HS-GC-IMS Canfod Cyfansoddion Organig Anweddol mewn Powdrau Cistanche O Dan Ddulliau Trin Gwahanol
Jul 13, 2022
Haniaethol
Cistancheyn werthfawrmeddyginiaethol Tsieineaidddeunydd gyda gwerth meddyginiaethol a bwytadwy. Er mwyn astudio effeithiau gwahanol ddulliau triniaeth ar y cydrannau anweddol yncistanche. Yn gyntaf, cynhaliodd yr astudiaeth gyfredol y powdr synergyddol, ultra-fân, echdynnu alcohol a thriniaeth echdynnu dŵr cistanche, ac yna defnyddio dull HS-GC-IMS i ganfod y cydrannau anweddol, a sefydlodd olion bysedd nodweddiadol y powdr cistanche gwell. (a), powdr cistanche ffres (b), powdr cistanche cig uwch-micro (c), echdyniad dŵrpowdr cistanche(d) a'rdyfyniad ethanol o cistanche(e). Canfuwyd cyfanswm o 48 brig, a nodwyd 32 o gyfansoddion anweddol, gan gynnwys 17 aldehydes, 5 ceton, 1 furan, 5 alcohol, ffenolau, 1 lactone, 3 cyfansoddyn ester. Yn ogystal, dangosodd dadansoddiad tebygrwydd PCA ac olion bysedd y gellid gwahaniaethu'n sylweddol rhwng cydrannau anweddol y pum dull triniaeth. Dangosodd y canlyniadau fod mathau a chynnwys cydrannau anweddol mewn cistanche synergaidd yn gymharol isel, roedd y cydrannau a'r mathau anweddol mewn cistanche ffres yn gymharol uchel, ac roedd gan bob un o'r pum dull triniaeth eu nodwedd eu hunain.cydrannau anweddol o Cistanche.
Cael mwy o wybodaeth am Cistanche Benefits
Geiriau allweddol
1. Rhagymadrodd
Mae Cistanche (Cistanche deserticola YC Ma) a elwir hefyd yn inch yun, cistanche, yn blanhigyn parasitig llysieuol lluosflwydd o'r teulu Ledangaceae, wedi'i ddosbarthu'n bennaf ym Mongolia Fewnol, Gansu a Xinjiang yn Tsieina, ac mae'n ddeunydd meddyginiaethol Tsieineaidd cyffredin yn Tsieina. Mor gynnar â "Shennong Materia Medica" Brenhinllin y Dwyrain Han, cofnodir bod "cistanche ... Raw Valley." (Peng et al., 2017) Oherwydd ei fod yn cael effaith tonifying aren yang, gwella gwaed sberm, lleithio coluddion, ac ati, gellir ei ddefnyddio i drin diffyg yang arennau, analluedd a achosir gan sberm annigonol a gwaed, poen cefn gwan a thraed gwan, tinnitus a sychder berfeddol a rhwymedd, ac ati, fe'i gelwir yn "ginseng anialwch" (Zhu, Liu, Gao, Wu, & Shi, 2016).
Mae ymchwil yn datgelu mai glycosidau ffenylethanoid, iridoidau, lignans, oligosaccharides, a polysacaridau yw prif gyfansoddion cemeg Cistanches (Fu, Fan, Wang, & Gao, 2018), sy'n cynnwys elfen anweddol gyfoethog. Mae rhifyn 2020 o Pharmacopoeia Gweriniaeth Pobl Tsieina yn disgrifio cistanche fel "ychydig yn awyrog, melys ac ychydig yn chwerw", hynny yw, mae gan cistanche arogl arbennig (Wang et al., 2015). Yn y System Gwahaniaethu Ansawdd traddodiadol o Feddyginiaethau Llysieuol Tsieineaidd, mae arogl yn un o'r seiliau pwysig ar gyfer barnu ansawdd perlysiau meddyginiaethol, felly mae astudio cydrannau anweddol Cistanche yn bwysig iawn.
Hyd yn hyn, mae dwy brif dechneg ar gyfer dadansoddi cyfansoddion organig anweddol mewn bwyd, un yw y gall y trwyn electronig ddadansoddi cyfansoddiad arogl bwyd mewn amser real, a'r llall yw y gall y dechnoleg cromatograffaeth nodi'r cyfansoddiad cemegol yn gywir (Rusinek et al., 2021). Yn eu plith, mae dyfeisiau trwyn Electronig (e-trwyn), sydd fel arfer yn cynnwys cyfres o ddyfeisiau synhwyro electrocemegol, technolegau canfod aroma electronig (EAD) yn effeithio ar gywirdeb canfod y trwyn electronig, ac mae angen dewis y darganfyddiad priodol o'r trwyn. trwyn electronig ar gyfer gwahanol samplau canfod. Mae gan ddyfeisiau trwyn electronig (e-trwyn) nodweddion canfod cyflym, sensitifrwydd uchel ac ystod canfod eang, ond oherwydd atgynhyrchu canlyniadau ychydig yn is, mae cymhwysiad ymarferol yn gyfyngedig (Rasekh, Karami, Wilson, a Gancarz, 2021; Slimani et al., 2020). Mae'r dechnoleg cromatograffaeth yn bennaf yn cynnwys HPLC-MS a GC-MS, ac ati, gyda system cromatograffaeth hylif neu nwy fel y system wahanu, sbectrometreg màs fel y system ganfod, trwy sbectrogram y màs moleciwlaidd cymharol a gwybodaeth strwythur y cemegyn wedi'i gyfuno i cael manylion cemegol, amser pretreatment sampl yn hir ond mae gwahanu uchel, detholusrwydd uchel yn gwneud y canlyniadau cywirdeb uchel ac atgynyrchioldeb uchel. Ar hyn o bryd, mae cistanche wedi'i nodi'n bennaf gan ddadansoddiad HPLC-MS o gyfansoddiad cemegol, ychydig o astudiaethau sydd ar flas Herba Cistanches. Er enghraifft, echdynnu sylweddau anweddol cistanche trwy ddull distyllu-echdynnu, ac ynysu 24 o gydrannau cemegol trwy ddull GC/MS (Hui, Hou, Li, a Guang, 2003), ac yn olaf wedi'i ddadansoddi a'i gadarnhau gan IR ac EI-MS. Defnyddiwyd GC-MS i ddadansoddi anweddolion inflorescence Cistanche ac yn olaf, canfuwyd 40 cyfansoddyn anweddol(Qiao et al., 2012). Mae rhag-drin samplau o'r dulliau hyn yn fwy beichus, sy'n cael mwy o effaith ar y canlyniadau arbrofol, ac mae'n cymryd mwy o amser i ddadfygio'r amodau canfod yn y cyfnod cynnar, sydd â gofynion technegol uwch.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae sbectrosgopeg mudo ïon cromatograffaeth nwy (GC-IMC) fel technoleg ganfod sy'n dod i'r amlwg, oherwydd ei sensitifrwydd uwch-uchel, cyflymder dadansoddol uwch-uchel, nodweddion symlrwydd gweithrediad hawdd, wedi'i gymhwyso'n eang yn y meysydd gan gynnwys dadansoddiad blas bwyd, canfod cemegol gwenwynig. Mae gan HS-GC-IMS fanteision effeithlonrwydd dadansoddol uchel a lefel uchel o ddelweddu, ac mae'n dda am ddadansoddi sylweddau anweddol a lled-anweddol (Zhou, Dai, Guo, Wang, a Shi, 2020). Ni o'r fath, Wenjiang Dong et al. dadansoddi cyfansoddion anweddol mewn ffa coffi gwyrdd gan dechnoleg HS-SPME/GC-MS i bennu ansawdd ffa coffi (Dong, Tan, Zhao, Hu, & Lu, 2015). Felly, ceisiodd y papur hwn gymhwyso technoleg HS-GC-IMC i ddadansoddi cyfansoddiad cyfansawdd organig anweddol ac olion bysedd cistanche a driniwyd gan wahanol ddulliau, a defnyddiodd ddadansoddiad prif gydrannau a gwerthusiad tebygrwydd i ddadansoddi'r gwahaniaeth mewn cynnwys cyfansawdd organig anweddol o cistanche a broseswyd yn gwahanol ffyrdd, er mwyn darparu syniadau newydd ar gyfer adnabod a chanfod blas cynhyrchion cistanche sy'n cael eu trin â gwahanol ddulliau triniaeth.
2. Deunyddiau a dulliau
2.1. Sampl Cistanche
Powdwr cistanche synergaidd: Mae cistanche ffres yn cael ei lanhau a'i dynnu, a chynhelir y driniaeth effeithlonrwydd, ac mae'r hylif a gasglwyd yn cael ei ychwanegu at y curwr ar gyfer malu gwlyb, wedi'i sychu nes bod y cynnwys dŵr yn llai na 5 y cant, ac yn olaf mae'r malu eilaidd yn cael ei gario allan.
Powdwr cistanche ffres: Mae cistanche ffres yn cael ei lanhau a'i dynnu, gosodir curwr ar gyfer malu gwlyb, ei sychu nes bod y cynnwys lleithder yn llai na 5 y cant, ac yn olaf mae'r ail falu yn cael ei wneud.
Powdr uwch-ddirwy Cistanche: mae'r cistanche ffres yn cael ei lanhau a'i dynnu, ei roi mewn curwr ar gyfer malu gwlyb, ei sychu nes bod y cynnwys dŵr yn llai na 5 y cant, ac yn olaf yr ail falu, yna gosodir y sampl sy'n deillio o hynny yn yr uwch-micro pulverizer ar gyfer malu uwch-ddirwy, ac yna caiff y powdr cistanche ei hidlo (nifer y rhwyllau Yn fwy na neu'n hafal i 300 o rwyll), a chesglir y powdr ar ôl y rhidyll.
Echdyniad dŵr powdr Cistanches Herba: Yn gyntaf, mae'r cistanche ffres cyfan yn cael ei olchi a'i dynnu, ei stemio mewn steamer am 25 munud, ac yna mae'r cistanche yn cael ei gasglu i waddodi'r hylif. Wedi hynny, rhowch y cistanche wedi'i stemio yn y blwch sychu chwyth ar 70 gradd i sychu am 7–8 h, tynnwch y cistanche sych a'i sleisio (tua 5mm o drwch), ei sychu eto am 1{{19} } h, fel bod y cynnwys lleithder yn llai na 10 y cant. Yna pwyswch y tafelli cistanche sych ac ychwanegu dŵr distyll, y gymhareb porthiant-i-hylif yw 1:10 (g/mL), socian am 30 munud, ffrio am 1 awr, dros 200 hidlydd rhwyll. Ychwanegwch y dŵr distyll uchod at weddillion y cistanche sy'n weddill ac ailadroddwch y camau uchod. Ailadroddwch ddwywaith, ac yn olaf casglwch yr holl ddarnau ar gyfer crynodiad datgywasgiad (gwactod −0.08Mp, tymheredd 65 gradd) i gael echdyniad gyda dwysedd cymharol o tua 1.30. Yn olaf, rhoddir y darn mewn blwch sychu gwactod (mae gradd gwactod yn fwy). na −0.08Mp, tymheredd 70 gradd), wedi'i sychu nes bod cynnwys lleithder y sampl yn llai na 5 y cant, a bod y sampl yn cael ei falu i mewn i bowdwr o fwy na 80 rhwyll.
Dyfyniad ethanol o bowdr Cistanches Herba: cistanche ffres wedi'i olchi a'i dynnu, wedi'i dorri'n dafelli o 5mm o drwch, ychwanegu 70 y cant ethanol, y gymhareb hylif yw 1:10, socian am 30 munud (dim ond angen socian unwaith). Gan ddefnyddio'r echdynnwr Soxell, yr echdyniad adlif yw 1.5h. Ychwanegu ethanol 70 y cant arall ac ailadrodd y camau uchod 2 waith. Cyfunwch y tri datrysiad echdynnu, cynnal crynodiad datgywasgiad, ac mae'r camau canlynol yr un fath â'r dŵr i godi'r powdr cistanche.
Mae'r cistanche ffres a ddefnyddir yn yr arbrawf yn cael ei brynu gan Inner Mongolia Sankou Biotechnology Co, Ltd., mae angen pecynnu, sterileiddio a storio pob powdwr cistanche mewn amgylchedd sych i'w ddefnyddio'n ddiweddarach.
2.2. System HS-GC-IMS
Cwblhawyd dadansoddiadau o samplau Cistanches Herba ar ddyfais o sbectrwm symudedd ïon nwy-cyfnod FlavourSpec® (adran GASD Shandong Hai Neng Science Instrument Co., Ltd., Shan-dong, Tsieina))
Yn gyntaf oll, gosodwyd sampl 0.5g mewn ffiol sampl gofod pen 20 mL, wedi hynny, deorwyd y sampl ar 70 gradd am 20 munud. Nesaf, roedd y cyflymder centrifuge yn 500 rpm, ac roedd tymheredd y nodwydd chwistrellu yn 85 gradd. Yn y pen draw, chwistrellwyd sampl 200μL.
Defnyddiwyd y GC offer gyda cholofn cromatograffig MXT{{0}} (15 m × 0.53 mm) ar gyfer gwahanu ar 60 gradd , N2 (purdeb Mwy na neu'n hafal i 99.999 y cant) yn yn cael ei ddefnyddio fel nwy cludo, a'r gyfradd llif oedd: 0–2 mun - 2 mL/min; 2–10 mun - 2–10 mL/munud; 10–20 munud - 10–100 mL/munud, ar ôl 20 munud, stopiwyd y dadansoddiad. Roedd y tiwb drifft yn cael ei gynnal ar 45 gradd o dan N2 fel nwy drifft ar 150 ml/munud.
Gosodwyd tymheredd yr IMS fel 45 gradd.
2.3. Dadansoddiad ystadegol
Mae'r meddalwedd dadansoddi data yn cynnwys Labordy Analytical Viewer (LAV) a meddalwedd Chwilio llyfrgell GC-IMS, y gellir ei berfformio o wahanol onglau. Roedd LAV yn cynnwys VOCal a thri ategyn, VOCal a ddefnyddiwyd i weld y sbectrwm dadansoddi a dadansoddiad ansoddol a meintiol o ddata. Mae pob pwynt yn y diagram yn cynrychioli cyfansoddyn organig anweddol. Gellir cynnal dadansoddiad ansoddol o sylweddau ar y cyd â chronfa ddata adeiledig y feddalwedd. Defnyddir ategyn y gohebydd i gymharu'n uniongyrchol y gwahaniaethau sbectrol rhwng cynhyrchion amrywiol, megis sbectra gwahaniaeth sampl a sbectra golygfa uchaf dau ddimensiwn. Defnyddiwyd ategyn plot yr oriel i gymharu'r olion bysedd rhwng samplau a chymharu'n weledol y gwahaniaethau VOCs rhwng gwahanol samplau; Defnyddiwyd plug-in PCA deinamig ar gyfer dadansoddiad clwstwr o samplau, a oedd yn gyfleus i bennu'r math o samplau anhysbys yn gyflym.
Defnyddiwyd y prif ddadansoddiad o gydrannau i bennu'r perthnasoedd rhwng y samplau cistanche a driniwyd yn wahanol a chyfansoddion organig anweddol y gellir eu canfod. Roedd gan fatrics data PCA ar gyfer dadansoddiad ystadegol o ganlyniadau'r profion cromatograffig 38 colofn (enwau cyfansoddion anweddol) a 15 rhes (samplau wedi'u trin mewn gwahanol ffyrdd). Graddiwyd y matrics mewnbwn yn awtomatig.
3. Canlyniadau a thrafodaeth
3.1. Lleiniau topograffig HS-GC-IMS o wahanol ddulliau trin ar y cistanche
Yn yr astudiaeth hon, defnyddiwyd HS-GC-IMS i ddadansoddi gwahaniaethau cyfansoddion anweddol mewn gwahanol ddulliau triniaeth ar cistanche. Cynrychiolwyd y data gan sbectrwm 3D a gynhyrchwyd gan HS-GC-IMSFfig. 1, mae'n cynnwys amser cadw, amser mudo, a dwyster brig. OddiwrthFfig. 1, mae'r cyfansoddion anweddol mewn gwahanol driniaethau cistanches yn debyg iawn, ond mae gwahaniaethau o fewn y cylchoedd coch ac mae dwyster y signal ychydig yn wahanol.
Ffig. 1. Lleiniau topograffig 3D.
Er mwyn cael gwell arsylwi, defnyddiwyd yr olygfa uchaf i gymharu'r samplau hyn yn fanwl. Mae cefndir cyfan yr olygfa uchaf yn las, ac mae'r llinell fertigol goch yn abscissa 1.0 yn brig rip (uchafbwynt ïon adweithiol, wedi'i normaleiddio). Mae pob pwynt i'r dde o RIP Peak yn cynrychioli cyfansoddyn organig anweddol. Mae'r cyfesuryn yn cynrychioli amser(au) cadw cromatograffaeth nwy, ac mae'r abscissa yn cynrychioli'r amser mudo ïon (proses normaleiddio). Fel y gwelir oFfig. 2a, mae'r rhan fwyaf o'r signalau yn digwydd ar amser cadw o 100–800 s ac amser drifft o 1.0–1.7 ms. Mae'r lliw yn cynrychioli cryfder signal y sylwedd, mae gwyn yn dynodi dwyster is, ac mae coch yn dynodi dwyster uwch. Po dywyllaf yw'r lliw, y mwyaf yw'r dwyster.
Er mwyn cymharu effeithiau gwahanol ddulliau trin ar sylweddau anweddol cistanche yn fwy amlwg,Ffig. 2b yn dewis sbectra sampl (a) fel cyfeirnod, ac yn didynnu'r driniaeth gyfeiriol o sbectra'r 4 sampl arall i gael plot cymharu gwahaniaeth sampl. Os yw'r sampl cyfansoddion organig anweddol yn gyson, mae'r cefndir ar ôl didynnu yn wyn, os oes gwahaniaeth rhwng y ddau, mae coch yn golygu bod crynodiad y sylwedd yn uwch na'r cyfeirnod, mae glas yn golygu bod crynodiad y sylwedd yn is na y cyfeiriad, a pho dywyllaf yw'r lliw, y mwyaf yw'r crynodiad. Wrth gymharu samplau a a b, gellir canfod bod crynodiad y cyfansoddion organig anweddol sydd yn b yn sylweddol uwch nag un a yn ystod yr amser drifft o 1.2–1.6 ms. Y dadansoddiad oedd y gallai cistanche ryddhau rhai cydrannau anweddol yn ystod y broses synergaidd, gan leihau'r crynodiad o gydrannau anweddol a gedwir mewn powdr cistanche ac effeithio ar flas cistanche (Yang et al., 2021). Wrth gymharu samplau a ac c, gellir canfod bod yr amser drifft yn yr ystod o 1.4–1.6 ms, ac mae'r gwahaniaeth crynodiad rhwng y samplau yn wahanol. Roedd y dadansoddiad oherwydd y ffaith bod priodweddau cemegol neu ffisegol rhai sylweddau anweddol wedi'u newid pan gafodd y rhidyll ei falu â llifanu mân iawn (Zhao et al., 2009), gan ei gwneud yn ansefydlog ac yn dueddol o anweddoli a cholli yn ystod storio neu weithredu (YBLi, Li, Liu, & Lu, 2020), gan arwain at ostyngiad yn y crynodiad o sylweddau anweddol sy'n weddill. O'r siart cymharu gwahaniaeth o samplau d ac e, gellir canfod bod y gwahaniaeth rhwng powdr cistanche a powdr cistanche cig mellow a phowdr cistanche wedi'i stemio yr un peth yn gyffredinol, ond yn ystod yr amser cadw 10{{ 7}}–200au ac amser drifft 1.0–1.3ms, roedd gwahaniaethau sylweddol yn y crynodiadau sylweddau anweddol o echdynnu dŵr cistanche ac echdynnu alcohol cistanche, ac roedd y sylweddau anweddol o echdynnu dŵr cistanche wedi'u crynhoi'n bennaf yn agos at yr amser cadw o 1.0ms a roedd y crynodiad yn uchel, tra bod y sylweddau anweddol o echdynnu alcohol cistanche yn wasgaredig ac ychydig yn uwch. Gellir dadansoddi, yn ystod echdynnu cistanche o ethanol, oherwydd "hydoddedd cyfnod tebyg", efallai y bydd sylweddau anhydawdd sy'n anhydawdd mewn ethanol yn cael eu colli yn ystod y broses echdynnu, gan arwain at grynodiad is o rai sylweddau anweddol (Xu et al., 2014). Efallai hefyd, oherwydd bod ethanol ei hun yn anweddol, bod yna sylweddau anweddol sy'n anweddoli ag ethanol yn ystod y broses grynhoi, gan arwain at grynodiadau is. Ar y llaw arall, efallai y bydd darnau dŵr Cistanche yn cael eu colli wrth hidlo oherwydd bod rhai sylweddau anweddol yn anhydawdd mewn dŵr neu'n anhydawdd mewn dŵr, gan arwain at grynodiad canfod terfynol isel.
3.2. Adnabod cydrannau anweddol o cistanche wedi'u prosesu gan wahanol ddulliau trin
Canfuwyd bod Cistanche yn cynnwys 49 o gyfansoddion anweddol, sy'n cynnwys olewau hanfodol yn bennaf, 17 glycosidau ffenylethanoid (PhGs), a nodwyd 10 iridoid (Xu et al., 2014). Roedd Hui et al. defnyddio dull GC/MS i gadarnhau bod olew anweddol cistanche yn cynnwys 24 o gemegau, megis 3 aldehyd, 2 ffenol, 3 alcohol a 3 ceton, ac ewgenol yw prif gydran olew anweddol cistanche (Hui et al., 2003).
Yn yr ymchwil hwn, mae'r dadansoddiad o gyfansoddion anweddol cistanche wedi'u trin â thriniaethau gwahanol gan ddefnyddio HS-GC-IMS i roi gwybodaeth nodweddu ansoddol. Fel y dangosir ynFfig. 3, mae'r abscissa yn cynrychioli'r amser gwahaniaethol, mae'r gyfesuryn yn cynrychioli'r amser(au) cydraniad, ac mae'r rhifau coch yn cyfateb i'r cyfansoddion ynTabl 1. Mae cyfanswm o rai yn cael eu canfod 48 copa o'r sampl a nodwyd 32 cyfansoddion anweddol, gan gynnwys 5 cetonau, 5 alcohol, 17 aldehydes, 1 ffwran, 1 lactone, 3 ester. Yn eu plith, mae cyfansoddion methypropanal, 3-methylbutanal, 2-methylbutana, heptanal, (E)-2-heptenal, 2-heptanone, (E)-2-heptanal , (E)-2-octenal, n-nonanal, octanal, ethyl asetad, 2-methylpropanol, (E)-2-pentenal, furfural, gama-Butyrolactone a methyl hecsanoate o cistanche oedd â'r ffurfiau o monomerau a dimers.
Ffig. 3. Sbectra HS-GC-IMS o cistanche ar ôl prosesu dulliau triniaeth. Mae'r niferoedd yn gydrannau anweddol a nodir. a: powdr cistanche synergaidd, b: powdr cistanche ffres, c: powdr cistanche cig micro, d: dyfyniad dŵr powdr Cistanches Herba, e: dyfyniad ethanol o bowdr Cistanches Herba.
