文摘
发酵果实Aurantii华南(FFA)广泛用于治疗功能性消化不良的。neohesperidin,柚皮苷等黄酮类化合物是FFA的主要药效成分。提出了一种新方法同时测定的10类黄酮(包括类黄酮苷和苷配基)FFA使用多组分的定量分析通过单个标记(QAMS)方法,用于研究在发酵过程中类黄酮的变化。QAMS的可行性和精度验证对ultrahigh-performance液相色谱(UPLC),各种UPLC仪器及色谱条件的评价。区别生果实Aurantii (RFA)和FFA检查使用正交偏最小二乘歧视分析(OPLS-DA)和内容的决心。各种发酵条件对黄酮类化合物也被调查。QAMS之间没有明显的差异和外部标准方法(ESM),证明QAMS是一种改进方法,FA和FFA的决心。FFA和RFA很容易区分基于OPLS-DA最优化模型和相应的色谱。此外,发酵后的类黄酮的变化。发酵大大减少类黄酮苷的内容,同时增加hesperidin-7-O-glucoside和类黄酮苷配基。 Moreover, fermentation conditions impact multiple flavonoids in FA, so controlling these conditions is necessary for the quality control of fermented FA products. This QAMS approach is useful for detecting numerous components in RFA and FFA simply, quickly, and efficiently, thus strengthening the quality control of FA and its fermented products.
1。介绍
果实Aurantiic (FA),也被称为Zhiqiao在中国,来自水果的柑橘橙l .植物及其品种(1]。它是一个著名的和广泛使用的草药,被广泛使用在世界各地,特别是在中国,日本,印度和越南。FA通常用于临床治疗的胃膨胀,肠胃食积,子宫脱垂(2,3]。许多研究表明FA含有多种活性成分,黄酮类化合物是最活跃的(4,5]。柚皮苷和neohesperidin是重要的黄酮类化合物在足总杯与被选为定量分析质量控制的FA 2020年版的中国药典(1]。华南地区(如广东、香港和澳门),发酵果实Aurantii (FFA)广泛应用,因为其疗效在治疗功能性消化不良的6]。在我们先前的研究发现黄酮类化合物也FFA的主要活性成分,柚皮苷的内容和neohesperidin低,表明其他黄酮类化合物可能有药效的角色。类黄酮含量的综合分析将在FFA质量的评价是有价值的。
传统中药(TCM)的疗效与复杂的化学成分(7]。FA的化学成分是更复杂的后发酵,所以只有两个黄酮类化合物的定量检查不足以全面评价其质量。而多元质量控制方法是理想的中国草药与多个目标,他们可以是有问题的。然而,多组分的定量分析,通过一个标记(QAMS)方法可能是有用的8]。QAMS是一个可以同时监视多个分析物的分析方法通过测定复合廉价且容易获得的参考。这种广泛使用的方法明显减轻了不足和高成本的参考化合物(9]。
本研究调查了QAMS方法的可行性和适用性。十类黄酮发酵被选中后,表现出明显的变化,准确地量化使用ultrahigh-performance液相色谱(UPLC)。这些化合物的变化由于发酵比较使用外部标准方法(ESM)和新开发QAMS方法。QAMS方法可以缩短检测时间30分钟,提高效率,降低分析成本10- - - - - -15]。此外,发酵条件影响微生物代谢FA的发酵期间,因此,改变各种化学成分的含量。本研究同时使用QAMS方法确定十类黄酮在足总杯与FFA的内容(图1)在不同发酵条件下,即发酵时间、温度、湿度、和浸泡时间和FFA的优化生产提供一个基础。这项研究还包括一个初步探索类黄酮的变化在发酵的FA和质量控制和评价的科学依据FA (FFA)及其加工产品。
2。材料和方法
2.1。材料和化学物质
的果实Aurantii样本从广州音响集团采购和验证Danyan教授张的资源和识别中药在广州中医药大学。确定后,柚皮苷和neohesperidin FA的内容不少于4%和3%,分别会议的要求中国药典(1]。磷酸质量色谱收购广州化学试剂有限公司,有限公司(广州)。实验采用超纯水。上海原液有限公司提供以下化合物:柚皮苷(不:YJ77D9F001),橘皮苷(不:P06D9F77001) neohesperidin(不:C05F4Y2),柚苷配基(不:YJ0603HA13)和hesperetin(不:C03F6Y1)。下列化合物从成都Pu购买斯生物技术有限公司有限公司:narirutin(不:PS011543) eriocitrin(不:PS010198) neoeriocitrin(不:PS010420) hesperidin-7-O-glucoside(不:PS020721)和poncirin(不:PS010580)。10个标准的纯度超过98%(10类黄酮的结构如图所示1)(FFA的照片和FA支持信息图所示S1)。
2.2。仪器和条件
两个UPLC系统被用于这项研究:岛津制作所LC-20A系列UPLC系统(日本岛津公司、日本)和水域Acquity UPLC系统(水域,美国)。两个系统有一个autosampler,在线脱气装置,光电二极管阵列检测器,二元泵、加热器和一个列。对样品分离,以下三个分析列被利用:水域UPLC本·C181.6(2.1毫米×100毫米μ米),Phenomenex LC C181.6(2.1毫米×100毫米μ米),日本岛津公司C181.6(2.1毫米×100毫米μ米)。移动阶段包括以下两个部分:流动相,0.1%的磷酸水溶液,和B水溶液,含有乙腈。跟着溶剂梯度洗脱条件,5% (B)用于第一2分钟,随后逐渐增加到26% (B)在接下来的8分钟。B的浓度增加到27.7% 10至20分钟,然后55% 20至26分钟。26和28分钟之间,B的浓度降低到20%,最后5% 28和29分钟,之前保持不变在5%的最后一分钟。流动相流出0.3毫升/分钟的速度在整个检测过程。一列加热器被用来分析列维持在35°C。被配置为检测波长283 nm UPLC分析,同时检测样品注入2的体积μl
2.3。FFA样本的处理
FFA样本准备使用发酵处理方法概述了在1984年版的《广东省中药处理代码(6(支持信息图所示的处理步骤S2)。的基本操作如下:英足总重,每批约40克,用水浸泡在指定的持续时间(2 h, 4 h, 6 h, 8 h,或10 h)。水被倒出来,浸泡足总被存入一个透气,漏水的透明袋,和发酵进行文化孵化器与一定的温度(22°C, 27°C, 32°C, 37°C,或42°C)和湿度(50%,60%,60%,70%,80%,80%,或90%)。发酵一段时间后(2 d、3 d、4 d, 5 d,或6 d),孵化器的FFA样本被移除,清洗,切片,晒干,然后,相应的FFA样本(样本信息收集表所示1)
2.4。准备的标准和样品的解决方案
准备一系列的参考结果与不同浓度混合UPLC分析,十个不同浓度的标准溶液。随后,不同量的标准溶液,混合后用甲醇稀释。这个过程导致了一系列混合参考解决方案有不同的浓度,使用UPLC也被分析。
RFA或FFA样本干然后粉粒度为850μm。0.500 g的一部分的粉末是由加热回流提取45毫升的甲醇为1.5 h。回流冷却和加热后,体重补充通过添加甲醇和晃动液体均匀。得到的上清液过滤是0.22μm膜UPLC考试。
2.5。定量分析的原则组分通过单个标记的方法
QAMS方法的指导原则指出,组件的内容是积极与检测器的响应值在一个特定的线性范围内8]。当许多组件测量,所示(1),一个典型的组件可以被选为内部标准计算的相对校正因子(RCF) (fk /米)之间的内部和外部组件。基于fk /米组件的评估和内部标准组件,一个方程可以用来计算样品中其他组件的内容(2)[12]。
RCF的计算如下:
计算类黄酮的内容执行如下:
在这项研究中,Wk和W米被用来代表柚皮苷等黄酮类化合物的浓度呈现在FFA样本和参考解决方案,在吗一个k和一个米代表相应的峰值柚皮苷和黄酮类成分在上述样品和参考解决方案。的值fk /米站在RCF柚皮苷和其他九个黄酮类化合物。评估QAMS的有效性,计算出的10类黄酮含量QAMS与ESM的结果进行比较。
2.6。FFA的量化样本
每个FFA样本测量三次使用混合物的定量分析标准(QAMS)和外部标准方法(ESM)的内容来确定10类黄酮。比较这两种方法之间的差异的结果,标准方法的区别(SMD)使用以下方程推导,正如前面解释(16]:
在这里,WESM代表的内容组件使用ESM方法,测量WQAMS代表的内容组件使用QAMS方法测量。
2.7。数据处理和多元统计分析
分类的样本,歧视正交偏最小二乘回归分析(OPLS-DA)方法来最大化独立变量之间的协方差X和响应变量Y。变量影响投影(VIP)评分被用来评估每个可观测变量的歧视性的能力,与变量拥有VIP得分> 1视为潜在标记化合物区别不同的分组。所有OPLS-DA利用SIMCA 14.1软件进行了分析(Umetrics、期刊、瑞典)。
3所示。结果与讨论
3.1。优化制备样品的解决方案
优化FFA的10类黄酮的提取样本,不同回流提取时间(60、90和120分钟)进行评估。萃取效率最低的是在60分钟,有一个最小的区别90和120分钟,但较高的萃取效率达到90分钟(支持信息图S3)。
3.2。UPLC法验证
UPLC法验证的样品进行预处理和分析如上所述,线性、量化的限制,检测确定的极限。如表所示S1,所有的10类黄酮的回归相关系数是0.9990以上,表明一个满意的校正曲线的线性范围内的内容被认为是适合定量分析。10类黄酮的平均回收率从104.32%至96.07不等,而rsd为“平均回收率分别在0.02%和2.74%之间。10类黄酮的相对标准偏差值范围从1.03%到1.22%的可重复性测试。示例解决方案的稳定性验证了超过24小时在4°C,结果从1.22%到2.58%不等的时间点0,4、8、12、16、20、24小时。这些发现表明,FFA示例解决方案非常稳定长达24小时。因此,这个UPLC法演示了可接受的复苏,可靠的精度、稳定性和重复性测定10类黄酮(支持信息表S1)。
3.3。十类黄酮成分的定量分析一个标记
3.3.1。计算的相对校正因子
选择一个合适的内部标准是至关重要的中药中多个化合物的精确测量。本研究选择了柚皮苷作为内部标准由于其可访问性,可承受性,中间保留时间,和稳定性。
rcf公司最初是基于计算峰面积比和柚皮苷等黄酮类化合物的浓度混合参考标准的同时测定使用QAMS十类黄酮。九类黄酮的rcf公司相对于柚皮苷如表所示2。显示rcf公司优秀的准确性,rsd为0.11%至2.93%。
3.3.2。耐用性和系统适用性评价定量分析多组分的一个标志
不同流速的影响,色谱柱,柱温度相对离心力是检查评价QAMS方法的稳定性和耐久性。三列的水域UPLC本·C18Phenomenex LC C18,日本岛津公司C18列被用于分析日本岛津公司LC-20A UPLC系统和水域Acquity UPLC系统,分别。rcf公司决定使用不同的工具和列展出rsd为3%以下。岛津制作所的LC-20A UPLC系统配备了海域本·C18是用来评估的影响列温度(30、35和40°C)和流率(0.1,0.2,和0.3 mL / min)。rcf评估使用各种柱温度和流速rsd小于3%和2%,分别。因此,仪器,列,列温度和流量没有rcf公司产生重大影响,也表现出良好的再现性(支持信息表S2)。
3.3.3。目标色谱峰的位置
的精确确定目标峰值位置使用单一参考QAMS仍然是一个重要的问题。为了解决这个问题,提出了相对保留时间的概念,准确地识别所需的色谱峰,如下方程[中概述17]:
在这里,tk和t米柚皮苷等黄酮类化合物的保留时间下测试,分别。
两个不同UPLC设备被用来评估三个色谱柱的相对保留时间。研究结果显示,其相对标准偏差值的相对保留时间所有组件都低于3%,表明他们可以被利用来定位所有测试组件的峰值(支持信息表S3)。
3.3.4。QAMS和ESM结果的一致性评估
10类黄酮的浓度测定在20 FFA样本不同地区利用ESM和QAMS(表3)。QAMS被表示为SMD值的准确性进行比较分析的结果。SMD范围从0%到2.8%(支持信息表S4),这表明它是可行的,同时量化使用QAMS 10类黄酮在FFA样品。
3.4。RFA和FFA样本的定量分析
3.4.1。比较的内容和数量RFA和FFA的类黄酮
数据2和3比较10类黄酮RFA和FFA样本在不同发酵条件下生产。有七个可识别的山峰在FFA RFA和10个样本,从而揭示三个新的峰(图2)。类黄酮苷的峰的高度比FFA明显高于在RFA,而类黄酮苷配基在RFA比FFA明显降低。图3显示的内容RFA的七类黄酮苷高于所有的FFA样本,和RFA包含几乎没有,或只有几个,类黄酮苷配基。因此,发酵降低了类黄酮苷和增加了类黄酮苷配基,并推测这三个类黄酮苷配基是由发酵的过程(支持信息表S5- - - - - -S8)。
(一)
(b)
(c)
这些数据展示了丰富的RFA和FFA的化学成分的差异。多元统计分析(OPLS-DA)是用于描述和可视化这些差异引起的发酵。
3.4.2。多元统计分析的类黄酮成分FA发酵前后的变化(RFA和FFA)
OPLS-DA被用来区分FA样品发酵前后基于类黄酮含量。分数情节图4(一)显示20 FFA样本明显分开的RFA样本,进一步说明化学成分的变化由于发酵。变量重要性的阴谋(VIP)在图4 (b)显示每个OPLS-DA黄酮类成分的贡献模型。柚皮苷和neohesperidin表现出高贵宾价值观,展示其对样本分类相当大的贡献。
(一)
(b)
研究表明,柚皮苷和橙皮素不易吸收从中草药18]。然而,处理这些化合物转换成单苷和苷配基,显著改善其生物利用度和人体吸收的19- - - - - -21]。足总能产生二次发酵苷等naringenin-7-O-glucoside hesperidin-7-O-glucoside,显著提高柚苷配基的内容以及hesperetin。这是推测,一些黄酮苷降解苷配基或次级苷胞内或由微生物分泌的胞外酶。
因此,与黄酮类化合物的内容分析一致,OPLS-DA提供了进一步的证据,发酵影响FA的成分,导致RFA和FFA之间的差异。FFA成分发酵条件的影响,进一步分析不同条件下是值得的。
3.5。十类黄酮成分的FFA的比较不同发酵条件下
数据3和5表明,发酵温度、湿度、时间和浸泡时间影响FFA的化学成分。类黄酮含量减少时,发酵时间达到4天。发酵温度在37°C或低于27°C影响发酵过程和新化合物的生产。同样的,当发酵湿度低,微生物的生长受到抑制,从而影响发酵过程和新化合物的生产。这些趋势在FFA黄酮类化合物的组成在不同条件下处理提供科学依据的优化发酵过程(支持信息表S5∼S8)。
(一)
(b)
(c)
(d)
4所示。结论
中药的研究需要综合分析方法。本研究建立了一个QAMS FFA的10类黄酮的测定方法。这个方法证明是有效,可靠,适合FFA质量的评价。这10个黄酮类化合物测定在FFA和FA探索发酵过程的变化引起的。发酵条件(温度、湿度、和时间)影响类黄酮含量。发酵的结果在一个相当大的减少在类黄酮苷,而hesperidin-7-O-glucoside和类黄酮苷配基增加。QAMS方法开发的这项研究将使FFA更可行的和有效的质量评估,并将流程优化提供了依据。
缩写
| 费尔南多-阿隆索: | 果实Aurantii |
| RFA: | 生果实Aurantii |
| FFA: | 发酵果实Aurantii |
| 爸爸: | 二极管阵列检测 |
| ESM: | 外标法 |
| QAMS: | 多组分定量分析的一个标志 |
| RCF: | 相对校正因子 |
| SMD: | 标准方法的区别 |
| 中医: | 中国传统医学 |
| OPLS-DA: | 正交偏最小二乘分析的歧视。 |
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
Ting杨概念化的研究中,开发了方法论,策划数据,撰写并准备初稿。迎迎黄开发方法和软件。Qinru李、徐Qijian Yangbing方验证数据。江铃长,艾华黄调查数据。Meiqi王写道,审查和编辑文章。关丽珍夏概念化的研究和写道,审查和编辑文章。
确认
这项工作得到了国家自然科学基金(批准号81873003)和广东省科技项目(批准号2017 a020213012)。
补充材料
辅助材料是关于“校正因子的可重复性,”“十类黄酮的结构,”和“比较不同发酵条件下的组件。“图S1:果实的照片Aurantii和发酵果实Aurantii。图S2:岭南特殊的汤块”的处理步骤处理果实橘黄色的。“图S3:萃取时间对萃取的影响收益率的十个组件的内容。表S1:回归方程、LOD、定量限、精度、复苏、可重复性和稳定性测定十组件。表S2:影响不同的乐器,列,列温度,流速相对离心力。表S3:九类黄酮成分的相对保留时间。表S4:标准方法的区别(SMD) ESM和QAMS之间。表S5-S8: 10类黄酮的内容的比较不同发酵条件下样品。(补充材料)