınırlık kazanır. Huoxiang Zhengqi ağız sıvısı (HXZQ), klasik CHC formülasyonlarınıözetlemektedir 6. Bileşimi, paçuli, perilla yaprağı, angelica dahurica, atractylodes, poria ve kurutulmuş mandalina kabuğu gibi birçok tıbbi bitkiyi birleştirir. Terleme, ısı temizleme, nemi çözücü ve dalak midesini tonlaştırma özellikleriyletanınır. HXZQ, nemliliğe bağlı grip benzeri sendromlar, epigastrik şişme, kusma ve ishal hastalıklarına karşı klinik olarakuygulanmaktadır 8. Teknolojik gelişmeler, CHC araştırmalarını fenomenolojik gözlemden moleküler, mekanik ve bileşik düzeydearaştırmalara kaydırmıştır9; örneğin, aktif bileşenleri tanımlamak için proteomik ve metabolomik tekniklerinin kullanılması ve böylece TCM küreselleşmesi için bilimsel temellerin oluşturulması gibi. Sonuç olarak, HXZQ'nun kimyasal bileşenlerinin ve farmakodinamikinin titiz analizi, sadece CHC standartlaştırmasını ilerletmekle kalmaz, aynı zamanda yenilikçi ilaç keşfini de tetikler.
HXZQ, doğal kimyasal karmaşıklığı bileşik botanik bileşenlerinden kaynaklanan çok bitkili birformülasyondur 11. Uçucu yağlar, kumarinler, lignanlar, polisakkaritler ve alkaloidler dahil olmak üzere çeşitli fitokimyasal sınıflarla karakterize edilen HXZQ, hem iyi karakterize edilmiş biyoaktif bileşikler hem de yapısal olarak notlanmamış önemli bir bileşenhavuzu içerir 12. Temel bileşenlerde (örneğin, uçucu yağlar, flavonoidler, alkaloidler) dinamik dalgalanmalar, ekstraksiyon protokolleri ve depolama koşullarındaki değişiklikler nedeniyle meydana gelebilir ve bu da sistematik kimyasal profilleme ihtiyacınıvurgular. Geleneksel Çin tıbbı (TCM) modernizasyonu çerçevesinde, HXZQ gibi klasik formülasyonların derinlemesine bileşimsel analizi, sadece terapötik etkinliğinin maddi temelini aydınlatmakla kalmaz, aynı zamanda kalite kontrol, standartlaştırılmış üretim ve advers etki izleme için ampirik destek sağlar. HXZQ'deki yüksek bolluklu bileşikler kapsamlı şekilde belgelenmiş olsa da, kimyasal bileşeninin önemli bir kısmı hâlâ tanımlanmamıştır13. Bileşenlerinin yapısal çeşitliliği ve birçok potansiyel biyoaktif molekülün düşük bolluğu, kromatografi ve spektroskopi gibi geleneksel analitik tekniklerle kapsamlı tanımlama için büyük zorluklaryaratmaktadır 14. Özellikle, izomerizm HXZQ'da kumarinler, lignanlar ve polisakkaritler dahil olmak üzere birden fazla fitokimyasal sınıfta yaygındır ve yapısal farklılaşmayı daha dakarmaşıklaştırır15. Doğru bileşik açıklamasının önündeki ek engeller arasında düşük analiz bolluğu ve matris girişim etkileri bulunur. Bu faktörler topluca, HXZQ araştırmalarında önemli bir sınırı vurgular: tam kimyasal komplementinin kesin ve yüksek kapsama kapsamında tanımlanmasını sağlamak için sağlam analitik stratejilerin geliştirilmesi.
Çağdaş kütle spektrometrisi (MS) platformları, karmaşık matrisleri karakterize ederken iyon ortak ülüsyon artefaktları ve eksik spektral veritabanı kapsaması gibi doğal sınırlamalarlakarşılaşır. 16. Bu bağlamda, tandem kütle spektrometrisi (MS/MS) ve çok aşamalı kütle spektrometrisi (MSn), bilinmeyen bileşiklerin de novo yapısal aydınlatılması için vazgeçilmez analitik stratejiler olarak ortayaçıkmıştır 17. Quadrupol uçuş zamanı (Q-TOF) MS ve Orbitrap MS gibi geleneksel yüksek çözünürlüklü MS sistemleri yüksek kaliteli MS/MS parça verileri üretirken, bu işlevler tek aşamalı parçalanma olaylarıyla sınırlıdır. Bu sınırlamaya rağmen, bu platformlar özellikle karmaşık karışımları analiz ederken olağanüstü hassasiyet ve çözünürlükle zengin yapısal içgörülersunar 18. Buna karşılık, lineer iyon kapanı (LIT) MS, moleküler iyonların ardışık, yinelemeli parçalanmasını mümkün kılan çok aşamalı çarpışma kaynaklı ayrışma (CID) modunu kullanır. Bu benzersiz yetenek, bileşik iskeletlerin ve fonksiyonel grupların adım adım diseksiyon edilmesine olanak tanır ve yapısal olarak çeşitli bilinmeyen analizlerin kesin niteliksel tanımlanmasınıkolaylaştırır 19. Karmaşık CHC matrislerinin kapsamlı karakterizasyonuna yönelik karşılanmamış ihtiyacı karşılamak amacıyla, bu çalışma bilinmeyen bileşik tanımlaması için özel olarak tasarlanmış LIT-MS tabanlı analitik bir iş akışı sunmaktadır. LIT'in yüksek iyon yakalama verimliliği ve hızlı tarama hızından yararlanarak, bu yaklaşım de novo yapısal açıklamanın verimliliğini ve doğruluğunu artırır. Bu iş akışının HXZQ'ya uygulanması, (1) HXZQ'da karakterize edilmemiş kimyasal bileşenlerin profillenmesi için mevcut metodolojileri tamamlamayı; (2) diğer CHC formülasyonları için standartlaştırma araştırmalarını destekleyecek teknik bir çerçeve oluşturmak; ve (3) TCM'nin ampirik uygulamadan kanıta dayalı, hassas tıbba geçişini hızlandırmak.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
1. Örnek ön işleme
2. Ultra performanslı sıvı kromatografi (UPLC) hazırlama
3. MS hazırlığı
4. Tam MS testi
5. MS/MS testi
6. MSn testi
7. Parametre optimizasyonu
8. Sonuç analizi
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Tüm m/z bilgisinin önce toplanması gerektiğini, ardından ana iyon ile parça iyon arasındaki kütle farkının hesaplanmasını önerdik. Veritabanında veya literatürde bildirilen bileşiği buldum ve sonra bu bilinen yapıya dayanarak bilinmeyen bileşik yapısını tersine çıkardım.
Tespit edilen tüm bileşikler ve ilgili parça iyonları m/z değerleriyle sunuldu. Bu parça iyonların bir alt kümesi, doğrulanmış referansstandartları 20 ile eşleştirilebilir. Bilinmeyen hedef bileşik yapı...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
LIT-MS ile MSn parçalanma teknolojisinin birleşimi, CHC'lerde bilinmeyen bileşiklerin tanımlanması için bir yöntem sağlar. Orbitrap ve Q-TOF MS'deki geleneksel tandem MS modlarının aksine, doğrusal iyon tuzağı hedef iyonları özel olarak yakalayabilir ve birlikte elüasyon yapaniyonlar 23'ten kaynaklanan paraziti etkili bir şekilde önler. Bu yöntem, moleküler düzeyde hassasiyet sağlar ve nispeten doğru kimyasal yapısal bilgi sağlar ve böylece veritabanı b...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarlar, rekabet eden finansal çıkarlar belirtmemektedir.
Bu çalışma, Chongqing Bilimsel Araştırma Enstitüsü'nün performans teşvikleri ve rehberliği için özel bir projesi tarafından finanse edilmiştir (cstc2022jxjl120005). Chongqing Belediye Eğitim Komisyonu'nun (KJZD-K202315102) bilim ve teknoloji araştırma projesi. Chongqing Tıbbi Bilimsel Araştırma Projesi (Chongqing Sağlık Komisyonu ile Bilim ve Teknoloji Bürosu'nun ortak projesi (2022DBXM007). Chengdu Üniversitesi TCM Xinglin Özel Hastane Bursiyeri (YYZX202160).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Asetonitril | Thermo Scientific | CAS 75-05-8 | Sıvı hali |
| Formik asit | Thermo Scientific | CAS 64-18-6 | Sıvı hali |
| Huoxiang Zhengqi Oral Sıvı | Chongqing Taiji Industry (Group) Co., Ltd. | Devlet İlaç Standardı Kodu Z50020409 | Çalışma nesnesi |
| Doğrusal iyon tuzağı kütle spektrometresi | Thermo Scientific | LTQ XL | IT-MS aracı |
| Sıvı kromatograf | Thermo Scientific | U3000 | UPLC aracı |
| Xcalibur | Thermo Scientific | sürüm 2.0 | UPLC-IT-MS işletim yazılımı |
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