Name: 多重光散乱によるIndigo Naturalisの品質の高速検査 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-08-18T12:10:00.000+00:00
Duration: 3 min 40 s
Description: 学ぶ 多重光散乱を用いたIndigo Naturalisの品質評価法。サンプルを変性させず有害試薬も使用せず、迅速かつ正確に漢方薬の品質管理と真偽判定を支援する革新的な分析技術です。

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この研究は、中国国家自然科学基金会(第82173976号)、国家重点研究開発プログラム(第2018YFC1707205号)、および江西伝統中医薬大学革新的医薬品および高省エネ製薬機器国家重点実験室(No.GZSYS202003)。

1. 試験サンプルの調製
<ol><li>テスト用に Indigo Naturalis ハーブパウダーの 4 つの異なるバッチをセットアップします。各サンプルを7番目のふるいと9番目のふるいに順番に通し、7番目と9番目のふるい5の間でサンプルを収集します。 注:第7ふるいの平均開口サイズは125μm±5.8μmです。第9篩の平均開口サイズは、75μm±4.1μmである。</li>
	<li>0.2gのサンプル(Indigo Naturalis粉末)を計量紙に正確に計量し、脇に置いておきます。</li>
</ol>2. サンプル添加
<ol><li>鉄製の支柱を作り、その上に直径5cmの漏斗が付いた鉄製のリングを置きます。</li>
	<li>ピペットを使用して、サンプルガラスボトル(底の直径2.6cm、高さ6cm)に20mLの純水を加えます。漏斗の下端がボトルの口と同じ高さになるように、漏斗の真下にサンプルガラス瓶を置きます。 注意: サンプルガラスバイアルの外側を清潔で研磨性のないペーパータオルで清掃し、ガラス表面に目に見える跡がないか調べます。ある場合は、ガラス瓶を交換してください。液体を入れるときはこぼさないように注意してください。</li>
	<li>漏斗の下端から80cmの高さでサンプルを放出し、漏斗に沿ってサンプルボトルに自由にスライドできるようにします。</li>
</ol>3. 器械の操作
<ol><li>Turbiscan Lab機器の電源を入れ、30分間ウォームアップします。</li>
	<li>ファイルを作成します。トップメニューの[ファイルを作成]ボタン(または[ファイル]メニューの[新規ファイル]機能)をクリックして、新しい空の測定ファイルを作成します。その名前と保存場所を定義します(デフォルトでは、データフォルダは「C:/users/admin/Formulaction/FAnalyser/Data」にあります)。</li>
	<li>トップメニューの[ Show Turbiscan Lab Temperature ]ボタンをクリックして、装置の目標温度を25°Cに設定します。 注意: 機器の温度は室温の影響を受けるため、周囲温度の調整には注意してください。</li>
	<li>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、 30秒 をサイクルとして、 21回のスキャン を分析シーケンスに追加します。後続のすべての測定には、この解析プログラムを選択します。</li>
	<li>準備したサンプルバイアルを測定システムに移動します。プログラムの設定後、[ 開始 ]をクリックして測定を開始します。 注意: 移動するときはガラス瓶を振らないように注意し、少しだけ動かしてください。</li>
	<li>データ取得後、計算されたパラメータのリストをクリックすると、TSIが自動的に計算されます。</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>

著者には開示すべき利益相反はありません。

伝統的な中国医学によると、インディゴナチュラリスには、熱を取り除き、解毒し、血液を冷やし、斑点を取り除き、火を浄化し、痙攣を止める力があります。無作為化二重盲検比較試験11,12,13に基づき、Indigo Naturalisは、従来の咳や痰、出血症状、ただれや腫れ、肝臓の熱、てんかんの治療に加えて、乾癬、潰瘍性大腸炎、急性前骨髄球性白血病の治療に有効です。Indigo Naturalisは種類が多いため、品質の差が大きく、コンテンツ検出プロセスが複雑です。一方では、Indigo Naturalisの供給源には、Strobilanthes cusia(Nees)Kuntze、Persicaria tinctoria(Aiton)Spach、およびIsatis tinctoria L.が含まれますが、地理的環境、およびさまざまな収穫時期が固有の品質の違いにつながります14。一方、インディゴナチュラリスの調製...

伝統的な中国医学では、病気の治療の過程で、薬の臨床効果と治療コースの安全性は、漢方薬の品質によって直接影響を受けます。最先端の識別技術を利用して、漢方薬の有効性を評価し、使用者の安全性を保証することができます。漢方薬の水質検査法とは、ハーブを水または溶剤に浸し、色、サイズ、形状の変化を観察することにより、薬の信憑性を迅速かつ正確に判断することを指します1。
もともとは漢方薬の鑑定に適していました。しかし、従来の水質検査法の欠点は、肉眼による観察の主観性のために、漢方薬の真正性を区別する精度と感度が低いことです2。水質検査法で使用される主要な医薬品の1つは、小児の高体温症、乾癬、白血病、および潰瘍性大腸炎の効果的な治療法と考えられているIndigo Naturalisです3。純正のインディゴナチュラリスは水面に浮かび、振っても水が紺色に変色しません。しかし、偽のインディゴナチュラリスには沈む粒子があり、振ると水が濃い青色に変わります4。その原理は、疎水性で浮遊しやすいインディゴ、インディルビン、および高品質のインディゴナチュラリスの他の有機成分によるものです。それどころか、有機物が少なく、石灰が多く、質感が重いため、偽のインディゴナチュラリスをドープした一部の粒子はすぐに沈みます5。しかし、この方法は単なる定性的な同定に過ぎず、漢方薬の真正性の迅速な同定を制限し、水中の藍天然物の変化を明らかにすることができません。
多重光散乱技術とは、試料を通過するレーザーをベースとした多角度光信号走査を測定できる技術です。入射光は、サンプルを透過したり、粒子に遭遇したりすると散乱します。散乱光がサンプルを透過すると、透過光信号が形成されます。サンプル濃度が高い場合、光は粒子によって反射され、後方散乱光信号を形成します。光強度の変化は、液体調製物6における粒子濃度および粒子サイズの変化を反映している。多重光散乱装置は、多重光散乱技術により、懸濁液、乳化液、泡液の乳化、凝集、沈殿、破裂などの現象を迅速かつ正確に解析し、上記の現象の発生率などの特性を定量的に解析することができます。
多重光散乱技術は、粒子安定性モニタリング7、赤ワイン清澄化8、牛乳発酵品質管理9において大きな利点を実証しています。この技術を使用することで、Indigo Naturalisの従来の水質検査方法は、直感的、定量的、科学的になります。そこで、本研究では、多重光散乱技術の原理に基づき、試料のタービスカン安定性指数(TSI)を品質管理の指標とし、Indigo Naturalisの品質を迅速に評価する手法を確立しました(図1)。

<table><tbody><tr><td>分析天びん(1/10,000)</td><td>ドイツ・ザルトリウス</td><td>BSA224S&nbsp;</td><td>www.sartorius.com.cn</td></tr><tr><td>漏斗</td><td>成都克龍化学有限公司</td><td>直径5 cm</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>インディゴナチュラリスS1</td><td>Xianyou、福建省</td><td>20210501</td><td></td></tr><tr><td>インディゴナチュラリスS2</td>ヤ<td>アン、四川</td><td>省20201102</td><td></td></tr><tr><td>インディゴナチュラリスS3</td><td>Xianyou、福建省</td><td>20161012</td><td></td></tr><tr><td>インディゴナチュラリスS4</td><td>Xianyou、福建省</td><td>20180305</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;鉄リング</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. Ltd</td><td>/</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>鉄スタンド</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. Ltd/</td><td></td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>Mili-Q 超純水メーター</td><td>ミリポア、米国</td><td>Mili-Q</td><td>www.merckmillipore.com</td></tr><tr><td>第九ふるい</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. Ltd</td><td>平均開口サイズ 75 & マイクロ;m</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>サンプルボトル</td><td>French Formulaction Company</td><td>底径 2.6 cm、高さ 6 cm</td><td>www.formulaction.com</td></tr><tr><td>第 7 ふるい</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co. Ltd</td><td>平均開口サイズ 125 & マイクロ;m</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr><tr><td>Turbisoft Lab 多重光散乱装置</td><td>French Formulaction Company</td><td>Turbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5</td><td>www.formulaction.com</td></tr><tr><td>計量紙</td><td>Chengdu Kelong Chemical Co., LTD</td><td>/</td><td>www.cdkelongchem.com</td></tr></tbody></table>

多重光散乱によるindigo naturalisの品質の高速検査

Fast Inspection of Quality of Indigo Naturalis by Multiple Light Scattering

漢方薬の品質管理は、漢方薬の研究開発の重要な要素です。漢方薬の近代化と国際化の課題に直面して、漢方薬の品質識別のための徹底的かつ効果的な手順を確立することが急務であり、効率的で正確で環境に優しい新しい分析および検査技術が緊急に必要とされています。 
多重光散乱法は、試料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、漢方薬の品質を正確かつ迅速に評価できる最先端の分析方法です。Indigo Naturalisは、小児高体温症、乾癬、白血病、潰瘍性大腸炎の優れた治療法と考えられています。本研究では、Indigo Naturalis粉末を水中に添加する過程を、多重光散乱装置を用いて精密に記録しました。 
装置の定性的および定量的測定を使用して、Indigo Naturalis粉末の全体的な軌跡と水中への沈下挙動を正確に捉え、サンプルの透過および後方散乱スペクトログラムを定性的指標とし、安定性指数を定量的指標として、Indigo Naturalisの品質を迅速に評価する方法を確立することができます。多重光散乱に基づく分析技術は、Indigo Naturalisの品質評価のための迅速、正確、環境に優しく、環境に優しい方法を提供し、高品質のIndigo Naturalisの開発と変換をサポートします。

図2A-Dは、それぞれIndigo NaturalisのS1、S2、S3、S4に対応する。Aは高品質のインディゴナチュラリスで、0〜10分以内のどの高さでも同じ光透過率を示し、非常に安定しています。Bは一般的なインディゴナチュラリスで、その光透過率は時間の変化によってわずかに変動し、一般的に安定しています。CとDは偽物で粗悪品です。偽のIndigo Naturalisの透過スペクトログラムには、Cの透過光が測定の最初の瞬間に急激に減少し、サンプルボトルの下部の透過光が上部の透過光よりも有意に低く、最初にサンプルボトルに堆積が発生したことを示す2つの条件がある可能性があります。 そして、堆積は非常に速かった。しかし、Dの透過光はゼロ時間では安定しており、時間の延長とともにゆっくりと減少します。Cと比較すると、サンプルボトル内の沈降が遅いことを示しています。
図3A-D</strong...

ここでは、インディゴナチュラリスの品質を評価するための多重光散乱法による品質評価方法を紹介します。

多重光散乱によるIndigo Naturalisの品質の高速検査

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

このプロトコルは、サンプルの性質を変えたり、有機試薬を使用したりすることなく、漢方薬の品質を正確かつ迅速に評価することができます。この技術の主な利点は、量評価のための迅速、正確、および方法を提供し、高品質の漢方薬の開発と変革をサポートします。この手法は、漢方薬の品質管理の分野、特に真正性の評価に役立つと考えています。まず、テスト用に Indigo naturalis ハーブ パウダーの 4 つの異なるバッチを選択します。各サンプルについて、7番目と9番目のふるいに連続して通過させ、これら2つのふるいの間に残っている粉末を収集します。次に、収集した粉末の0.2グラムを計量紙で正確に計量し、後で使用するためにこの測定量を取っておきます。次に、鉄製の支柱を設置し、その上に直径5センチの漏斗が付いた鉄のリングを置きます。サンプルガラス瓶に20ミリリットルの純水をピペットで移し、サンプルガラス瓶を漏斗の真下に置き、漏斗の下端がボトルの口に揃うようにします。漏斗の下端から80センチメートルの高さでサンプルを放出し、漏斗に沿ってサンプルボトルに自由にスライドできるようにします。Turbiscanラボ機器の電源を入れ、30分間ウォームアップします。トップメニューの[新しいファイル]ボタンをクリックして、新しい空の測定ファイルを作成します。トップメニューのTurbiscanラボ温度アイコンをクリックして、機器の目標温度を摂氏25度に設定します。次に、プログラム解析をクリックして、セットアップ解析プログラムに入ります。プログラムをリストに追加します。次に、10 分間のタスク期間と 30 秒のタスク期間をサイクルとして入力し、タスクバー内の分析シーケンスに 21 回のスキャンを入力します。準備したサンプルバイアルを測定システムに入れます。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。データ取得後、計算されたパラメータのリストをクリックすると、Turbiscan安定性指数が自動的に計算されます。高品質のIndigo naturalisは、0〜10分以内にすべての高さで同じ光透過率を示しました。一般的なインディゴナチュラリスの透過率は、時間の経過とともにわずかな変動を示しました。Indigo naturalisの偽物は、サンプルボトルの底部の光が著しく低下し、透過率が急激に低下しました。劣ったサンプルは、ゼロ時間で安定した透過を示し、時間の経過とともに減少しました。安定な試料1と2の後方散乱は揺らぎがほとんど見られませんでしたが、不安定な試料3と4は沈降由来の濁りが見られました。サンプル3と4では高いタービスカン安定性指数値が観察され、不安定性が示唆されました。しかし、サンプル1と2の傾きはゼロに近かった。このプロセスの重要なステップは、サンプルの入ったガラス瓶を、

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医学

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制御された合成および均一性の高いポリの蛍光トラッキング（<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide）ミクロゲル

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