Decodificando materiais fitoterápicos de preparações TCM com o multi

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Jun 05, 2023

Decodificando materiais fitoterápicos de preparações TCM com o multi

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 5988 (2022) Citar este artigo 2551 Acessos 8 Citações 2 Detalhes de métricas altmétricas Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de sequenciamento de alto rendimento,

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 5988 (2022) Citar este artigo

2551 Acessos

8 citações

2 Altmétrico

Detalhes das métricas

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de sequenciamento de alto rendimento, as abordagens para avaliar ingredientes biológicos nas preparações da Medicina Tradicional Chinesa (MTC) também avançaram. Usando uma abordagem de sequenciamento com múltiplos códigos de barras, em teoria, todos os ingredientes biológicos poderiam ser identificados a partir de preparações de MTC, desde que seu DNA estivesse presente. Os ingredientes biológicos de várias preparações clássicas da MTC foram analisados ​​com sucesso com base nesta abordagem em estudos anteriores. No entanto, a universalidade, a sensibilidade e a fiabilidade desta abordagem num conjunto diversificado de preparações da MTC permanecem obscuras. Neste estudo, selecionamos quatro preparações representativas da MTC, nomeadamente Bazhen Yimu Wan, Da Huoluo Wan, Niuhuang Jiangya Wan e You Gui Wan, para avaliação concreta da abordagem de sequenciamento de códigos de barras múltiplos. Com base nos biomarcadores ITS2 e trnL, detectamos com sucesso os materiais fitoterápicos prescritos (PHMs) nessas preparações representativas da MTC (sensibilidade mínima: 77,8%, sensibilidade máxima: 100%). Os resultados baseados no ITS2 também mostraram maior confiabilidade do que o trnL em nível de espécie, enquanto sua combinação poderia fornecer maior sensibilidade e confiabilidade. A abordagem de sequenciamento de códigos de barras múltiplos mostrou boa universalidade, sensibilidade e confiabilidade na decodificação dessas quatro preparações representativas da MTC. Na era dos big data ômicos, este trabalho sem dúvida deu um passo à frente na aplicação da abordagem de sequenciamento de códigos de barras múltiplos na análise de PHMs da preparação de MTC, em direção a uma melhor digitalização e modernização do controle de qualidade de medicamentos.

A preparação da Medicina Tradicional Chinesa (MTC) tem sido usada em clínicas na China há pelo menos 3.000 anos1,2. Tem sido utilizado para prevenir e curar várias doenças na China e tornou-se mais popular em todo o mundo durante as últimas décadas. A preparação da MTC é composta por inúmeras plantas, materiais de origem animal e/ou minerais. De acordo com a orientação da teoria da medicina chinesa e da Farmacopeia Chinesa (ChP)3, diferentes materiais medicinais foram triturados em pó, ou fervidos, depois misturados e moldados em comprimidos juntamente com mel ou água para obter uma preparação de MTC (também chamada de medicamento patenteado). Embora as preparações da MTC tenham sido amplamente utilizadas nos últimos anos, muitos problemas continuam por resolver, como o controlo de qualidade (CQ), no qual deve ser dada especial atenção aos seus materiais e processo de produção para garantir a sua segurança e eficácia. A avaliação da qualidade da MTC inclui principalmente a análise qualitativa e quantitativa de ingredientes químicos e ingredientes biológicos4. Os métodos atuais para o CQ de preparações de TCM foram avaliados principalmente com base em perfis químicos4 (por exemplo, cromatografia em camada fina (TLC)5, cromatografia líquida de alta eficiência ultravioleta (HPLC-UV)6, cromatografia líquida de alta eficiência-espectrometria de massa (HPLC-MS). )7). Em comparação com materiais fitoterápicos de referência ou compostos direcionados, os métodos TLC e HPLC podem recuperar informações sobre espécies, mas não são precisos o suficiente, especialmente para identificar as espécies híbridas de genética, o que pode ocorrer a identificação incorreta e introduzir poluição biológica e adulteração durante os materiais fitoterápicos. processo de coleta e fabricação. No entanto, a utilização do DNA, um fragmento que existe de forma estável em todos os tecidos8, poderia identificar com precisão materiais fitoterápicos em nível de espécie, proporcionando um maior nível de sensibilidade e confiabilidade, e assim complementar a desvantagem da análise química9,10.

O conceito de análise de ingredientes biológicos baseado em códigos de barras de DNA foi proposto por Hebert11. Chen et al. aplicaram pela primeira vez vários códigos de barras de DNA candidatos para identificar plantas medicinais e suas espécies intimamente relacionadas12. Coghlan et al., pela primeira vez, usaram códigos de barras de DNA para determinar se as preparações de MTC contêm derivados de espécies de plantas e animais ameaçadas e com comércio restrito2. Em 2014, Cheng et al. relataram pela primeira vez a análise de ingredientes biológicos para Liuwei Dihuang Wan (LDW) usando o método metagenômico baseado em biomarcadores ITS2 e trnL . Depois disso, surgiram relatos sobre as ervas das preparações da MTC baseadas em biomarcadores de DNA, como Yimu Wan (YMW)14, Longdan Xiegan Wan (LXW)15 e Jiuwei Qianghuo Wan (JQW)16. Curiosamente, estudos recentes relataram várias preparações de MTC que podem ser eficazes na prevenção e tratamento da COVID-1917,18, como a cápsula de Lianhua Qingwen19, os grânulos de Jinhua Qinggan19, o composto de ervas Yiqi Qingjie20, etc. foi relatado que a cápsula de Lianhua Qingwen pode ser eficaz na prevenção ou tratamento de COVID-19, o que pode ser devido aos seus ingredientes biológicos, como Glycyrrhizae Radix Et Rhizoma e Rhei Radix Et Rhizome3. O mesmo princípio se aplica aos grânulos Jinhua Qinggan e aos compostos fitoterápicos Yiqi Qingjie. Estas descobertas enfatizaram novamente a importância da análise de ingredientes biológicos de preparações de MTC usando a abordagem de código de barras de DNA.

 510 bp and the reads of trnL whose length is < 75 bp were removed. After that, we discarded the sequence whose average quality score was below 20 in every five bp sliding window along with the whole reads. The sequences that contained ambiguous base call (N), homopolymers over eight bases or primers mismatched, incorrect barcodes, were also removed from ITS2 and trnL datasets./p>