Method Article

複数の光散乱を用いて、異なる抽出方法で得られた フィランサス・エンブリカ L.抽出物の安定性を調べる

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

* These authors contributed equally

In This Article

Erratum Notice

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

Summary

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

ここでは、伝統的な漢方抽出物の安定性を評価するために、多重光散乱技術に基づく安定性評価方法を紹介します。

Abstract

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

伝統的な漢方薬の抽出中間体は、準備プロセスの重要な中間体であり、その安定性は最終製品の有効性と品質に重要な影響を及ぼします。しかし、既存の安定性評価法は、長時間の観察や複雑な装置(高速液体クロマトグラフィーなど)の操作が必要で、時間のかかることが多く、システムの不安定性に関するより多くの物理的情報を得ることは困難である。したがって、伝統的な中国医学のための迅速かつ正確な安定性分析技術を確立することが急務です。多重光散乱は、サンプルの性質や状態を変えたり、有機試薬を使用したりすることなく、環境にやさしい方法で伝統的な漢方薬の安定性を正確かつ迅速に評価できる最先端の分析方法です。

この研究では、複数の光散乱の正確なスキャンデータを使用して、本プロトコルは、層の厚さ、粒子の移動速度、および平均粒子サイズの経時的な変動曲線を迅速に取得しました。これにより、初期段階でシステムの不安定性を引き起こすメカニズムと重要な特性を正確に特定することができました。注目すべきは、システムの安定性を詳細に定量化することで、抽出プロセスの研究期間を大幅に短縮できることであり、これにより、さまざまな抽出プロセスが Phyllanthus emblica Lの安定性に及ぼす影響を迅速かつ正確かつ詳細に分析することもできます。

Introduction

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

伝統的な漢方薬(TCM)の製造において、TCM抽出中間体および関連する液体製剤の安定性は常に検査の焦点でした1。医薬品、特にポリフェノールを主要な有効成分とする医薬品の臨床効果は、重大な安定性の問題のために損なわれています2,3。サナジョン内服液とヌオディカン内服液は、この問題4の典型的な例です。したがって、効率的なツールを使用して、TCM製造プロセスにおける液体中間体の安定性を迅速かつ正確に評価および最適化する方法を学ぶことが重要です。東南アジアで広く普及している薬用植物であるフィランサスエンブリカL.(PE)は、優れた抗酸化作用5、抗炎症作用6、抗菌作用7、抗腫瘍作用8を持っていると考えられています。熱抽出手順中に、PEのタンニンは激しく変換されます9。高温の触媒作用下では、これらのタンニンは急速に加水分解して没食子酸やエラグ酸などの分子を生成し、溶解性が低いために不安定性または沈殿を引き起こします1。加速試験や遠心分離など、TCMの安定性を評価するための現在の方法は、通常、面倒であり4、関連する調製プロセスのさらなる開発を制限しています。

多重光散乱(MLS)の原理に基づき、PEF抽出物の高速安定性評価法を確立し、不安定性メカニズムを解析した。MLSは、近赤外光源のスキャンに基づく測定方法です。ソリューションシステムを変更すると、光の強度が変化します。入射光は、サンプルの粒子に吸収または透過されると散乱されます。システムは、サンプルを通過するときに透過光信号を記録します。サンプルの光透過率が低い場合、システムは後方散乱光信号を記録します。目視観察と比較して、これは多くの時間を節約でき 1、不安定現象を迅速かつ正確に詳細に分析できるため、抽出プロセスの最適化を導くためのより有用な情報を提供します。

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

Protocol

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

1.抽出物の調製

  1. 適量のPEを正確に秤量し、還流抽出のために脱イオン水を10倍(重量)加えます。
  2. 計量後、0時間(E1)、0.5時間(E2)、1時間(E3)、1.5時間(E4)、および2時間(E5)の還流抽出用の5つのサンプルをセットします。
  3. 抽出後、サンプルを室温まで冷却し、失われた重量を補うために計量して、抽出前の重量との一貫性を確保します。
  4. サンプルを8,581 × g で10分間遠心分離し、サンプル溶液から不溶性物質とハーブ残留物を確実に除去します。
  5. ピペットを使用して20 mLのサンプル溶液をサンプルボトルに追加し、毎回追加する溶液が同じ高さになるようにします。
    注意: サンプルボトルのスキャン部分の指紋などの汚染を避け、サンプルボトルが汚れていないことを確認し、ボトルの表面に目に見える傷がないかどうかを確認します。サンプル溶液を追加するときは、サンプルボトルにこぼれたり飛散したりしないように注意し、各ボトルの液面が同じ高さになるように注意してください。

2.機器の操作

  1. MLS検出装置の電源を入れ、30分間ウォームアップします。
  2. トップメニューの[ファイル の作成 ]ボタンをクリックします(または[ ファイル|新しいファイル 関数) を使用して、新しいテスト ファイルを作成します。
  3. トップメニューの タービスカンラボ温度を表示 ボタンをクリックして、機器の目標温度を25°Cに設定します。
    注意: 機器の設定温度は室温より高くなければなりません。そうしないと、サンプル温度が室温の影響を受けます。
  4. トップメニューの[プログラムスキャン]をクリックして、セットアップ分析プログラムに入ります。プログラムをリストに追加し、タスクバーでサイクルとして5分を追加し、分析シーケンスに48時間スキャンし、バランス時間を20分に設定します。後続のすべての測定に対してこの分析プログラムを選択します。
  5. 準備したサンプルボトルをMLS検出システムに移動します。プログラムを設定したら、[ 開始 ]をクリックして測定を開始します。
    注意: サンプルをロードするときは、ガラス瓶を振らないように注意してください。測定は、サンプル温度と設定温度のバランスが取れた後にのみ開始できます。

3. 多重光散乱解析プログラム設定

  1. データ収集後、計算パラメータリストをクリックして光学パラメータを設定し、安定性指数(SI)、粒子サイズ、および粒子移動速度を計算します。
  2. 光学パラメータを連続位相光透過強度(T0)を99.99%(水)、分散位相屈折率(np)を1.36、連続位相屈折率(nf)を1.33として設定します。

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

Results

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

図1は、多重光測定の原理と収集された結果の意味を示しています。MLSスペクトルの結果(図2)では、横軸はサンプル細胞の高さであり、縦軸は透過(T%)および後方散乱(BS%)強度でした。MLSスペクトルの結果を計算することにより、システムは、デルタ透過平均値(ΔT)(図3A)、光子自由行程(図3B)、SI(図3C)、および粒子サイズ(図3D)を含む、測定期間中のサンプルの主要な物理的パラメータの変化を取得できます).測定時間の延長により、安定抽出物のMLSスペクトルはほとんど変動しないか、まったく変動せず、ΔT、光子自由行程、粒子サイズなどの物理的パラメータは安定する傾向があります。

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

Discussion

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

TCMの安定性の迅速かつ正確な評価は、常にTCM研究の焦点となっています。抽出プロセスの改善を指示するためのより有用な情報を提供するために、本研究では、近赤外非破壊技術を使用してサンプルの安定性と不安定性のメカニズムを分析しました。

このプロトコルでは、重要な安定性パラメータは正確なMLSスキャンデータに基づいて計算されます。MLSスキャンは、サンプルの透過(T%)と後方散乱(BS)をリアルタイムで収集し、安定性指数(SI)、粒子サイズ、粒子移動速度、およびその他の重要な物理的パラメータを計算できます。計算式は式 (1)4 で与えられます。

TSI = figure-discussion-1 (1)

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

Disclosures

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

著者は、開示すべき利益相反はありません。

Acknowledgements

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

この研究は、中国国家自然科学財団(81973493)からの助成金によって支援されました。漢方薬の全国学際的イノベーションチーム(ZYYCXTD-D-202209);サナジョン製薬グループ成都TCM大学生産、研究、研究共同研究プロジェクト(2019-YF04-00086-JH);四川省科学技術計画資金提供プロジェクト(2021YFN0100)。著者らは、質量分析作業における技術サポートについて、TCM成都大学中医薬薬学革新研究所に感謝している。

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
調整可能な電気加熱ジャケット北京Kewei Yongxing Instrument Co.、LtdMH-1000 www.keweiyq.com
分析天びん(1/10000)ドイツ・ザルトリアスBSA224S www.sartorius.com.cn
CNC超音波装置昆山超音波装置有限公司KQ-500DEwww.ks-csyq.com
GL-16高速遠心分離機 四川Shukeの器械Co.、株式会社18091403www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L.ヘワチ薬用材料市場 YJL2004雲南
で製造 Turbisoft Lab 多重光散乱装置French Formulaction CompanyTurbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5www.formulaction.com
UPR-II-5T 超純水装置四川省ULUPURE Ultrapure Technology Co., LtdZ16030559www.ccdup.com
省

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