Name: 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 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-14T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 12 s
Description: 学ぼう、複数の光散乱技術を用いてPhyllanthus emblica L.抽出物の安定性を迅速に評価する方法です。従来法と比較して約200倍の時間短縮と多様な安定性パラメータの収集が可能となり、抽出プロセスの最適化に有用な情報を提供します。

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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。

1.抽出物の調製
<ol><li>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。</li>
	<li>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。</li>
	<li>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。</li>
	<li>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。</li>
	<li>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。</li>
</ol>2.機器の操作
<ol><li>MLS検出装置の電源を入れ、30分間ウォームアップします。</li>
	<li>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。</li>
	<li>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。</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。</li>
	<li>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。</li>
</ol>3. 多重光散乱解析プログラム設定
<ol><li>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。 </li>
	<li>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。</li>
</ol>

<ol><li>Huang, H. -Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploration+on+the+approaches+of+diverse+sedimentations+in+polyphenol+solutions%3A+An+integrated+chain+of+evidence+based+on+the+physical+phase%2C+chemical+profile%2C+and+sediment+elements%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">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.</a> Frontiers in Pharmacology. 10, 1060(2019).</li>
<li>Ran, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+or+low+temperature+extraction%2C+which+is+more+conducive+to+Triphala+against+chronic+pharyngitis%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicine+and+Pharmacotherapy%22%5BJournal%5D)">High or low temperature extraction, which is more conducive to Triphala against chronic pharyngitis.</a> Biomedicine and Pharmacotherapy. 140, 111787(2021).</li>
<li>Wei, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hepatoprotective+effects+of+different+extracts+from+Triphala+against+CCl%284%29-induced+acute+liver+injury+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Hepatoprotective effects of different extracts from Triphala against CCl(4)-induced acute liver injury in mice.</a> Frontiers in Pharmacology. 12, 664607(2021).</li>
<li>Huang, H. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+on+the+stability+control+strategy+of+Triphala+solution+based+on+the+balance+of+physical+stability+and+chemical+stabilities%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+and+Biomedical+Analysis%22%5BJournal%5D)">Study on the stability control strategy of Triphala solution based on the balance of physical stability and chemical stabilities.</a> Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 158, 247-256 (2018).</li>
<li>Bhattacharya, A., Chatterjee, A., Ghosal, S., Bhattacharya, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antioxidant+activity+of+active+tannoid+principles+of+Emblica+officinalis+%28amla%29%5BTitle%5D)+AND+%22Indian+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Antioxidant activity of active tannoid principles of Emblica officinalis (amla).</a> Indian Journal of Experimental Biology. 37 (7), 676-680 (1999).</li>
<li>Chao, P. C., Hsu, C. C., Yin, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anti-inflammatory+and+anti-coagulatory+activities+of+caffeic+acid+and+ellagic+acid+in+cardiac+tissue+of+diabetic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrition+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Anti-inflammatory and anti-coagulatory activities of caffeic acid and ellagic acid in cardiac tissue of diabetic mice.</a> Nutrition and Metabolism. 6, 33(2009).</li>
<li>Tiwari, V., Kuhad, A., Chopra, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emblica+officinalis+corrects+functional%2C+biochemical+and+molecular+deficits+in+experimental+diabetic+neuropathy+by+targeting+the+oxido-nitrosative+stress+mediated+inflammatory+cascade%5BTitle%5D)+AND+%22Phytotherapy+Research%22%5BJournal%5D)">Emblica officinalis corrects functional, biochemical and molecular deficits in experimental diabetic neuropathy by targeting the oxido-nitrosative stress mediated inflammatory cascade.</a> Phytotherapy Research. 25 (10), 1527-1536 (2011).</li>
<li>Baliga, M. S., Dsouza, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amla+%28Emblica+officinalis+Gaertn%29%2C+a+wonder+berry+in+the+treatment+and+prevention+of+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cancer+Prevention%22%5BJournal%5D)">Amla (Emblica officinalis Gaertn), a wonder berry in the treatment and prevention of cancer.</a> European Journal of Cancer Prevention. 20 (3), 225-239 (2011).</li>
<li>Rehman, H. -u, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+the+chemical+constituents+of+Phyllanthus+emblica%5BTitle%5D)+AND+%22Natural+Product+Research%22%5BJournal%5D)">Studies on the chemical constituents of Phyllanthus emblica.</a> Natural Product Research. 21 (9), 775-781 (2007).</li>
<li>Jang, Y., Koh, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterisation+and+storage+stability+of+aronia+anthocyanins+encapsulated+with+combinations+of+maltodextrin+with+carboxymethyl+cellulose%2C+gum+Arabic%2C+and+xanthan+gum%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Characterisation and storage stability of aronia anthocyanins encapsulated with combinations of maltodextrin with carboxymethyl cellulose, gum Arabic, and xanthan gum.</a> Food Chemistry. 405, 135002(2022).</li>
<li>Fu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+phenylalanine-modified+magnetic+ferroferric+oxide+nanoparticles+for+ciprofloxacin+removal+from+aqueous+solution%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Novel phenylalanine-modified magnetic ferroferric oxide nanoparticles for ciprofloxacin removal from aqueous solution).</a> Journal of Colloid and Interface Science. 632, 345-356 (2023).</li>
<li>Jiang, T., Charcosset, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encapsulation+of+curcumin+within+oil-in-water+emulsions+prepared+by+premix+membrane+emulsification%3A+Impact+of+droplet+size+and+carrier+oil+on+the+chemical+stability+of+curcumin%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Research+International%22%5BJournal%5D)">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.</a> Food Research International. 157, 111475(2022).</li>
</ol>

著者は、開示すべき利益相反はありません。

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 = <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/65130/65130eq01.jpg" style="margin: auto;"> (1)
<p class...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65130">Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods</a>. 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

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/65130">Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods</a>. The Authors section was updated.

Erratum: Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods

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。

<table><tbody><tr><td>調整可能な電気加熱ジャケット</td><td>北京Kewei Yongxing Instrument Co.、Ltd</td><td>MH-1000&nbsp;</td><td>www.keweiyq.com</td></tr><tr><td>分析天びん(1/10000)</td><td>ドイツ・ザルトリアス</td><td>BSA224S&nbsp;</td><td>www.sartorius.com.cn</td></tr><tr><td>CNC超音波装置</td><td>昆山超音波装置有限公司</td><td>KQ-500DE</td><td>www.ks-csyq.com</td></tr><tr><td>GL-16高速遠心分離機</td><td>&nbsp;四川Shukeの器械Co.、株式会社</td><td>18091403</td><td>www.sklxj.com</td></tr><tr><td>Phyllanthus emblica L.</td><td>ヘワチ薬用材料市場</td><td>&nbsp;YJL2004</td><td>雲南</td></tr>省<tr><td>で製造 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>UPR-II-5T 超純水装置</td><td>四川省ULUPURE&nbsp;Ultrapure Technology Co., Ltd</td><td>Z16030559</td><td>www.ccdup.com</td></tr></tbody></table>

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

Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods

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。

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。
<p...

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。

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

The extraction intermediate of traditional Chinese medicine is the key intermediate in the preparation process, and its stability has an important impact ...

安定性評価方法は、多くの場合、時間と労力がかかります。この手法により、約200倍の時間を節約し、フィランサスエンブリカL.抽出物の多くの安定性パラメータを収集できます。この手法は、不安定現象を迅速かつ正確に詳細に分析できるため、抽出プロセスの楽観主義を導くためのより有用な情報を提供します。まず、適量のフィランサスエンブリカL.を正確に計量し、逆流抽出のために植物の重量の10倍の脱イオン水を追加します。秤量後、還流抽出用に5つのサンプルをセットし、0時間でE1、0.5時間でE2、1時間でE3、1.5時間でE4、2時間でE5をセットしました。ピペットを使用して20ミリリットル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。複数の光散乱(MLS)検出装置の電源を入れ、30分間ウォームアップします。トップメニューの[ファイルの作成]ボタンをクリックして新しいテストファイルを作成し、[タービスカンラボ温度の表示]ボタンをクリックして、機器の目標温度を摂氏25度に設定します。[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、プログラムをリストに追加します。バランス時間を20分に設定します。タスク バーで、分析シーケンスに [48 時間のスキャン] を追加し、サイクルとして 5 分間のスキャンを追加します。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。準備したサンプルボトルをMLS検出システムに入れ、[開始]をクリックして測定を開始します。データ収集後、計算パラメータリストをクリックします。分散相屈折率を1.36、連続相屈折率を1.33に設定して安定性指数、粒径、粒子移動速度を計算し、体積分率を1に設定し、E1〜E5サンプルの連続位相光透過強度を99.99%MLSスペクトルにこの図に示します。スペクトルデータは、E2サンプルの変動が少なく、サンプルの安定性が高いことを示していますが、E1は透過光の全体的な減少により濁りがあった可能性があります。E3からE5のサンプルは非常に不安定であり、異なる高さのサンプルのスペクトルデータは異なり、層別化が後期に発生したことを示しています。T値は時間とともに増加し、サンプルをより不安定にします。E3とE4では、デルタTレベルは最終的に前の段階に戻り、これらの抽出物で凝集と沈殿が起こったことを示しています。E5のデルタTは濁り後も低いままであり、E5が大量の沈降を起こした可能性があることが示唆された。光子自由行程の傾向は、試料の透過光の変化を反映することができる。さまざまな抽出物の安定性は、時間の経過とともに継続的に変動しました。粒子サイズの動的変化により、すべてのサンプルの粒子サイズが8〜20時間以内に大幅に変化し、E3とE5の粒子サイズが測定範囲を超えていることが明らかになりました。異なる抽出方法で得られたフィランサス・エンブリカL.抽出物の不安定性をここに示す。各結果の上部にある色度バンドは、異なる色に対応する光強度値を表し、青色の部分は透過を表し、茶色の部分は後方散乱強度を表します。測定に適した分析プログラムを選択し、安定性指数、粒子サイズ、粒子移動速度を計算するためのパラメータリストを選択することは、これらの2つのステップが結果の最新性に直接影響するため、この粒子にとって非常に重要です。層の厚さなどの重要な情報も取得でき、乳化または沈殿の形成規則を分析できます。この技術は、広範な投薬不安定性データに基づく安定性予測モデルの開発を容易にします。さらに、この手法を他の検出方法と組み合わせて強化し、研究の可能性をさらに広げることができます。

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学ぼう、複数の光散乱技術を用いてPhyllanthus emblica L.抽出物の安定性を迅速に評価する方法です。従来法と比較して約200倍の時間短縮と多様な安定性パラメータの収集が可能となり、抽出プロセスの最適化に有用な情報を提供します。

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