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Verwendung von Mehrfachlichtstreuung zur Untersuchung der Stabilität von Phyllanthus emblica L. Extrakte, die mit verschiedenen Extraktionsmethoden gewonnen wurden

DOI:

10.3791/65130

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April 14th, 2023

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1State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy/Academy for Interdiscipline, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 2Meishan Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 3Sichuan Nursing Vocational College, 4State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 5Sanajon Pharmaceutical Group, 6TCM Regulating Metabolic Diseases Key Laboratory of Sichuan Province, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

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Summary

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Hier stellen wir eine Stabilitätsbewertungsmethode vor, die auf der Mehrfachlichtstreuungstechnologie basiert, um die Stabilität von Extrakten aus der Traditionellen Chinesischen Medizin zu bewerten.

Abstract

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Das Extraktionsintermediat der Traditionellen Chinesischen Medizin ist das wichtigste Zwischenprodukt im Zubereitungsprozess, und seine Stabilität hat einen wichtigen Einfluss auf die Wirksamkeit und Qualität des Endprodukts. Bestehende Methoden zur Bewertung der Stabilität sind jedoch oft zeit- und arbeitsintensiv, erfordern eine Langzeitbeobachtung und den Betrieb komplexer Geräte (z. B. Hochleistungsflüssigkeitschromatographie), und es ist schwierig, mehr physikalische Informationen über die Instabilität des Systems zu erhalten. Daher ist es dringend notwendig, eine schnelle und genaue Stabilitätsanalysetechnologie für die Traditionelle Chinesische Medizin zu etablieren. Die Mehrfachlichtstreuung ist eine hochmoderne Analysemethode, mit der die Stabilität traditioneller chinesischer Arzneimittel auf umweltfreundliche Weise genau und schnell bewertet werden kann, ohne die Art oder den Zustand der Probe zu verändern oder organische Reagenzien zu verwenden.

In dieser Arbeit konnte das vorliegende Protokoll unter Verwendung der präzisen Scandaten der Mehrfachlichtstreuung schnell die Variationskurven für die Schichtdicke, die Partikelmigrationsgeschwindigkeit und die durchschnittliche Partikelgröße über die Zeit erfassen. Dies ermöglichte die genaue Identifizierung des Mechanismus und der entscheidenden Merkmale, die die Instabilität des Systems in seinen frühen Stadien verursachen. Bemerkenswert ist, dass der Untersuchungszeitraum für den Extraktionsprozess durch die detaillierte Quantifizierung der Systemstabilität erheblich verkürzt werden kann, was auch eine schnelle, genaue und tiefgehende Analyse der Auswirkungen verschiedener Extraktionsprozesse auf die Stabilität von Phyllanthus emblica L ermöglicht.

Introduction

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Bei der Herstellung der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) steht seit jeher die Stabilität der TCM-Extraktionsintermediate und verwandter flüssiger Zubereitungen im Fokus der Inspektion1. Die klinische Wirksamkeit von Arzneimitteln, insbesondere mit Polyphenolen als primärem Wirkstoff, leidet unter erheblichen Stabilitätsproblemen 2,3. Sanajon Flüssigkeit zum Einnehmen und Nuodikang Flüssigkeit zum Einnehmen sind Beispiele für typische Fälle dieser Ausgabe4. Daher ist es wichtig zu lernen, wie man effiziente Werkzeuge einsetzt, um die Stabilität von flüssigen Zwischenprodukten im TCM-Produktionsprozess schnell und genau zu bewerten und zu optimieren. Phyllanthus emblica L. (PE), eine in Südostasien weit verbreitete Heilpflanze, wird angenommen, dass sie gute antioxidative Eigenschaften5 sowie entzündungshemmende6, antibakterielle7 und antitumorale Wirkungen8 hat. Während des thermischen Extraktionsverfahrens wandeln sich die Tannine in PE heftig um9. Bei der Katalyse mit hohen Temperaturen hydrolysieren diese Tannine schnell zu Molekülen wie Gallussäure und Ellagsäure, die aufgrund ihrer schlechten Löslichkeit zu Instabilität oder Ausfällung führen1. Aktuelle Methoden zur Bewertung der TCM-Stabilität, wie z.B. beschleunigte Tests oder Zentrifugation, sind in der Regel umständlich4, was die Weiterentwicklung entsprechender Präparationsprozesse einschränkt.

Basierend auf dem Prinzip der Mehrfachlichtstreuung (MLS) haben wir eine schnelle Stabilitätsbewertungsmethode für PEF-Extrakte etabliert und den Instabilitätsmechanismus analysiert. MLS ist ein Messverfahren, das auf der Abtastung von Nahinfrarot-Lichtquellen basiert. Jeder Wechsel des Lösungssystems führt zu einer Änderung der Lichtintensität. Das einfallende Licht wird gestreut, wenn es von den Partikeln der Probe absorbiert oder durchdrungen wird. Das System zeichnet das Sendelichtsignal auf, wenn es die Probe durchläuft. Ist die Lichtdurchlässigkeit der Probe schlecht, zeichnet das System das rückstreuende Lichtsignal auf. Im Vergleich zur visuellen Beobachtung kann dies viel Zeit sparen1 und kann das Instabilitätsphänomen schnell und genau im Detail analysiert werden, wodurch nützlichere Informationen für die Optimierung des Extraktionsprozesses bereitgestellt werden.

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Protocol

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1. Zubereitung des Extrakts

  1. Wiegen Sie eine angemessene Menge PE genau ab und fügen Sie 10x (Gewicht) deionisiertes Wasser für die Rückflussextraktion hinzu.
  2. Fünf Proben für die Rückflussextraktion für 0 h (E1), 0,5 h (E2), 1 h (E3), 1,5 h (E4) und 2 h (E5) nach dem Wiegen einstellen.
  3. Kühlen Sie die Proben nach der Extraktion auf Raumtemperatur ab und wiegen Sie, um das verlorene Gewicht auszugleichen und die Konsistenz mit den Gewichten vor der Extraktion zu gewährleisten.
  4. Zentrifugieren Sie die Proben 10 Minuten lang bei 8.581 × g , um sicherzustellen, dass unlösliches Material und pflanzliche Rückstände aus der Probenlösung entfernt werden.
  5. Verwenden Sie eine Pipette, um 20 ml Probenlösung in die Probenflasche zu geben, um sicherzustellen, dass die jedes Mal hinzugefügte Lösung die gleiche Höhe hat.
    Anmerkungen: Vermeiden Sie Verunreinigungen, wie z. B. Fingerabdrücke, auf dem Scanteil der Probenflasche, stellen Sie sicher, dass die Probenflasche sauber ist, und prüfen Sie, ob sich sichtbare Kratzer auf der Flaschenoberfläche befinden. Achten Sie beim Hinzufügen der Probenlösung darauf, dass die Probenflasche nicht verschüttet oder verspritzt wird, und stellen Sie sicher, dass sich der Flüssigkeitsstand in jeder Flasche auf der gleichen Höhe befindet.

2. Bedienung des Instruments

  1. Schalten Sie das MLS-Erkennungsinstrument ein und wärmen Sie es 30 Minuten lang auf.
  2. Klicken Sie im oberen Menü auf die Schaltfläche Datei erstellen (oder klicken Sie auf die Schaltfläche Datei | Neue Dateifunktion ), um eine neue Testdatei zu erstellen.
  3. Klicken Sie im oberen Menü auf die Schaltfläche Turbiscan Lab Temperature anzeigen , um die Zieltemperatur des Geräts auf 25 °C einzustellen.
    Anmerkungen: Die eingestellte Temperatur des Geräts muss höher als die Raumtemperatur sein. Andernfalls wird die Probentemperatur durch die Raumtemperatur beeinflusst.
  4. Klicken Sie im oberen Menü auf Program Scan , um das Setup-Analyseprogramm aufzurufen. Fügen Sie das Programm der Liste hinzu, fügen Sie in der Taskleiste 5 Minuten als Zyklus hinzu, scannen Sie 48 Stunden lang in der Analysesequenz und stellen Sie die Ausgleichszeit auf 20 Minuten ein. Wählen Sie dieses Analyseprogramm für alle nachfolgenden Messungen aus.
  5. Bewegen Sie die vorbereitete Probenflasche in das MLS-Detektionssystem. Nachdem Sie das Programm eingerichtet haben, klicken Sie auf Start , um die Messung zu starten.
    Anmerkungen: Achten Sie darauf, die Glasflasche beim Einlegen der Probe nicht zu schütteln. Die Messung kann erst gestartet werden, nachdem die Probentemperatur und die Einstelltemperatur ausgeglichen sind.

3. Programmeinstellung für die Analyse mehrerer Lichtstreuungen

  1. Klicken Sie nach der Datenerfassung auf die Liste der Berechnungsparameter , um die optischen Parameter zur Berechnung des Stabilitätsindex (SI), der Partikelgröße und der Partikelmigrationsgeschwindigkeit einzustellen.
  2. Stellen Sie die optischen Parameter wie folgt ein: die kontinuierliche Phasenlichtdurchlässigkeit (T0) auf 99,99 % (Wasser), den Brechungsindex der dispersen Phase (np) auf 1,36 und den kontinuierlichen Phasenbrechungsindex (nf) auf 1,33.

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Results

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Abbildung 1 zeigt das Prinzip der Mehrfachlichtmessung und die Bedeutung der gesammelten Ergebnisse. In den MLS-Spektrenergebnissen (Abbildung 2) war die Abszisse die Höhe der Probenzelle, und die Ordinate war die Intensität der Transmission (T%) und Rückstreuung (BS%). Durch die Berechnung der MLS-Spektrenergebnisse kann das System die Änderungen der wichtigsten physikalischen Parameter der Probe während des Messzeitraums ermitteln, einschließ...

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Discussion

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Die schnelle und genaue Beurteilung der TCM-Stabilität ist seit jeher ein Schwerpunkt der TCM-Forschung. Um weitere nützliche Informationen für die Verbesserung des Extraktionsprozesses zu erhalten, analysierte diese Studie die Stabilitäts- und Instabilitätsmechanismen einer Probe mit einer zerstörungsfreien Nahinfrarot-Technologie.

In diesem Protokoll werden die wichtigen Stabilitätsparameter auf der Grundlage genauer MLS-Scandaten berechnet. MLS-Scans können die Transmission (T%) un...

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Disclosures

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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Acknowledgements

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Diese Studie wurde durch Zuschüsse der National Natural Science Foundation of China (81973493) unterstützt; Nationales interdisziplinäres Innovationsteam für Traditionelle Chinesische Medizin (ZYYCXTD-D-202209); Gemeinsames Laborprojekt der Sanajon Pharmaceutical Group der Chengdu University of TCM (2019-YF04-00086-JH); und das vom Wissenschafts- und Technologieplan der Provinz Sichuan finanzierte Projekt (2021YFN0100). Die Autoren danken dem Innovativen Institut für Chinesische Medizin und Pharmazie der TCM-Universität Chengdu für die technische Unterstützung bei der Massenspektrometrie.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Verstellbare elektrische HeizjackeBeijing Kewei Yongxing Instrument Co., LtdMH-1000 www.keweiyq.com
Analysenwaage(1/10000)Sartorious, DeutschlandBSA224S www.sartorius.com.cn
CNC-UltraschallinstrumentKunshan Ultrasonic Instrument Co., LtdKQ-500DEwww.ks-csyq.com
GL-16 Hochgeschwindigkeitszentrifuge  Sichuan Shuke Instrument Co., Ltd18091403www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L.Hehuachi Markt für medizinische Materialien  YJL2004Hergestellt in Yunnan
Turbisoft Lab MehrfachlichtstreugerätFranzösisches Formulaction UnternehmenTurbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalysator 1.3.5www.formulaction.com
UPR-II-5T ReinstwassergerätSichuan ULUPURE  Ultrapure Technology Co., LtdZ16030559www.ccdup.com

References

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Erratum

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formal Correction: Erratum: Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods
Posted by JoVE Editors on 8/04/2023. Citeable Link.

An erratum was issued for: Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods. The Authors section was updated from:

Haozhou Huang1
Mengqi Li2
Chuanhong Luo3
Sanhu Fan4
Taigang Mo4
Li Han3
Dingkun Zhang3
Junzhi Lin5
1Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy/Academy for Interdiscipline, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
2Sichuan Nursing Vocational College
3School of Pharmacy/School of Modern Chinese Medicine Industry, State Key Laboratory of Characteristic Chinese Medicine Resources in Southwest China
4Sanajon Pharmaceutical Group
5TCM Regulating Metabolic Diseases Key Laboratory of Sichuan Province, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

to

Haozhou Huang1,2
Mengqi Li3
Chuanhong Luo4
Sanhu Fan5
Taigang Mo5
Li Han4
Dingkun Zhang4
Junzhi Lin6
1State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy/Academy for Interdiscipline, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
2Meishan Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
3Sichuan Nursing Vocational College
4State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
5Sanajon Pharmaceutical Group
6TCM Regulating Metabolic Diseases Key Laboratory of Sichuan Province, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

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