Progrès de la recherche et application de la technologie des empreintes digitales sur la matière médicale chinoise

Abstrait:Matière médicale chinoise (MMC)La technologie des empreintes digitales est une méthode efficace pour évaluer les avantages et les inconvénients, identifier l'authenticité, distinguer les espèces et garantir la cohérence et la stabilité de la CMM. Avec le développement de la technologie analytique moderne, la technologie d'empreintes digitales CMM est largement utilisée et approuvée dans l'étude des composants efficaces, le contrôle qualité etidentification de la médecine chinoise. Les références associées deempreintes biologiquesde CMM et les empreintes chimiques de CMM (y compris IR, UV, RMN, méthode électrochimique, CCM, HPLC, GC et CEP) et les méthodes de calcul des données au cours des trois années ont été résumées dans cet article. Parallèlement, l'orientation et les perspectives de la technologie d'empreintes digitales CMM sont discutées.

Mots-clés : Matière médicale chinoise; empreinte digitale; composant efficace;contrôle de qualité; identification de la matière médicale chinoise

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Au cours des dernières décennies, la demande de médecine traditionnelle chinoise (MTC) et de ses préparations a augmenté rapidement dans le monde, et il est devenu de plus en plus urgent d'évaluer et de garantir leur qualité. Étant donné que la MTC contient un grand nombre de composants chimiques complexes, il est difficile de caractériser complètement tous les composés, et ces composés ont généralement des effets synergiques dans le traitement, de sorte que le contrôle qualité de la MTC est beaucoup plus difficile que celui des médicaments chimiques de synthèse. Il est donc essentiel de garantir la qualité de la MTC et de ses préparations [1]. La technologie des empreintes digitales MTC est une méthode efficace pour évaluer la qualité de la MTC, identifier son authenticité, distinguer les espèces et garantir sa cohérence et sa stabilité.Empreintes digitales MTCsont divisées en empreintes chimiques et empreintes biologiques. Les empreintes chimiques sont des spectres ou des chromatogrammes obtenus en mesurant les différents composants chimiques de la MTC. Les techniques analytiques correspondantes comprennent la spectroscopie infrarouge, la spectroscopie ultraviolette, la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, la méthode électrochimique, la chromatographie sur couche mince,chromatographie liquide haute performance, chromatographie en phase gazeuse, électrophorèse capillaire, etc. [2] ; les empreintes biologiques sont principalement utilisées pour identifier l’authenticité des fragments de gènes de la MTC.

Cet article résume principalement la littérature pertinente sur les méthodes de calcul des empreintes digitales et des données de la médecine traditionnelle chinoise au cours des trois dernières années et discute de son orientation et de ses perspectives de développement.

1 empreinte chimique

1.1 Empreinte spectrale

1.1.1 Spectroscopie infrarouge

La spectroscopie infrarouge utilise la fréquence d'absorption infrarouge degroupes fonctionnels moléculairesdans des composés pour analyser des échantillons. Cette méthode analytique nécessite des méthodes d'échantillonnage flexibles et présente les avantages d'être rapide, simple et faible en termes de coûts de test [3]. Cependant, la spectroscopie infrarouge montre le spectre des composants chimiques mixtes de la médecine traditionnelle chinoise, et les spectres infrarouges sont additifs, cette méthode ne peut donc pas être utilisée comme méthode d'analyse quantitative. Il a peu de spécificité pour les médecines traditionnelles chinoises comportant des composants complexes. Il est actuellement utilisé pour identifier l'authenticité des médecines traditionnelles chinoises telles que l'huile de crapaud, la racine de coptis, les perles et les préparations composées.

Wang et coll. [4] ont utilisé la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) combinée à la spectroscopie infrarouge dérivée seconde (SD-IR) et à la spectroscopie infrarouge à corrélation bidimensionnelle (2D-IR) pour développer une macro-empreinte infrarouge en plusieurs étapes basée sur le pic de base. technologie d'adaptation et coefficient de corrélation spectrale pour surveiller les changements de flavonoïdes, de saponines, de sucres, de glycyrrhizine et de glycyrrhizinate d'ammonium lors de la séparation des composants chimiques de Glycyrrhiza uralensis Fisch. Cette méthode peut révéler rapidement et complètement les changements de divers composants chimiques lors de la séparation de la réglisse. Ma et coll. [5] ont établi l'empreinte digitale FT-IR et 2D-IR de Panaxnotogeinseng (Burk.) FH Chen, qui permet d'identifier rapidement trois types dePanax notoginseng: 20T, 60T et 120T. Cette méthode peut être utilisée pour identifier les médecines traditionnelles chinoises facilement confondues. Chen Long et coll. [6] ont utilisé la spectroscopie proche infrarouge combinée à la diffraction des rayons X et au titrage EDTA pour analyser huit types de médicaments minéraux chinois contenant du carbonate, notamment la pierre de Nanhanshui, la stalactite, l'hirondelle de pierre, le crabe de pierre, la fleur de pierre, la calamine, la pierre de cerveau de poisson et pierre de pipe d’oie. Les résultats ont montré que les bandes spectrales caractéristiques des carbonates étaient de 6070-5000 cm-1 et 4800-4050 cm-1, parmi lesquelles le pic du carbonate de calcium a été déterminé à 4 275 cm{{ 11}}. Cette méthode fournit de nouvelles idées et méthodes pour l’identification et le contrôle qualité des médicaments minéraux chinois. Xu et coll. [7] ont utilisé le FT-IR combiné au SD-IR et au 2D-IR pour établir une analyse macroscopique infrarouge en plusieurs étapes des empreintes digitales de Coptis chinensis Franch. En comparant les intensités maximales de ses pics communs et de ses variantes, divers produits transformés et différents extraits de Coptis chinensis peuvent être rapidement identifiés et distingués.

Yang Wenzhe et coll. [8] ont utilisé la spectroscopie proche infrarouge combinée à l'analyse en composantes principales (ACP) pour analyser cinq pièces médicinales chinoises de coquillages marins :huître Ostrea rivularis Gould, pierre cassia osmanthus Haliotis diversicolor Reeve, nacre Hyriopsis cumingii (Lea), coquille Cyclina sinensis (Gmelin) et Arca subcrenata Lischke. Les résultats ont montré que cette méthode permettait de très bien distinguer les huîtres, l'osmanthus de cassia et la nacre. Étant donné que la relation et la structure de la coquille ondulée étaient similaires, elle ne pouvait pas être distinguée, mais ces deux matières médicinales étaient clairement distinguées des trois autres matières médicinales. Yan et coll. [9] ont utilisé le FT-IR combiné au SD-IR et au 2D-IR pour effectuer une identification par spectroscopie infrarouge sur Lonicera Japonica et Flos Lonicerae Confusae. Les résultats ont montré qu'il y avait des différences évidentes entre les deux à 1 078, 1 050, 988, 923, 855, 815 et 781 cm−1. Cette méthode peut être utilisée comme technologie efficace pour identifier l’authenticité de Lonicera Japonica.

1.1.2 Spectroscopie ultraviolette

La spectroscopie ultraviolette est un spectre généré par la transition des électrons de valence dans les molécules. Il s'appuie sur la position du pic d'absorption sur le spectre et l'intensité d'absorption du spectre d'absorption pour analyser et identifier les échantillons. Il présente les caractéristiques d'une grande praticité, d'une sensibilité fiable, d'une absence de pollution et d'une bonne reproductibilité [10]. Cependant, cette méthode présente également des limites. Puisqu’il ne peut fournir que des informations sur les pics d’absorption des composants chimiques, il ne peut pas refléter pleinement les changements dans les composants chimiques des matières médicinales chinoises, ni quantifier avec précision les matières médicinales chinoises. De plus, son erreur quantitative est principalement due au chevauchement des pics d’absorption de substances coexistantes.

Huang Tao et coll. [11] ont établi des empreintes ultraviolettes d'extraits de chloroforme, d'éther de pétrole, d'eau et d'éthanol anhydre de Pinellia ternata (Thunb.) Breit., respectivement. En utilisant la méthode d'analyse de séquence à double indice, en comparant le taux de crête de variation et le taux de crête commun du spectre, il peut identifier avec précision des échantillons de Pinellia provenant de 19 origines différentes. Zhong Gui et coll. [12] ont utilisé les empreintes UV combinées à une analyse discriminante de moindre variance partielle (PLS-DA) pour identifier Panax japonicas CA Mey.var. major (Burk.) CY Wu et KM Feng d'origines différentes. Les résultats de l'analyse ont montré que bien que les longueurs d'onde d'absorption des pics d'absorption caractéristiques des Panax japonicas de différentes origines soient similaires, les intensités des pics étaient différentes. L’intensité maximale peut être utilisée efficacement pour distinguer les Panax japonicas de différentes origines. Zuo Xu et coll. [13] ont comparé la valeur de similarité des empreintes UV avec le seuil dans l'expérience de mélange de farine de sarrasin Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn. Les résultats ont montré que lorsque le seuil de farine de sarrasin était inférieur à 95 %, la valeur de similarité changeait de manière significative. Il s’agit d’une méthode pratique, peu coûteuse et rapide pour identifier la stabilité de la qualité de la farine de sarrasin.

1.1.3 Spectroscopie de résonance magnétique nucléaire

La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire est un spectre produit par la transition de niveau d'énergie d'un noyau atomique spécifique lorsqu'il absorbe l'énergie du rayonnement radiofréquence dans un champ magnétique. La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire se caractérise par son unicité, son exhaustivité, ses caractéristiques et son caractère quantitatif. Avec les méthodes standard d’extraction et de séparation, il existe une correspondance précise entre les spectres de résonance magnétique nucléaire et les espèces végétales, et il n’est pas facile de les confondre [14]. Cette méthode détermine la structure des composants chimiques pertinents dans la médecine traditionnelle chinoise en obtenant des paramètres tels que le déplacement chimique du proton ou du carbone, le nombre de pics de résonance et l'intensité relative à partir des spectres 1H-RMN ou 13C-RMN, et est généralement applicable dans l'analyse et identification de la médecine traditionnelle chinoise.

Farag et coll. [15] ont utilisé la technologie de résonance magnétique nucléaire 1D et 2D pour établir l'empreinte digitale de l'extrait brut de Balanites aegyptiaca (L.) Del., et ont réussi à identifier pour la première fois les alcaloïdes de fenugrec (qui ont des effets hypoglycémiants évidents), ce qui pourrait fournir un nouvelle option pour le traitement du diabète. Huang Tao et coll. [16] ont établi l'empreinte digitale 1H-RMN d'Eucommia ulmoides Oilv., et ont utilisé le titrage RMN et la spectroscopie RMN bidimensionnelle JRES pour marquer les cinq produits actifs qu'elle contient, à savoir l'acide chlorogénique, le kaempférol, la terrestrine, la quercétine et l'astragaloside, fournissant ainsi un nouveau moyen pour le contrôle qualité d'Eucommia ulmoides. Petrakis et coll. [17] ont effectué une analyse du spectre RMN de l'hydrogène sur Crocus sativus L. et un échantillon mixte de Crocus sativus L. frelaté avec 20 % d'étamines de Crocus, de carthame, de curcuma et de gardénia, et ont établi une empreinte digitale RMN 1H. L’ACP, l’analyse discriminante des moindres carrés partiels orthogonaux (OPLS-DA) et l’O2PLS-DA ont été utilisées pour observer clairement que la similitude entre le safran véritable et le safran frelaté était très faible. Cette méthode peut être utilisée comme une technologie efficace pour distinguer la qualité du safran. Qu Tingli et coll. [18] ont utilisé la technologie de résonance magnétique nucléaire pour établir l'empreinte digitale 1H-RMN de l'injection d'astragale et ont identifié 25 métabolites primaires et secondaires contenus dans l'injection d'astragale. En combinaison avec l'analyse du contenu relatif et de la similarité, la composition chimique de 8 lots d'injection d'astragale a été identifiée, qui peut être utilisée comme norme d'évaluation de la qualité pour l'injection d'astragale.