概要

Gynura bicolor DCの化学成分を研究するための高分解能タンデム質量分析

Published: February 02, 2024
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概要

高分解能質量分析分析と分子ドッキングを伝統的な漢方薬研究に統合する一般的なプロトコールについて説明します。

Abstract

目的の化学成分の分離と分析は、伝統的な中国医学(TCM)の基礎研究にとって重要な課題です。超高速液体クロマトグラフィー四重極飛行時間型タンデム質量分析(UPLC-Q-TOF-MS/MS)は、TCM成分の同定のための主要な技術として徐々に普及しています。 GynuraバイカラーDC。 中国で薬や食品に使われる多年草の茎のないハーブ(BFH)は、熱をすっきりさせる、肺を潤す、咳を緩和する、うっ血を分散させる、むくみを和らげるなどの薬効があります。ポリフェノールやフラボノイドには多数の異性体が含まれており、BFH中の錯体化合物の同定を妨げています。この論文では、UPLC-Q-TOF-MSによる溶媒抽出と統合データに基づいて、BFHの化学成分を研究するための体系的なプロトコルを提示します。

ここで説明する方法には、サンプルの前処理、MSキャリブレーション、MS取得、データ処理、および結果の分析のための体系的なプロトコルが含まれています。サンプルの前処理には、収集、洗浄、乾燥、破砕、抽出が含まれます。MSキャリブレーションは、マルチポイント補正とシングルポイント補正で構成されています。データ処理には、データのインポート、メソッドの確立、分析処理、および結果の表示が含まれます。この論文では、 Gynura bicolor DC. (BFH)におけるフェノール酸、エステル、および配糖体の典型的なフラグメンテーションパターンの代表的な結果を示します。さらに、有機溶媒の選択、抽出、データ統合、衝突エネルギーの選択、およびメソッドの改善について詳しく説明します。この汎用プロトコールは、TCM中の複雑な化合物を同定するために広く使用できます。

Introduction

中国では何千年にもわたって中国で臨床が行われており、中国人の健康維持に重要な役割を果たしています1。TCMの組成は多様で複雑であり、TCMは化学組成に焦点を当てた多くの定性的研究で広く報告されています2。TCMの化学成分は、アルカロイド、有機酸、フェニルプロパノイド、クマリン、リグナン、キノン、フラボノイド、テルペノイド、トリテルペノイドサポニン、ステロイドサポニン、強心配糖体、タンニン3などのカテゴリに大別できます。TCMには未知の成分や見分けがつかない異性体が多数存在することを考えると、目的の化学成分の分離と分析はTCM4の基礎研究にとって重要な課題です。

超高速液体クロマトグラフィー四重極飛行時間型質量分析(UPLC-Q-TOF-MS)は、超高速液体クロマトグラフィー5,6で分離できる漢方薬(TCM)の物質を分析するために適用されています。MSの高分解能は、広範なイオン情報を提供することができ、誤差が5ppm未満のデータベース分析に使用されます7。コリジョンエネルギーをオンにした後、二次MSモードは、エネルギー8の大きさによって強度と数が影響を受ける二次フラグメントイオンを取得できます。

GynuraバイカラーDC。 (BFH)は、薬や食用に広く使用されている多年生の茎のないハーブ(図1A)で、中国9に固有の希少で絶滅の危機に瀕している植物です。BFHには、アントシアニン、ポリフェノール、フラボノイドが豊富で、強力な抗酸化能力があります10。BFHには、熱の除去、血液の冷却、肺の湿潤、咳の緩和、うっ血の分散、腫れの緩和、夏の暑さの緩和、熱の除去などの薬効があります。BFH11の化学組成に焦点を当てた研究はほとんどありません。ポリフェノールやフラボノイドには多数の異性体が含まれているため、BFH中の錯体化合物の同定が困難です。化学成分を同定するための普遍的な方法を開発する必要があります。これはあらゆる種類のTCMに適用できます。この研究は、UPLC-Q-TOF-MS による溶媒抽出と統合データに基づいて、BFH の化学成分を研究するための体系的なプロトコルを報告することを目的としています。

Protocol

1.サンプル前処理 目に見える堆積物や不純物がなくなるまで、BFHのハーブ全体を純水で洗います。きれいなBFHを皿に入れてからオーブンに入れます(図1B)。オーブンを50°Cに24時間設定します。注:BFHの全工場は中国の四川省で収集されました。 高速多機能破砕機でBFHを粉砕乾燥。粗い粉末を50メッシュのふるいに移?…

Representative Results

BFHの化学組成同定をモデルとして、代表的な結果を表示しました。溶媒抽出した Gynura バイカラー DC のベースピーククロマトグラム。は Supplemental File 1-Supplemental Figure S1-S6に、観測された保持時間(RT)、成分名、式、質量電荷比(m/z)、および質量誤差は表S1-S6にリストされています。ZBTKでは、UPLC-TOF-MSの分離されたピークから35種類の化合物すべてが?…

Discussion

水煎じ薬12の他に、有機溶媒抽出は、TCM前処理13の別の一般的な方法である。同様の相溶解の原理によれば、種々の有機溶媒14の組み合わせにより多数の成分が抽出されている。超音波支援抽出は、TCM15の成分を得るために使用される主要な方法の1つです。超臨界二酸化炭素抽出は、リグナンなど…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、中国国家自然科学基金会(82104881)、免疫疾患のTCM治療の継承およびイノベーションチーム、重慶医学科学研究プロジェクト(重慶衛生委員会と科学技術局の共同プロジェクト)(2022DBXM007)、重慶科学研究所のパフォーマンスインセンティブとガイダンスのための特別プロジェクト(cstc2022jxjl120005)、重慶ポスドク科学財団の特別プロジェクト(2022CQBSHTB3035)、 重慶市の老人医療人材プログラム、重慶市科学機関プログラム(独立研究課題No.2022GDRC015)。

Materials

chloroform Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd CAS 67-66-3
ethanol ChuandongChemical CAS 64-17-5
ethyl acetate ChuandongChemical CAS 141-78-6
liquid chromatograph Waters ACQUITY Class 1 plus
MassLynx Waters V4.2 MS control software
n-butyl alcohol ChuandongChemical CAS 71-36-3
petroleum ether ChuandongChemical CAS 8032-32-4
Quadrupole time-of-flight mass spectrometry Waters SYNAPT XS
UNIFI Waters Data analysis software

参考文献

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記事を引用
Xiao, Y., Han, X., Chen, X., Zhou, C., Li, Y., Liu, D. High-resolution Tandem Mass Spectrometry for Studying Chemical Constituents of Gynura bicolor DC. J. Vis. Exp. (204), e66612, doi:10.3791/66612 (2024).

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