Клиничка метаболичка анализа у комбинацији са следљивошћу биосинтетичког пута: нови приступ маркеру квалитета кинеске Материа Медица

Контакт:joanna.jia@wecistanche.com/ ВхатсАпп: 008618081934791

Хигхлигхтс

„Откриће клинички активних састојака као смерница, реверзна анализа метаболичких трансформација као веза и следљивост путева биосинтезе као кључ“, нова истраживачка стратегија за откривање маркера квалитета кинеске материа медица (ЦММ), промовише стандард квалитета ЦММ

цистанцхемоћилечити болест бубрегапобољшати функцију бубрега

Апстрактан

Маркер квалитета (К-маркер) кинеске материа медица (ЦММ) игра важну улогу у контроли квалитетаЦММпроизводи. Међутим, његова истраживачка стратегија и техника остају нејасне. На основу чињенице да стандард квалитета одЦММтреба повезати са клиничком ефикасношћу. Узмите Јинг1 Јиангтанг таблете за лечењедијабетес типа 2као пример. откривен је и потврђен К-маркер који се односи на активност путем реверзне анализе метаболизма лекова у клиникама и следљивости путева ботаничке биосинтезе. Стога смо предложили нову стратегију истраживања К-маркера ЦММ-а са „Открићем клинички активних састојака као смерницама, обрнутом анализом метаболичких трансформација као везом и следљивошћу путева биосинтезе као кључном“, како бисмо побољшали контролу квалитетаЦММпроизводи.

Кључне речи: кинески материјал медицински, маркер квалитета, клиничка метаболичка анализа, биосинтетички пут, таблета Јинки Јиангтанг,Дијабетес типа 2

Скраћенице: К-маркер, Маркер квалитета; ЦММЦхинесе материа медица; ЦАС,(С)-канадин синтаза; СТОКСКС, (С)-тетрахидро протоберберин оксидаза; ЈОЈТТ, Јинки Јиангтанг таблете; УПЛЦ, течна хроматографија ултра-перформансе; УПЛЦ-МС/МС, Ултра-перформанце течна хроматографија-тандем масена спектрометрија; СТЗ, Стрептозоцин; ХФД, дијета са високим садржајем масти; ФБГ глукоза у крви наташте; ПБГ Постпрандијална глукоза у крви; ОГТТ, Орални тест толеранције глукозе.

актеозидинцистанцхеимају добре ефекте набубрега

Позадина

Контрола квалитетаКинеска материа медицина (ЦММ)је важна основа за осигурање безбедности и ефикасности ЦММ, а такође је кључно и тешко питање у истраживању стандардизације кинеске медицине већ дуже време. Маркер квалитета (О-маркер) ЦММ-а постао је вруће питање у традиционалномкинеска медицинаса истакнутом улогом у контроли квалитета ЦММ [1]. Његова истраживачка идеја и техника постали су кључна научна питања која су захтевала проширење и унапређење. Тренутно је одвајање и тест биоактивности активних састојака главна истраживачка стратегија за откривање К-маркера ЦММ. Међутим, овај приступ може бити у великој мери слеп, неизвестан, дуготрајан и напоран. У циљу обогаћивања и унапређења теорије, техничких метода и истраживачких путања К-маркера ЦММ-а, неопходно је промовисати трансформације и развој модела евалуације квалитета ЦММ-а са К-маркером као језгром. Стратегија заснована на обрнутој анализи метаболизма лекова у клиникама и следљивости ботаничких биосинтетичких путева до откривања К-маркера ЦММ биће користан додатак за проширење актуелних идеја и приступа истраживања К-маркера у кинеској медицини.

Стога, из концепције, принципа и првобитне намере К-маркера ЦММ-а, предлажемо нову истраживачку идеју за откривање и валидацију К-маркера, бирајући Јинки Јиангтанг таблете (ЈКЈТТ) са значајном клиничком ефикасношћу као модел лека. [2,3]. На основу чињенице да стандард квалитета ЦММ треба да буде у корелацији са клиничком ефикасношћу, било би ефикасно почети са идентификацијом биоактивних састојака у клиничким узорцима (нпр. крв, урин), праћено следљивошћу кроз ботаничке биосинтетске путеве да би се открио биоактиван и инхерентни кључни секундарни метаболити, који би могли бити потенцијални О-маркер. Уз коначну валидацију класичним моделом процене хипогликемије, потврђени О-маркер се може пренети и пратити, омогућавајући његову доступност у контроли квалитета целог производног процеса ЈОЈТТ-а. Ова стратегија наглашава „РЕВЕРЗИРАЊЕ“ – од клиничког профила метаболизма лекова до кључног ботаничког интермедијера у путевима биосинтезе – што обезбеђује да је откривени К-маркер клинички и ботанички повезан, директно повезујући природна својства и клинички значај ЦММ. Ова нова концепција К-маркера ЦММ-а са „Открићем клинички активних састојака као смерницама, реверзном анализом метаболичких трансформација као везом и следљивошћу путева биосинтезе као кључном“, пружа корисну стратегију за теоријске иновације, технолошки напредак и истраживање идеја проширења контроле квалитета ЦММ.

ЈКЈТТ, класична древна формула, први пут се појавила у Киањин Фанг, која је објављена 652. године нове ере (Кинеска династија Тан), забележена је у издању Кинеске фармакопеје из 2015. (том 1), која се састоји од Цоптис Цхиненсис, Астрагалус мембранацеус и Лоницера јапоница). Према издању Кинеске фармакопеје из 2015. (том 1), три дела децокције су припремљена у екстракт алкалоида,

екстракт сапонина и екстракт органске киселине, респективно; и помешан за репарацију таблета. Са биоактивностима као што су снижавање глукозе у крви, побољшање метаболизма липида и осетљивост на инсулин, потврђено је да ЈКЈТТ има дефинитиван терапеутски ефекат на дијабетес типа 2 двоструко слепим плацебом контролисаним рандомизованим клиничким испитивањем [4]. Међутим, стандард квалитета ЈКЈТТ и даље треба да се побољша.

Концепт и актуелно истраживање К-маркера ЦМН-а

О-маркер ЦММ су хемијски састојци који су инхерентни сировом леку или настали током обраде, блиско повезани са атрибутом ЦММ и индикаторима који одражавају безбедност и ефикасност ЦММ у клиници. К-маркер треба да испуни четири основна захтева [1]: (1)К-маркер постоји у сировим лековима, екстрактима и (или) формулацијама; (2)О-маркер треба да буде квалитативно идентификован и квантитативно одређен, и да буде уско повезан са функционална својства ЦММ; (3) К-маркер је у складу са теоријом и праксом традиционалне кинеске медицине; (4) К-маркер има карактеристике преносивости и следљивости. Иновативни академски концепт К-маркера ЦММ има важну академску вредност и практични значај за проучавање стандарда квалитета ЦММ. Њена истраживачка идеја и техничке методе постале су кључна научна питања која су захтевала унапређење.

Главни пут истраживања К-маркера ЦММ

Главни истраживачки пут за проналажење К-маркера је кроз идентификацију хемијског састојка, откривање ексклузивног састојка и валидацију његове биоактивности, чиме је постигнут успех у неколико случајева [5,6]. Као уобичајен истраживачки пут у овој области, такав метод, међутим, има неке неизбежне недостатке. Хемијски састојци уобичајеног ЦММ-а су већ увелико истражени и тешко је и напорно открити нове састојке. Још увек је непознато да ли се искључиви састојак може открити или су повезани са биоактивношћу. Штавише, обично је тешко потврдити да ли је пронађени састојак заиста искључив да би ексклузивни састојак био неексклузиван развојем фитохемије . На пример, коптизин се генерално сматра ексклузивним састојком Ц. Цхиненсис, али је пријављено да се коптизин такође може изоловати из Цоридалис ианхусуо ВТ Ванг[7]. Осим тога, биоактивност ексклузивног састојка може бити тешко проценити да ли је ниска или се тешко концентрише. Стога, према принципу К-маркера ЦММ-а, истражујемо нови приступ истраживању заснован на конотацији К-маркера да би требало да буде повезан са клиничком ефикасношћу и да се може користити за процену квалитета ЦММ-а, који наглашава основне атрибуте „повезана клиничка ефикасност, ботанички инхерентна, следљива у обради и квалитативно и квантитативно детектива“.

Као што је свима познато, након што се фитокемијском сепарацијом добије велики број састојака (потенцијални К-маркер), треба пратити њихову биоактивност ради потврде. Међутим, поред чињенице да је немогуће проценити биоактивност свих изолованих састојака, корелација између истраживања на ћелијама или животињама и клиничке ефикасности је слабо разјашњена, што доводи до открића „псеудо-К-маркера“ који је тешко утврдити. контролу квалитета и повезивање са клиником [8-11]. Стога се активни састојци могу сазнати из терминалног клиничког ефекта. У ствари, разјашњавање њиховог правила метаболизма ин виво, и узводни прототип или метаболити могли би се обрнуто анализирати, што је од суштинског значаја за истраживање потенцијалног К-маркера који се односи на клинику.

Интринзична својства и повезаност биоактивности секундарних метаболита дају важан траг за истраживање К-маркера

Секундарни метаболити у путевима биосинтезе биљака су главни извор активних састојака у ЦММ, на које утичу земљиште, клима, симбиотски организми, методе узгоја и други фактори током раста и развоја биљака, формирајући сопствене јединствене путеве биосинтезе [12] . Наиме, иако хемијски састојци (прекурсори, интермедијери и секундарни метаболити) биљака из истог извора имају различите структуре, они су углавном састављени од одређене основне структурне јединице и формирају се у различите унутрашње састојке. Штавише, постигнута су адекватна достигнућа у биосинтетичким путевима активних састојака (секундарних метаболита) уобичајеног ЦММ [13-15]. На пример, пут биосинтезе берберина, једног од активних састојака Ц. Цхиненсис, припада путу синтезе алкалоида бензилизохинолина. Синтеза бензилизохинолинског алкалоида почиње од Л-тирозина, који формира два кључна интермедијера укључујући (С)-скорелин и (С)-тетрахидроколумбамин путем ензимске реакције у више корака. (С)-тетрахидроколумбамин се затим трансформише у берберин (слика 1), као и структурно сличне активне састојке као што су коптизин, палматин, колумбамин и магнофлорин [16], што доводи до научног питања да ли контрола квалитета Ц. Цхиненсис може бити реализован контролисањем (С)-тетрахидроколумбамина или (С)-скоралне линије, уобичајеног узводног кључног интермедијера познатих активних састојака Ц. Цхиненсис. Ако јесте, могуће је повезати и контролисати неколико низводних активних састојака са сличним структурама и ефектима да би се проценио квалитет ЦММ. Стога, нова стратегија приступа – „активни састојци се откривају из клинике, узводни прототипови или метаболити активних састојака се обрнуто анализирају метаболичким правилом ин виво, а ови унутрашњи састојци служе као потенцијални К-маркер“, представља иновативни развој за проширење тренутни путеви истраживања К-маркера ЦММ-а (слика 2).

К-маркер ЈКЈТТ се може истражити стратегијом интеграције – „Откриће клинички активних састојака, реверзна анализа метаболичких трансформација и следљивост путева биосинтезе“

Тренутно се квалитет ЈКЈТТ контролише квалитативном и квантитацијом делимичних састојака и општим захтевима за препарате, који су недовољни да одражавају интегрални квалитет формуле, и тешко их је повезати са квалитетом преноса и трага сирових лекова, комада децокција и припреме. Са својим релативно једноставним саставом, у великој мери истраженим метаболизмом биоактивних састојака ин виво и ботаничким путевима биосинтезе, ЈКЈТТ може бити модел који промовише истраживање о откривању и валидацији К-маркера ЦММ.

Производња и контрола квалитета репрезентативног узорка ЈКЈТТ и сакупљање серума пацијената којима је даван ЈКЈТТ

Препарат ЈКЈТТ се производи од квалификованих Цоптис Цхиненсис, Астрагалус мембранацеус и Лоницера јапоница према техници у издању Кинеске фармакопеје 2015 (том 1). На основу националних законских стандарда, вишекомпонентно одређивање и хемијски отисак прста могу се применити за интегралнију процену квалитета сирових лекова, децокција и препарата, што обезбеђује да резултати накнадног истраживања могу бити упоредиви и следљиви. Осим тога, пратећи медицинску етику и критеријуме укључивања и искључивања, пацијенти садијабетес типа 2добијају ЈКЈТТ, а њихови узорци серума су сакупљени.

Идентификација апсорбованих састојака и метаболичких производа ЈКЈТТ и њихова реверзна анализа према трансформацијама

На основу утврђене методологије, апсорбовани састојци и њихови метаболички производи ЈКЈТТ се одређују помоћу УПЛЦ-КТОФ/МСЕ или УПЛЦ-К-Орбитрап МС/МС, а непозната структура једињења и различити састојци се могу спекулисати. Затим, пратећи стратегију реверзне анализе, могу се спекулисати и разјаснити састојци ЈОЈТТ апсорбовани у крв и њихово правило трансформације, у складу са структурним метаболичким карактеристикама састојака и њихових производа (Слика 3).

Правило трансформације састојака у ЈКЈТТ се може пратити након "сирових лекова, децокција и препарата"

Уз разјашњавање састојака апсорбованих у крви и њихових метаболита, УПЛЦ или УПЛЦ-МС/МС детектује ове састојке у сировим лековима, децокцијама и препаратима који се односе на ЈКЈТТ да би се обрнуто пратило и анализирало и на крају обезбедило који би секундарни метаболити требало да буду фокусиран на сирове дроге или биљке.

Уз разјашњавање састојака апсорбованих у крви и њихових метаболита, УПЛЦ или УПЛЦ-МС/МС детектује ове састојке у сировим лековима, децокцијама и препаратима који се односе на ЈКЈТТ да би се обрнуто пратило и анализирало и на крају обезбедило који би секундарни метаболити требало да буду фокусиран на сирове дроге или биљке.

Откриће потенцијалног К-маркера ЈКЈТТ ботаничким биосинтетичким путевима

Уз разјашњене биосинтетичке путеве као траг, одабрани су апсорбовани састојци са способношћу преноса квалитета и карактеристикама које се могу пратити да би се анализирали њихови узводни секундарни метаболити или кључни интермедијери, који се могу одредити као потенцијални К-маркери ако су биоактивни, инхерентни и могу да преносе квалитет и могу се пратити и детектовати.

Валидација К-маркера ЈКЈТТ класичним моделом евалуације који се односи на терапеутски ефекат

Потенцијални К-маркери ЈКЈТТ су квалитативно и квантитативно анализирани помоћу УПЛЦ или УПЛЦ-МСМС. У складу са Кинеском фармакопејом, биолошки тестови на различитим серијама ЈКЈТТ се спроводе у утврђеном хипогликемијском моделу у ћелијама (модел ћелије отпорности на инсулин успостављен коришћењем ХепГ2 ћелија)[17] и животиња (пацови храњени исхраном са високим садржајем масти, праћене интраперитонеалном ињекцијом стрептозоцин)[18]. Користећи мултиваријантну статистичку анализу, процењује се интегрална релевантност између О-маркера и хипогликемијске активности и К-маркер ЈКЈТТ је коначно потврђен. Ретроспективно клиничко посматрање се може применити да се потврди када је то потребно.

За све горе наведено, комбинујемо заједничке идеје и технике како бисмо формирали нови приступ К-маркеру ЦММ,

који се заснива на „Откриће клинички активних састојака, реверзна анализа метаболичких трансформација и следљивост путева биосинтезе“, како би се обогатила и побољшала теорија и техничке методе ЦММ'К-маркера (Слика 4).

Дискусија

Предлог иновативне концепције, К-маркер, надокнађује недостатак тренутне контроле квалитета, која има важне академске вредности и практични значај. А да би се промовисала револуција и развој контроле квалитета у ЦММ-у са О-маркером као језгром, истраживачка идеја и техника треба да се прошири и побољша.

У овом чланку, у смислу чињенице да стандард квалитета ЦММ треба да буде у корелацији са клиничким терапијским ефектом, предлажемо нову идеологију да откриће О-маркера може почети од идентификације биоактивних састојака из клиничког посматрања, након чега следи реверзна анализа о метаболизму лекова ин виво. Ова стратегија превазилази недостатак да је конвенционално истраживање о контроли квалитета тешко повезати са клиничком безбедношћу и ефикасношћу, и спречава да конвенционално истраживање буде слепо и случајно. Наш предлог промовише тренутну контролу квалитета ЦММ да буде идеално иновативна, са одређеним терапеутским ефектом и разјашњеним путем биосинтезе који би били предуслови. Осим тога, морамо истаћи да је нова стратегија ново истраживање, а не порицање тренутне ЦММ-ове методе истраживања К-маркера. Свакако, наше методе истраживања ЦММ-овог К-маркера имају неизбежна ограничења. На пример, ова истраживачка стратегија се може применити на ботаничке, а не на животињске или минералне лекове. А ботанички путеви биосинтезе и хемијске супстанце субјеката треба да буду делимично разјашњени. Поред тога, добијање клиничких узорака може бити незгодно за неке лабораторије. Ипак, у складу са концептом, принципом и оригиналном намером ЦММ-овог О-маркера, пут истраживања би требало да буде разнолик. Свака стратегија истраживања има одређени обим примене. Требало би да се бира и мења према различитим истраживачким објектима, како би се заједнички промовисала иновација и развој теорије и техничких метода ЦММ-овог К-маркера.

Референце

1. Лиу ЦКС, Цхенг ИИ, Гуо ДА, ет ал. Нови концепт маркера квалитета за процену квалитета и контролу процеса кинеских лекова. Цхин Херб Мед, 2017. 9: 3−13.

2. Иуе СЈ, Лиу Ј, Фенг ВВ, ет ал. Дисекција синергистичког механизма Хуангкија и Хуанглиана за дијабетес мелитус заснована на системској фармакологији. Фронт Пхармацол 2017. 8: 694.

3. Гао ЛХ, Лиу К, Лиу СН, ет ал. Рафинисана таблета ЈинКи-ЈиангТанг побољшава стање предијабетеса тако што смањује инсулинску резистенцију и побољшава функцију бета ћелија код мишева. Ј Етхнопхармацол 2014. 151: 675−685.

4. Цхао М, Зоу Д, Зханг И, ет ал. Побољшање инсулинске резистенције традиционалном кинеском медицином код пацијената са дијабетесом типа 2. Ендоцр, 2009. 36(2): 268.

5. Зхонг И, Зху Ј, Ианг З, ет ал. Стратегија заснована на К-маркеру за ЦМЦ истраживање кинеске медицине: студија случаја сапонина Панак Нотогинсенг. Фитомедицина, 2018. 44: 129-137.

6. Лиао М, Сханг Х, Ли И, ет ал. Интегрисани приступ откривању маркера квалитета који су у основи ефеката Алисма Ориентале на метаболизам липида, користећи хемијску анализу и мрежну фармакологију. Фитомедицина, 2018. 45: 93−104.

7. Схи ЈМ, Хан ВЛ, Ие ВЦ, ет ал. Студија о хемијским састојцима Цоридалис ианхусуо ВТВанг. Нат Прод Рес Дев (Цхин), 2011. 23: 647−651.

8. Фенг ВВ, Зханг И, Танг ЈФ, ет ал. Комбинација хемијског отиска прста са биолошким тестом, пожељан приступ за контролу квалитета ињекције шафранике. Анал Цхим Ацта, 2018. 1003:56−63.

9. Иан Д, Ксионг И, Ма ЛН, ет ал. Предлог за успостављање обрасца оцењивања квалитета и одговарајућег режима за кинеску материа медица на основу клиничке ефикасности. Цхин Традит Хербал Другс (Цхин), 2013. 44(1): 1−5.

10. Реардон С. Мишева кућа може упропастити експерименте: Фактори животне средине леже иза многих непоновљивих експеримената са глодарима. Природа, 2016. 530: 264.

11. Иан Д, Лиу Ј, Ванг АТ, ет ал. Истраживање истраживачких идеја о механизму доминантних болести у традиционалној кинеској медицини на основу медицине засноване на доказима. Цхин Ј Цхин Матер Мед (Цхин), 2018. 13: 2633−2638.

12. Зи Ј, Мафу С, Петерс РЈ. За гиберелине и даље! Истраживање еволуције (Ди)терпеноидног метаболизма. Анну Рев Плант Биол, 2014. 65(1): 259−286.

13. Хе СМ, Лианг ИЛ, Цонг К, ет ал. Идентификација и карактеризација гена укључених у биосинтезу алкалоида бензилизохинолина код врста Цоптис. Фронт Плант Сци, 2018. 9: 731.

14. Којима М, Уритани И. Студије о биосинтези хлорогенске киселине у ткиву корена слатког кромпира са посебним освртом на изолацију интермедијера хлорогенске киселине. Плант Пхисиол, 1973. 51: 768−771.

15. Мосес Т, Пападопоулоу КК, Осбоурн А. Метаболички и функционални диверзитет сапонина, биосинтетичких интермедијера и полусинтетичких деривата. Црит Рев Биоцхем Мол Биол, 2014. 49: 439−462.

16. Ма И, Гуо Ј, Мао ИП, ет ал. Анализа путева биосинтезе активних састојака у лековитим биљкама и њихова доступност. Цхин Ј Традит Цхин Мед Пхарм, 2017. 32: 2079−2083.

17. Сонг ЈЈ, Ванг К, Ду М, ет ал. Пептид ИППККНКДКТЕ добијен из казеина гликомакропептида побољшава високу инсулинску резистенцију изазвану глукозом у ХепГ2 ћелијама путем активације АМПК сигнализације. Мол Нутр Фоод Рес, 2017. 61: 1600301.

18. Мансор ЛС, Гонзалез ЕР, Цоле МА, ет ал. Срчани метаболизам у новом моделу дијабетеса типа 2 пацова који користи исхрану са високим садржајем масти са ниском дозом стрептозотоцина. Цардиовасц Диабетол, 2013. 12:136-136.