Name: Inspección rápida de la calidad del índigo natural mediante dispersión múltiple de la luz (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-08-18T12:10:00.000+00:00
Duration: 3 min 40 s
Description: Aprende a evaluar la calidad del Índigo Natural mediante dispersión múltiple de la luz. Este método rápido y no invasivo permite controlar la autenticidad de medicamentos herbales sin alterar la muestra ni usar reactivos orgánicos.

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El trabajo desea agradecer el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 82173976), el Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave (No. 2018YFC1707205) y el Laboratorio Estatal Clave de Medicamentos Innovadores y Equipos Farmacéuticos de Alto Ahorro de Energía, Universidad de Medicina Tradicional China de Jiangxi (No. GZSYS202003).

1. Preparación de la muestra de ensayo
<ol><li>Prepare cuatro lotes diferentes de polvo de hierbas Indigo Naturalis para la prueba. Pasar cada muestra por el séptimo tamiz y el noveno tamiz por turnos y recoger la muestra entre el séptimo y el noveno tamiz5. NOTA: El tamaño medio de la abertura del séptimo tamiz es de 125 μm ± 5,8 μm. El tamaño medio de la abertura del noveno tamiz es de 75 μm ± 4,1 μm.</li>
	<li>Pesar con precisión 0,2 g de la muestra (polvo de Indigo Naturalis) en un papel de pesaje y reservar.</li>
</ol>2. Adición de muestras
<ol><li>Construya un soporte de hierro y coloque un anillo de hierro con un embudo de 5 cm de diámetro.</li>
	<li>Utilice una pipeta para añadir 20 ml de agua pura al frasco de vidrio de muestra (diámetro inferior 2,6 cm, altura 6 cm). Coloque la botella de vidrio de muestra directamente debajo del embudo de modo que el borde inferior del embudo quede al ras con la boca de la botella. NOTA: Limpie el exterior del vial de vidrio de muestra con una toalla de papel limpia y no abrasiva e inspeccione la superficie del vidrio en busca de marcas visibles. Si los hay, cambia la botella de vidrio. Tenga cuidado de no derramar al agregar líquido.</li>
	<li>Suelte la muestra a una altura de 80 cm desde el borde inferior del embudo para que pueda deslizarse libremente a lo largo del embudo hacia el frasco de muestras.</li>
</ol>3. Funcionamiento del instrumento
<ol><li>Encienda el instrumento Turbiscan Lab y caliéntelo durante 30 minutos.</li>
	<li>Cree el archivo. Haga clic en el botón Crear archivo en el menú superior (o en la función Nuevo archivo en el menú Archivo) para crear un nuevo archivo de medición vacío. Defina su nombre y ubicación de guardado (de forma predeterminada, la carpeta de datos se encuentra en: "C:/users/admin/Formulaction/FAnalyser/Data".</li>
	<li>Haga clic en el botón Mostrar temperatura de laboratorio de Turbiscan en el menú superior para establecer la temperatura objetivo del instrumento en 25 °C. NOTA: La temperatura del instrumento está influenciada por la temperatura ambiente, así que tenga cuidado de ajustar la temperatura ambiente.</li>
	<li>Haga clic en Análisis de programa en el menú superior para ingresar al programa de análisis de configuración. Agregue el programa a la lista y, en la barra de tareas, agregue 30 s como ciclo y 21 escaneos a la secuencia de análisis. Seleccione este programa de análisis para todas las mediciones posteriores.</li>
	<li>Mueva el vial de muestra preparado al sistema de medición. Después de configurar el programa, haga clic en Iniciar para iniciar la medición. NOTA: Tenga cuidado de no agitar la botella de vidrio cuando se mueva y solo muévala ligeramente.</li>
	<li>Después de la adquisición de datos, haga clic en la lista de parámetros calculados para calcular automáticamente el TSI.</li>
</ol>

<ol><li>Li, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+application+of+water+test+in+the+identification+of+traditional+Chinese+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Medicine+Modern+Distance+Education+of+China%22%5BJournal%5D)">The application of water test in the identification of traditional Chinese medicine.</a> Chinese Medicine Modern Distance Education of China. 19 (23), 153-155 (2021).</li>
<li>Ye, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+application+effect+of+water+test+method+in+identification+of+traditional+Chinese+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Heilongjiang+Medicine+Journal%22%5BJournal%5D)">Analysis of application effect of water test method in identification of traditional Chinese medicine.</a> Heilongjiang Medicine Journal. 33 (02), 283-285 (2020).</li>
<li>Yang, Q. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+natural+dye+to+herbal+medicine%3A+a+systematic+review+of+chemical+constituents%2C+pharmacological+effects+and+clinical+applications+of+indigo+naturalis%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Medicine%22%5BJournal%5D)">From natural dye to herbal medicine: a systematic review of chemical constituents, pharmacological effects and clinical applications of indigo naturalis.</a> Chinese Medicine. 15 (1), 127(2020).</li>
<li>Chen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+application+value+of+water+test+method+in+the+identification+of+Chinese+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Traditional+Chinese+Medicine+Management%22%5BJournal%5D)">The application value of water test method in the identification of Chinese medicine.</a> Journal of Traditional Chinese Medicine Management. 30 (10), 133-134 (2022).</li>
<li>Liu, X. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment+and+application+of+a+rapid+quality+inspection+method+for+Indigo+Naturalis+based+on+quantitative+portrayal+of+water+testing+process%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pharmacologica+Sinica%22%5BJournal%5D)">Establishment and application of a rapid quality inspection method for Indigo Naturalis based on quantitative portrayal of water testing process.</a> Acta Pharmacologica Sinica. 57 (11), 3411-3418 (2022).</li>
<li>Mengual, O., Meunier, G., Cayre, I., Puech, K., Snabre, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterisation+of+instability+of+concentrated+dispersions+by+a+new+optical+analyser%3A+the+TURBISCAN+MA+1000%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+A%3A+Physicochemical+and+Engineering+Aspects%22%5BJournal%5D)">Characterisation of instability of concentrated dispersions by a new optical analyser: the TURBISCAN MA 1000.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 152 (1), 111-123 (1999).</li>
<li>Olatunji, O. N., Du, J., Hintz, W., Tomas, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+particle+sedimentation+analysis+in+sterically-stabilized+TiO2+particles+stability+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Powder+Technology%22%5BJournal%5D)">Application of particle sedimentation analysis in sterically-stabilized TiO2 particles stability assessment.</a> Advanced Powder Technology. 27 (4), 1325-1336 (2016).</li>
<li>Ferrentino, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fining+of+red+wine+monitored+by+multiple+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Agricultural+and+Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Fining of red wine monitored by multiple light scattering.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65 (27), 5523-5530 (2017).</li>
<li>Ramezani, M., Ferrentino, G., Morozova, K., Scampicchio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+light+scattering+measurements+for+online+monitoring+of+milk+fermentation%5BTitle%5D)+AND+%22Foods%22%5BJournal%5D)">Multiple light scattering measurements for online monitoring of milk fermentation.</a> Foods. 10 (7), 1582(2021).</li>
<li>Yang, H. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+approach+to+evaluate+the+particle+growth+and+sedimentation+of+dispersed+polymer+microsphere+profile+control+system+based+on+multiple+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Powder+Technology%22%5BJournal%5D)">A new approach to evaluate the particle growth and sedimentation of dispersed polymer microsphere profile control system based on multiple light scattering.</a> Powder Technology. 315, 477-485 (2017).</li>
<li>Zhang, X. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+non-high-risk+acute+promyelocytic+leukemia+with+realgar-indigo+naturalis+formula+%28RIF%29+and+all-trans+retinoid+acid+%28ATRA%29%3A+study+protocol+for+a+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Trials%22%5BJournal%5D)">Treatment of non-high-risk acute promyelocytic leukemia with realgar-indigo naturalis formula (RIF) and all-trans retinoid acid (ATRA): study protocol for a randomized controlled trial.</a> Trials. 21 (1), 7(2020).</li>
<li>Sugimoto, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+efficacy+and+safety+of+oral+Qing-Dai+in+patients+with+ulcerative+colitis%3A+a+single-center+open-label+prospective+study%5BTitle%5D)+AND+%22Digestion%22%5BJournal%5D)">Clinical efficacy and safety of oral Qing-Dai in patients with ulcerative colitis: a single-center open-label prospective study.</a> Digestion. 93 (3), 193-201 (2016).</li>
<li>Lin, Y. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+assessment+of+patients+with+recalcitrant+psoriasis+in+a+randomized%2C+observer-blind%2C+vehicle-controlled+trial+using+indigo+naturalis%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Dermatology%22%5BJournal%5D)">Clinical assessment of patients with recalcitrant psoriasis in a randomized, observer-blind, vehicle-controlled trial using indigo naturalis.</a> Archives of Dermatology. 144 (11), 1457-1464 (2008).</li>
<li>Sun, Q., Leng, J., Tang, L., Wang, L., Fu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Comprehensive+review+of+the+chemistry%2C+pharmacokinetics%2C+pharmacology%2C+clinical+applications%2C+adverse+events%2C+and+quality+control+of+indigo+naturalis%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">A Comprehensive review of the chemistry, pharmacokinetics, pharmacology, clinical applications, adverse events, and quality control of indigo naturalis.</a> Frontiers in Pharmacology. 12, 664022(2021).</li>
<li>Yang, Y. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+and+analysis+of+the+commodity+quality+of+Indigo+Naturalis+herbs+in+Beijing+area%5BTitle%5D)+AND+%22Lishizhen+Medicine+and+Materia+Medica+Research%22%5BJournal%5D)">Investigation and analysis of the commodity quality of Indigo Naturalis herbs in Beijing area.</a> Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 23 (07), 1787-1788 (2012).</li>
<li>Yao, Z. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+study+of+thirty-eight+batches+of+indigo+naturalis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chengdu+University+of+TCM%22%5BJournal%5D)">Comparative study of thirty-eight batches of indigo naturalis.</a> Journal of Chengdu University of TCM. 34 (02), 86-88 (2011).</li>
<li>Bai, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+indigo+and+indirubin+in+indigo+naturalis+by+HPLC%5BTitle%5D)+AND+%22Modern+Chinese+Medicine%22%5BJournal%5D)">Determination of indigo and indirubin in indigo naturalis by HPLC.</a> Modern Chinese Medicine. 12 (08), 27-29 (2010).</li>
</ol>

Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

Según la medicina tradicional china, Indigo Naturalis tiene el poder de eliminar el calor y la desintoxicación, enfriar la sangre, eliminar manchas, purgar el fuego y detener las convulsiones. Basado en ensayos clínicos controlados aleatorizados doble ciego11,12,13, Indigo Naturalis es eficaz en el tratamiento de la psoriasis, la colitis ulcerosa y la leucemia promielocítica aguda, además de su tratamiento tradicional de la tos y la flema, los síntomas hemorrágicos,</s...

En la medicina tradicional china, durante el curso del tratamiento de la enfermedad, la eficacia clínica de los medicamentos y la seguridad del curso del tratamiento se ven directamente afectadas por la calidad de la medicina herbal china. Utilizando tecnología de identificación de vanguardia, se puede evaluar la eficacia de la medicina herbal china y garantizar la seguridad del usuario. El método de prueba de agua de la medicina herbal china se refiere a sumergir las hierbas en agua o solvente, luego determinar de manera rápida y precisa la autenticidad de la medicina observando los cambios en el color, el tamaño yla forma.
Originalmente fue una buena opción para la identificación de la medicina china. Sin embargo, la desventaja del método tradicional de prueba del agua es que la precisión y la sensibilidad para distinguir la autenticidad de la medicina china son bajas debido a la subjetividad de la observación a simple vista2. Uno de los materiales medicinales clave utilizados en el método de análisis del agua es Indigo Naturalis, considerado un remedio eficaz para la hipertermia pediátrica, la psoriasis, la leucemia y la colitis ulcerosa3. El genuino Indigo Naturalis flota en la superficie del agua, y el agua no se vuelve azul oscuro después de agitarse. Sin embargo, el falso Indigo Naturalis tiene partículas que se hunden, y el agua se volverá azul oscuro después de agitar4. Su principio se debe al índigo, la indirubina y otros componentes orgánicos hidrófobos y fácilmente flotantes del índigo natural de alta calidad. Por el contrario, debido a la baja materia orgánica, una gran cantidad de cal y una textura pesada, algunas partículas dopadas con Indigo Naturalis falso se hundirán rápidamente5. Sin embargo, este método es solo una simple identificación cualitativa, y limita la identificación rápida de la autenticidad de la medicina herbal china y no revela los cambios de Indigo Naturalis en el agua.
La tecnología de dispersión de luz múltiple es una tecnología que puede medir el escaneo de señales de luz de múltiples ángulos basado en un láser que pasa a través de la muestra. La luz incidente se dispersará cuando penetre en la muestra o se encuentre con partículas. Si la luz dispersa penetra a través de la muestra, se forma una señal luminosa de transmisión; Si la concentración de la muestra es alta, la luz será reflejada por las partículas, formando una señal luminosa de retrodispersión. Los cambios en la intensidad de la luz reflejan los cambios en la concentración y el tamaño de las partículas en la preparación líquida6. Los instrumentos de dispersión de luz múltiple pueden analizar de manera rápida y precisa fenómenos como la emulsificación, la floculación, la precipitación y la ruptura de la suspensión, la emulsión y el líquido espumoso mediante la tecnología de dispersión de luz múltiple, así como analizar cuantitativamente características como la tasa de ocurrencia de los fenómenos anteriores.
La tecnología de dispersión de luz múltiple ha demostrado beneficios significativos en el monitoreo de la estabilidad de partículas7, la clarificación del vino tinto8 y el control de calidad de la fermentación de la leche9. Con esta tecnología, el método tradicional de análisis de agua de Indigo Naturalis puede ser intuitivo, cuantitativo y científico. Por lo tanto, basado en el principio de la tecnología de dispersión de luz múltiple, este estudio estableció un método de evaluación rápida para la calidad de Indigo Naturalis, tomando el índice de estabilidad de Turbiscan (TSI) de la muestra como índice de control de calidad (Figura 1).

<table><tbody><tr><td>Balanza analítica (1/10.000)</td><td>Sartorious, Alemania</td><td>BSA224S&nbsp;</td><td>www.sartorius.com.cn</td></tr><tr><td>Embudo</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td><td>Diámetro 5 cm</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>Indigo Naturalis S1</td><td>Xianyou, Fujian</td><td>20210501</td><td></td></tr><tr><td>Indigo Naturalis S2</td><td>Yaan, Sichuan 20201102</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Indigo Naturalis S3</td><td>Xianyou, Fujian</td><td>20161012</td><td></td></tr><tr><td>Indigo Naturalis S4</td><td>Xianyou, Fujian</td><td>20180305</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; Anillo de hierro</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td><td>/</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>Soporte de hierro</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td><td>/</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>Medidor de agua ultrapura Mili-Q</td><td>Milipore, EE. UU.</td><td>Mili-Q</td><td>www.merckmillipore.com</td></tr><tr><td>Noveno tamiz</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td><td>Tamaño de apertura promedio 75 y micro; m</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>Frasco de muestra</td><td>French Formulaction Company</td><td>Diámetro inferior 2,6 cm, altura 6 cm</td><td>www.formulaction.com</td></tr><tr><td>Séptimo tamiz</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td><td>Tamaño de apertura promedio 125 &; m</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>Turbisoft Lab Instrumento de dispersión de luz múltiple</td><td>Empresa francesa Formulaction</td><td>Turbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5</td><td></td></tr><tr><td>www.formulaction.com Papel de pesaje</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td><td>/</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr></tbody></table>

inspección rápida de la calidad del índigo natural mediante dispersión múltiple de la luz

Fast Inspection of Quality of Indigo Naturalis by Multiple Light Scattering

El control de calidad de la medicina herbal china es un componente crucial de la investigación y el desarrollo de la medicina herbal china. Frente a los desafíos de la modernización e internacionalización de la medicina herbaria china, es urgente establecer procedimientos exhaustivos y efectivos para la identificación de la calidad de la medicina herbaria china, y existe una necesidad urgente de nuevas técnicas analíticas y de prueba que sean eficientes, precisas y respetuosas con el medio ambiente. 
La dispersión múltiple de la luz es un método analítico y de vanguardia que puede evaluar con precisión y rapidez la calidad de la medicina herbal china sin alterar la naturaleza o el estado de la muestra ni utilizar reactivos orgánicos. Indigo Naturalis se considera un buen remedio para la hipertermia pediátrica, la psoriasis, la leucemia y la colitis ulcerosa. En este estudio, el proceso de adición de polvo de Indigo Naturalis en agua se registró con precisión utilizando un instrumento de dispersión de luz múltiple. 
Las mediciones cualitativas y cuantitativas del instrumento se pueden utilizar para capturar con precisión la trayectoria general y el comportamiento de hundimiento del polvo de Indigo Naturalis en el agua y para establecer un método de evaluación rápida de la calidad de Indigo Naturalis con los espectrogramas de transmisión y retrodispersión de la muestra como indicadores cualitativos y el índice de estabilidad como indicador cuantitativo. La técnica analítica basada en la dispersión múltiple de la luz proporciona un método rápido, preciso, ecológico y respetuoso con el medio ambiente para la evaluación de la calidad de Indigo Naturalis y apoya el desarrollo y la transformación de Indigo Naturalis de alta calidad.

Las figuras 2A-D corresponden a S1, S2, S3 y S4 de Indigo Naturalis, respectivamente. A es de Indigo Naturalis de alta calidad, que muestra la misma transmitancia de luz a cualquier altura dentro de 0-10 min, lo cual es muy estable. B es el Indigo Naturalis común, y su transmitancia de luz fluctúa ligeramente con el cambio de tiempo y es generalmente estable. C y D son productos falsos e inferiores. Puede haber dos condiciones en los espectrogramas de transm...

Aquí, presentamos un método de evaluación de calidad basado en una técnica de dispersión de luz múltiple para evaluar la calidad de Indigo Naturalis.

Inspección rápida de la calidad del índigo natural mediante dispersión múltiple de la luz

Quality control of Chinese herbal medicine is a crucial component of Chinese herbal medicine research and development. Faced with the challenges of ...

El protocolo puede evaluar de manera precisa y rápida la calidad de la medicina china sin alterar la naturaleza de la muestra ni utilizar reactivos orgánicos. La principal ventaja de esta técnica proporciona un método rápido, preciso y para la evaluación de cantidades y apoya el desarrollo y la transformación de la medicina china de alta calidad. Creemos que este método será útil en el campo del control de calidad de la medicina tradicional china, particularmente en la evaluación de la autenticidad.Comience seleccionando cuatro lotes distintos de polvo de hierbas Indigo naturalis para la prueba. Para cada muestra, pásela sucesivamente por el séptimo y noveno tamices y recoja el polvo que queda entre estos dos tamices. Ahora pese con precisión 0,2 gramos del polvo recolectado en un trozo de papel de pesaje y reserve esta cantidad medida para su uso posterior.A continuación, coloque un soporte de hierro y coloque un anillo de hierro con un embudo de cinco centímetros de diámetro encima. Pipetee 20 mililitros de agua pura en la botella de vidrio de muestra, luego coloque la botella de vidrio de muestra directamente debajo del embudo, asegurándose de que el borde inferior del embudo se

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Se presenta un método no destructivo para el muestreo de la variación espacial en la dirección de la luz dispersada a partir de materiales estructuralmente complejas. Al mantener el material intacto, preservamos el comportamiento de dispersión de escala gruesa, mientras que al mismo tiempo captar contribuciones direccionales escala fina con imágenes de alta resolución. Los resultados se visualizan en el software en las posiciones y escalas biológicamente relevantes.

Medición espacialmente y direccionalmente variable dispersión de luz de material biológico

Los glucósidos de indoxilo son herramientas bien establecidas y ampliamente utilizadas para el cribado y la monitorización de la actividad enzimática. Especialmente para las estructuras de tipo glucosa, las síntesis anteriores demostraron ser desafiantes y de bajo rendimiento. Nuestro novedoso enfoque emplea ésteres de ácido indoxílico como intermediarios preciosos para producir un número considerable de glucósidos de indoxilo con buenos rendimientos.

Síntesis de indoxil-glucósidos para la detección de glucosidasa Actividades

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