Method Article

שימוש בפיזור אור מרובים כדי לבחון את היציבות של תמציות Phyllanthus emblica L. המתקבלות בשיטות מיצוי שונות

DOI:

10.3791/65130

⸱

April 14th, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

In This Article

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Summary

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

כאן, אנו מציגים שיטת הערכת יציבות המבוססת על טכנולוגיות פיזור אור מרובות כדי להעריך את היציבות של תמציות הרפואה הסינית המסורתית.

Abstract

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

חומר הביניים של הרפואה הסינית המסורתית הוא מתווך המפתח בתהליך ההכנה, וליציבותו השפעה חשובה על יעילות ואיכות המוצר הסופי. עם זאת, שיטות הערכת יציבות קיימות הן לעתים קרובות גוזלות זמן רב ודורשות עבודה רבה, הדורשות תצפית ארוכת טווח ותפעול של ציוד מורכב (כגון כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים), וקשה לקבל מידע פיזי נוסף על חוסר היציבות של המערכת. לכן, יש צורך דחוף להקים טכנולוגיה מהירה ומדויקת לניתוח יציבות עבור הרפואה הסינית המסורתית. פיזור אור מרובה הוא שיטה אנליטית חדשנית שיכולה להעריך באופן מדויק ומהיר את יציבותן של תרופות סיניות מסורתיות באופן ידידותי לסביבה מבלי לשנות את אופי או מצב הדגימה או להשתמש בריאגנטים אורגניים.

בעבודה זו, תוך שימוש בנתוני סריקה מדויקים של פיזור אור מרובים, הפרוטוקול הנוכחי רכש במהירות את עקומות השונות עבור עובי שכבות, מהירות נדידת חלקיקים וגודל חלקיקים ממוצע לאורך זמן. הדבר איפשר זיהוי מדויק של המנגנון ומאפייניו המכריעים שגרמו לחוסר יציבות המערכת בשלביה הראשונים. יש לציין כי ניתן לקצר במידה ניכרת את תקופת המחקר של תהליך המיצוי על ידי כימות מפורט של יציבות המערכת, המאפשר גם ניתוח מהיר, מדויק ומעמיק של השפעות תהליכי מיצוי שונים על יציבות Phyllanthus emblica L.

Introduction

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

בייצור הרפואה הסינית המסורתית (TCM), יציבותם של מתווכי מיצוי TCM ותכשירים נוזליים נלווים הייתה תמיד במוקד בדיקה1. היעילות הקלינית של מוצרים רפואיים, במיוחד עם פוליפנולים כמרכיב הפעיל העיקרי, סובלת עקב בעיות יציבות משמעותיות 2,3. נוזל אוראלי Sanajon ונוזל אוראלי Nuodikang הם דוגמאות למקרים אופייניים של בעיה זו4. לכן, חיוני ללמוד כיצד להשתמש בכלים יעילים כדי להעריך ולייעל במהירות ובדייקנות את יציבותם של מתווכים נוזליים בתהליך הייצור של TCM. Phyllanthus emblica L. (PE), צמח מרפא נפוץ בדרום מזרח אסיה, נחשב כבעל סגולות נוגדות חמצון טובות5, כמו גם פעילות נוגדת דלקת6, אנטיבקטריאלית7 ואנטי-סרטנית8. במהלך הליך המיצוי התרמי, הטאנינים ב-PE משתנים באלימות9. תחת קטליזה עם טמפרטורות גבוהות, טאנינים אלה hydrolyze במהירות לייצר מולקולות כגון חומצה גאלית וחומצה אלגית, אשר להוביל חוסר יציבות או משקעים בשל מסיסות ירודה שלהם1. השיטות הנוכחיות להערכת יציבות TCM, כגון בדיקות מואצות או צנטריפוגה, הן בדרך כלל מסורבלות4, מה שמגביל את המשך הפיתוח של תהליכי הכנה רלוונטיים.

בהתבסס על העיקרון של פיזור אור מרובה (MLS), ביססנו שיטה להערכת יציבות מהירה עבור תמציות PEF וניתחנו את מנגנון חוסר היציבות. MLS היא שיטת מדידה המבוססת על סריקה של מקורות אור אינפרא אדום קרוב. כל שינוי במערכת הפתרון גורם לשינוי בעוצמת האור. אור האירוע מתפזר כאשר הוא נבלע או חודר על ידי חלקיקי הדגימה. המערכת מתעדת את אות נורית השידור כאשר הוא עובר דרך הדגימה; אם העברת האור של הדגימה גרועה, המערכת רושמת את אות האור המתפזר לאחור. לעומת תצפית חזותית, זה יכול לחסוך הרבה זמן1 והוא יכול לנתח במהירות ובמדויק את תופעת חוסר היציבות בפירוט, ובכך לספק מידע שימושי יותר להנחיית אופטימיזציה של תהליך החילוץ.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

1. הכנת התמצית

  1. שקלו במדויק כמות מתאימה של PE, והוסיפו פי 10 (משקל) מים שעברו דה-יוניזציה להפקת ריפלוקס.
  2. הגדר חמש דגימות למיצוי ריפלוקס למשך 0 שעות (E1), 0.5 שעות (E2), שעה אחת (E3), 1.5 שעות (E4) ושעתיים (E5) לאחר השקילה.
  3. לאחר החילוץ, קררו את הדגימות לטמפרטורת החדר, ושקלו כדי לפצות על המשקל האבוד כדי להבטיח עקביות עם המשקולות שלפני המיצוי.
  4. צנטריפוגה את הדגימות ב 8,581 × גרם במשך 10 דקות כדי להבטיח הסרת חומר בלתי מסיס ושאריות צמחים מתמיסת הדגימה.
  5. השתמש פיפטה כדי להוסיף 20 מ"ל של תמיסה לדוגמה לתוך בקבוק הדגימה כדי להבטיח כי הפתרון נוסף בכל פעם הוא באותו גובה.
    הערה: הימנע מזיהום, כגון טביעות אצבע, בחלק הסורק של בקבוק הדגימה, ודא שבקבוק הדגימה נקי, ובדוק אם יש שריטות גלויות על פני הבקבוק. בעת הוספת תמיסת הדגימה, יש להיזהר שלא להישפך או להתיז על בקבוק הדגימה, ולוודא כי רמת הנוזל היא באותו גובה בכל בקבוק.

2. הפעלת מכשירים

  1. הפעל את מכשיר זיהוי MLS וחמם אותו למשך 30 דקות.
  2. לחץ על צור קובץ כפתור בתפריט העליון (או לחץ על קובץ | פונקציית קובץ חדשה) כדי ליצור קובץ בדיקה חדש.
  3. לחץ על הצג Turbiscan Lab Temperature כפתור בתפריט העליון כדי להגדיר את טמפרטורת היעד של המכשיר ל -25 ° C.
    הערה: הטמפרטורה שנקבעה של המכשיר חייבת להיות גבוהה מטמפרטורת החדר; אחרת, טמפרטורת הדגימה תושפע מטמפרטורת החדר.
  4. לחץ על סריקת תוכניות בתפריט העליון כדי להיכנס לתוכנית ניתוח ההתקנה . הוסף את התוכנית לרשימה, ובשורת המשימות, הוסף 5 דקות כמחזור, סרוק במשך 48 שעות לרצף הניתוח והגדר את זמן האיזון ל- 20 דקות. בחר תוכנית ניתוח זו עבור כל המדידות הבאות.
  5. העבר את בקבוק הדגימה המוכן למערכת זיהוי MLS. לאחר הגדרת התוכנית, לחץ על התחל כדי להתחיל את המדידה.
    הערה: יש להיזהר שלא לנער את בקבוק הזכוכית בעת טעינת הדגימה. ניתן להתחיל במדידה רק לאחר איזון טמפרטורת הדגימה והגדרת הטמפרטורה.

3. הגדרת תוכנית ניתוח פיזור אור מרובים

  1. לאחר איסוף הנתונים, לחץ על רשימת פרמטרי החישוב כדי להגדיר את הפרמטרים האופטיים לחישוב מדד היציבות (SI), גודל החלקיקים ומהירות נדידת החלקיקים.
  2. הגדר את הפרמטרים האופטיים באופן הבא: עוצמת העברת האור בפאזה רציפה (T0) כ- 99.99% (מים), מדד שבירת הפאזה המפוזרת (np) כ- 1.36 ומדד שבירת הפאזה הרציפה (NF) כ- 1.33.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

איור 1 מראה את העיקרון של מדידת אור מרובה ואת המשמעות של התוצאות שנאספו. בתוצאות ספקטרום MLS (איור 2), האבסיסה הייתה גובה תא הדגימה, והקואורדינטה הייתה עוצמת השידור (T%) והפיזור האחורי (BS%). על-ידי חישוב תוצאות ספקטרום MLS, המערכת יכולה לקבל את השינויים בפרמטרים הפיזיים העיקריים של הדגימה במהלך תקופת המדידה, כולל הערך הממוצע של שידור הדלתא (ΔT) (איור 3A), הנתיב החופשי של פוטונים (איור 3B), SI (איור 3C) וגודל החלקיקים (

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

ההערכה המהירה והמדויקת של יציבות TCM תמיד הייתה מוקד המחקר של TCM. כדי לספק מידע שימושי יותר להכוונת השיפור של תהליך החילוץ, מחקר זה ניתח את מנגנוני היציבות וחוסר היציבות של דגימה באמצעות טכנולוגיה אל-הרסנית כמעט אינפרא אדום.

בפרוטוקול זה, פרמטרי היציבות החשובים מחושבים על בסיס נתוני סריקת MLS מדויקים. סריקות MLS יכולות לאסוף את השידור (T%) והפיזור האחורי (BS%) של הדגימה בזמן אמת ולחשב את מדד היציבות (SI), גודל החלקיקים, מהירות נדידת החלקיקים ופרמטרים פיזיקליים חשובי...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.

Acknowledgements

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

מחקר זה נתמך על ידי מענקים מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81973493); צוות החדשנות הבין-תחומי הלאומי לרפואה סינית מסורתית (ZYYCXTD-D-202209); Sanajon Pharmaceutical Group אוניברסיטת צ'נגדו של פרויקט מעבדה משותף לייצור, מחקר ומחקר TCM (2019-YF04-00086-JH); ופרויקט במימון תוכנית המדע והטכנולוגיה של מחוז סצ'ואן (2021YFN0100). המחברים מודים למכון החדשני לרפואה סינית ורוקחות של אוניברסיטת צ'נגדו של TCM על תמיכתו הטכנית בעבודת ספקטרומטריית המסות.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
מעיל חימום חשמלי מתכוונןבייג'ינג Kewei Yongxing מכשיר ושות', בע"מMH-1000 www.keweiyq.com
איזון אנליטי(1/10000)Sartorious, גרמניהBSA224S www.sartorius.com.cn
מכשיר קולי CNCKunshan אולטרסאונד מכשיר ושות', בע"מKQ-500DEwww.ks-csyq.com
GL-16 צנטריפוגה במהירות גבוהה  Sichuan Shuke Instrument Co., Ltd18091403www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L.שוק חומרי מרפא Hehuachi  YJL2004מיוצר במעבדת יונאן
Turbisoft מכשיר לפיזור אור מרובהחברת Formulaction הצרפתיתTurbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5www.formulaction.com
UPR-II-5T מכשיר מים טהורים במיוחדסצ'ואן ULUPURE  Ultrapure Technology Co., LtdZ16030559www.ccdup.com

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Huang, H. -Z., et al. Exploration on the approaches of diverse sedimentations in polyphenol solutions: An integrated chain of evidence based on the physical phase, chemical profile, and sediment elements. Frontiers in Pharmacology. 10, 1060(2019).
  2. Ran, F., et al. High or low temperature extraction, which is more conducive to Triphala against chronic pharyngitis. Biomedicine and Pharmacotherapy. 140, 111787(2021).
  3. Wei, X., et al. Hepatoprotective effects of different extracts from Triphala against CCl(4)-induced acute liver injury in mice. Frontiers in Pharmacology. 12, 664607(2021).
  4. Huang, H. Z., et al. Study on the stability control strategy of Triphala solution based on the balance of physical stability and chemical stabilities. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 158, 247-256 (2018).
  5. Bhattacharya, A., Chatterjee, A., Ghosal, S., Bhattacharya, S. K. Antioxidant activity of active tannoid principles of Emblica officinalis (amla). Indian Journal of Experimental Biology. 37 (7), 676-680 (1999).
  6. Chao, P. C., Hsu, C. C., Yin, M. C. Anti-inflammatory and anti-coagulatory activities of caffeic acid and ellagic acid in cardiac tissue of diabetic mice. Nutrition and Metabolism. 6, 33(2009).
  7. Tiwari, V., Kuhad, A., Chopra, K. Emblica officinalis corrects functional, biochemical and molecular deficits in experimental diabetic neuropathy by targeting the oxido-nitrosative stress mediated inflammatory cascade. Phytotherapy Research. 25 (10), 1527-1536 (2011).
  8. Baliga, M. S., Dsouza, J. J. Amla (Emblica officinalis Gaertn), a wonder berry in the treatment and prevention of cancer. European Journal of Cancer Prevention. 20 (3), 225-239 (2011).
  9. Rehman, H. -u, et al. Studies on the chemical constituents of Phyllanthus emblica. Natural Product Research. 21 (9), 775-781 (2007).
  10. Jang, Y., Koh, E. Characterisation and storage stability of aronia anthocyanins encapsulated with combinations of maltodextrin with carboxymethyl cellulose, gum Arabic, and xanthan gum. Food Chemistry. 405, 135002(2022).
  11. Fu, X., et al. Novel phenylalanine-modified magnetic ferroferric oxide nanoparticles for ciprofloxacin removal from aqueous solution). Journal of Colloid and Interface Science. 632, 345-356 (2023).
  12. Jiang, T., Charcosset, C. Encapsulation of curcumin within oil-in-water emulsions prepared by premix membrane emulsification: Impact of droplet size and carrier oil on the chemical stability of curcumin. Food Research International. 157, 111475(2022).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

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

Tags

Multiple Light ScatteringStability EvaluationPhyllanthus Emblica ExtractsExtraction MethodsParticle Size AnalysisReflux ExtractionStability IndexParticle Migration SpeedLayer ThicknessTurbiscan Analysis

Related Articles