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Utilizzo di diffusione della luce multipla per esaminare la stabilità di Phyllanthus emblica L. Estratti ottenuti con diversi metodi di estrazione

DOI:

10.3791/65130

⸱

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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Qui, introduciamo un metodo di valutazione della stabilità basato su più tecnologie di diffusione della luce per valutare la stabilità degli estratti della medicina tradizionale cinese.

Abstract

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

L'intermedio di estrazione della medicina tradizionale cinese è l'intermedio chiave nel processo di preparazione e la sua stabilità ha un impatto importante sull'efficacia e sulla qualità del prodotto finale. Tuttavia, i metodi di valutazione della stabilità esistenti sono spesso dispendiosi in termini di tempo e manodopera, richiedono un'osservazione a lungo termine e il funzionamento di apparecchiature complesse (come la cromatografia liquida ad alte prestazioni) ed è difficile ottenere maggiori informazioni fisiche sull'instabilità del sistema. Pertanto, vi è un urgente bisogno di stabilire una tecnologia di analisi della stabilità rapida e accurata per la medicina tradizionale cinese. La diffusione multipla della luce è un metodo analitico all'avanguardia in grado di valutare in modo accurato e rapido la stabilità delle medicine tradizionali cinesi in modo rispettoso dell'ambiente senza modificare la natura o lo stato del campione o utilizzare reagenti organici.

In questo lavoro, utilizzando i dati di scansione precisi della diffusione multipla della luce, il presente protocollo ha rapidamente acquisito le curve di variazione per lo spessore dello strato, la velocità di migrazione delle particelle e la dimensione media delle particelle nel tempo. Ciò ha permesso di identificare con precisione il meccanismo e le caratteristiche cruciali che causano l'instabilità del sistema nelle sue fasi iniziali. Da notare che il periodo di ricerca per il processo di estrazione può essere notevolmente abbreviato dalla quantificazione dettagliata della stabilità del sistema, che consente anche un'analisi rapida, accurata e approfondita degli effetti dei vari processi di estrazione sulla stabilità di Phyllanthus emblica L.

Introduction

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Nella produzione della medicina tradizionale cinese (MTC), la stabilità degli intermedi di estrazione TCM e dei relativi preparati liquidi è sempre stata al centro dell'ispezione1. L'efficacia clinica dei medicinali, in particolare con i polifenoli come principio attivo primario, soffre di significativi problemi di stabilità 2,3. Sanajon liquido orale e Nuodikang liquido orale sono esempi di casi tipici di questo numero4. Pertanto, è fondamentale imparare come utilizzare strumenti efficienti per valutare e ottimizzare rapidamente e accuratamente la stabilità degli intermedi liquidi nel processo di produzione TCM. Si ritiene che Phyllanthus emblica L. (PE), una pianta medicinale diffusa nel sud-est asiatico, abbia buone proprietà antiossidanti5, nonché azioni antinfiammatorie6, antibatteriche7 e antitumorali8. Durante la procedura di estrazione termica, i tannini in PE si trasformano violentemente9. Sotto catalisi ad alte temperature, questi tannini si idrolizzano rapidamente per produrre molecole come l'acido gallico e l'acido ellagico, che portano all'instabilità o alla precipitazione a causa della loro scarsa solubilità1. Gli attuali metodi per valutare la stabilità della MTC, come i test accelerati o la centrifugazione, sono generalmente ingombranti4, il che limita l'ulteriore sviluppo dei processi di preparazione pertinenti.

Sulla base del principio della diffusione multipla della luce (MLS), abbiamo stabilito un metodo di valutazione rapida della stabilità per gli estratti di PEF e analizzato il meccanismo di instabilità. MLS è un metodo di misurazione basato sulla scansione di sorgenti luminose nel vicino infrarosso. Qualsiasi modifica del sistema di soluzione comporta una variazione dell'intensità della luce. La luce incidente viene dispersa quando viene assorbita o penetrata dalle particelle del campione. Il sistema registra il segnale luminoso di trasmissione quando passa attraverso il campione; Se la trasmissione luminosa del campione è scarsa, il sistema registra il segnale luminoso di retrodiffusione. Rispetto all'osservazione visiva, questo può far risparmiare molto tempo1 e può analizzare rapidamente e con precisione il fenomeno dell'instabilità in dettaglio, fornendo così informazioni più utili per guidare l'ottimizzazione del processo di estrazione.

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Protocol

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1. Preparazione dell'estratto

  1. Pesare accuratamente una quantità appropriata di PE e aggiungere 10x (peso) di acqua deionizzata per l'estrazione del riflusso.
  2. Impostare cinque campioni per l'estrazione del riflusso per 0 ore (E1), 0,5 ore (E2), 1 ora (E3), 1,5 ore (E4) e 2 ore (E5) dopo la pesatura.
  3. Dopo l'estrazione, raffreddare i campioni a temperatura ambiente e pesare per compensare il peso perso per garantire coerenza con i pesi pre-estrazione.
  4. Centrifugare i campioni a 8.581 × g per 10 minuti per garantire la rimozione di materiale insolubile e residui di erbe dalla soluzione del campione.
  5. Utilizzare una pipetta per aggiungere 20 mL di soluzione campione nel flacone del campione per assicurarsi che la soluzione aggiunta ogni volta sia alla stessa altezza.
    NOTA: Evitare la contaminazione, come le impronte digitali, sulla parte di scansione del flacone del campione, assicurarsi che il flacone del campione sia pulito e verificare se ci sono graffi visibili sulla superficie del flacone. Quando si aggiunge la soluzione campione, fare attenzione a non versare o spruzzare sul flacone del campione e assicurarsi che il livello del liquido sia alla stessa altezza in ogni bottiglia.

2. Funzionamento dello strumento

  1. Accendere lo strumento di rilevamento MLS e riscaldarlo per 30 minuti.
  2. Fai clic sul pulsante Crea file nel menu in alto (o fai clic sul pulsante File | Nuova funzione file) per creare un nuovo file di test.
  3. Fare clic sul pulsante Mostra temperatura laboratorio Turbiscan nel menu in alto per impostare la temperatura target dello strumento su 25 °C.
    NOTA: La temperatura impostata dello strumento deve essere superiore alla temperatura ambiente; In caso contrario, la temperatura del campione sarà influenzata dalla temperatura ambiente.
  4. Fare clic su Scansione programma nel menu in alto per accedere al programma di analisi delle impostazioni . Aggiungi il programma all'elenco e, nella barra delle applicazioni, aggiungi 5 minuti come ciclo, esegui la scansione per 48 ore alla sequenza di analisi e imposta il tempo di bilanciamento su 20 minuti. Selezionare questo programma di analisi per tutte le misurazioni successive.
  5. Spostare il flacone del campione preparato nel sistema di rilevamento MLS. Dopo aver impostato il programma, fare clic su Start per avviare la misurazione.
    NOTA: Fare attenzione a non scuotere la bottiglia di vetro durante il caricamento del campione. La misurazione può essere avviata solo dopo che la temperatura del campione e la temperatura di impostazione sono state bilanciate.

3. Impostazione del programma di analisi della diffusione della luce multipla

  1. Dopo la raccolta dei dati, fare clic sull'elenco dei parametri di calcolo per impostare i parametri ottici per calcolare l'indice di stabilità (SI), la dimensione delle particelle e la velocità di migrazione delle particelle.
  2. Impostare i parametri ottici come segue: l'intensità di trasmissione della luce in fase continua (T0) come 99,99% (acqua), l'indice di rifrazione di fase dispersa (np) come 1,36 e l'indice di rifrazione in fase continua (nf) come 1,33.

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Results

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La figura 1 mostra il principio della misurazione multipla della luce e il significato dei risultati raccolti. Nei risultati degli spettri MLS (Figura 2), l'ascissa era l'altezza della cellula campione e l'ordinata era l'intensità della trasmissione (T%) e della retrodiffusione (BS%). Calcolando i risultati degli spettri MLS, il sistema può ottenere i cambiamenti nei parametri fisici chiave del campione durante il periodo di misurazione, inclus...

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Discussion

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La valutazione rapida e accurata della stabilità della MTC è sempre stata al centro della ricerca sulla MTC. Per fornire informazioni più utili per dirigere il miglioramento del processo di estrazione, questo studio ha analizzato i meccanismi di stabilità e instabilità di un campione utilizzando una tecnologia non distruttiva nel vicino infrarosso.

In questo protocollo, gli importanti parametri di stabilità vengono calcolati sulla base di dati di scansione MLS accurati. Le scansioni MLS posson...

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Disclosures

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.

Acknowledgements

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Questo studio è stato sostenuto da sovvenzioni della National Natural Science Foundation of China (81973493); Team nazionale interdisciplinare di innovazione della medicina tradizionale cinese (ZYYCXTD-D-202209); Sanajon Pharmaceutical Group Chengdu University of TCM production, study, and Research Joint Laboratory Project (2019-YF04-00086-JH); e il progetto finanziato dal piano scientifico e tecnologico della provincia del Sichuan (2021YFN0100). Gli autori ringraziano l'Istituto innovativo di medicina e farmacia cinese dell'Università di Chengdu di MTC per il suo supporto tecnico nel lavoro di spettrometria di massa.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Giacca riscaldante elettrica regolabileBeijing Kewei Yongxing Instrument Co., LtdMH-1000 www.keweiyq.com
Bilancia analitica(1/10000)Sartorious, GermaniaBSA224S www.sartorius.com.cn
Strumento ad ultrasuoni CNCKunshan Ultrasonic Instrument Co., LtdKQ-500DEwww.ks-csyq.com
GL-16 centrifuga ad alta velocità... Sichuan Shuke Instrument Co., Ltd18091403www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L.Mercato dei materiali medicinali di Hehuachi  YJL2004Prodotto nello Yunnan
Turbisoft Lab strumento di diffusione della luce multiplaSocietà francese di formulazioneTurbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5www.formulaction.com
UPR-II-5T dispositivo per acqua ultrapuraSichuan ULUPURE  Fornitore verificato Z16030559 tecnologia ultrapura www.ccdup.com

References

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  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).

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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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