Method Article

Multiple Light Scattering gebruiken om de stabiliteit van Phyllanthus emblica L. Extracten verkregen met verschillende extractiemethoden te onderzoeken

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

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

Hier introduceren we een stabiliteitsevaluatiemethode op basis van meerdere lichtverstrooiingstechnologie om de stabiliteit van traditionele Chinese geneeskunde-extracten te evalueren.

Abstract

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

Het extractietussenproduct van de traditionele Chinese geneeskunde is het belangrijkste tussenproduct in het bereidingsproces en de stabiliteit ervan heeft een belangrijke invloed op de effectiviteit en kwaliteit van het eindproduct. Bestaande stabiliteitsevaluatiemethoden zijn echter vaak tijdrovend en arbeidsintensief, vereisen langetermijnobservatie en de werking van complexe apparatuur (zoals hoogwaardige vloeistofchromatografie), en het is moeilijk om meer fysieke informatie over de instabiliteit van het systeem te verkrijgen. Daarom is er dringend behoefte aan een snelle en nauwkeurige stabiliteitsanalysetechnologie voor de traditionele Chinese geneeskunde. Meervoudige lichtverstrooiing is een geavanceerde analysemethode die de stabiliteit van traditionele Chinese geneesmiddelen op een milieuvriendelijke manier nauwkeurig en snel kan evalueren zonder de aard of toestand van het monster te veranderen of organische reagentia te gebruiken.

In dit werk, met behulp van de nauwkeurige scangegevens van meervoudige lichtverstrooiing, verwierf het huidige protocol snel de variatiecurven voor laagdikte, deeltjesmigratiesnelheid en gemiddelde deeltjesgrootte in de loop van de tijd. Dit maakte de nauwkeurige identificatie van het mechanisme en de cruciale kenmerken die de instabiliteit van het systeem in een vroeg stadium veroorzaakten, mogelijk. Van belang is dat de onderzoeksperiode voor het extractieproces aanzienlijk kan worden verkort door de gedetailleerde kwantificering van de systeemstabiliteit, die ook een snelle, nauwkeurige en diepgaande analyse van de effecten van verschillende extractieprocessen op de stabiliteit van Phyllanthus emblica L mogelijk maakt.

Introduction

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

Bij de productie van traditionele Chinese geneeskunde (TCM) is de stabiliteit van de TCM-extractietussenproducten en gerelateerde vloeibare preparaten altijd de focus geweest van inspectie1. De klinische werkzaamheid van geneesmiddelen, met name met polyfenolen als primaire werkzame stof, lijdt onder significante stabiliteitsproblemen 2,3. Sanajon orale vloeistof en Nuodikang orale vloeistof zijn voorbeelden van typische gevallen van dit probleem4. Daarom is het cruciaal om te leren hoe u efficiënte hulpmiddelen kunt gebruiken om de stabiliteit van vloeibare tussenproducten in het TCM-productieproces snel en nauwkeurig te evalueren en te optimaliseren. Phyllanthus emblica L. (PE), een wijdverspreide medicinale plant in Zuidoost-Azië, wordt verondersteld goede antioxiderende eigenschappen te hebben5, evenals ontstekingsremmende6, antibacteriële7 en antitumorale acties8. Tijdens de thermische extractieprocedure transformeren de tannines in PE heftig9. Onder katalyse met hoge temperaturen hydrolyseren deze tannines snel om moleculen zoals galluszuur en ellaginezuur te produceren, die leiden tot instabiliteit of neerslag vanwege hun slechte oplosbaarheid1. De huidige methoden voor het evalueren van de TCM-stabiliteit, zoals versneld testen of centrifugeren, zijn meestal omslachtig4, wat de verdere ontwikkeling van relevante voorbereidingsprocessen beperkt.

Op basis van het principe van multiple light scattering (MLS) hebben we een snelle stabiliteitsevaluatiemethode voor PEF-extracten vastgesteld en het instabiliteitsmechanisme geanalyseerd. MLS is een meetmethode gebaseerd op het scannen van nabij-infrarode lichtbronnen. Elke verandering van het oplossingssysteem resulteert in een verandering in de lichtintensiteit. Het invallende licht wordt verstrooid wanneer het wordt geabsorbeerd of gepenetreerd door de deeltjes van het monster. Het systeem registreert het transmissielichtsignaal wanneer het door het monster gaat; Als de lichtdoorlatendheid van het monster slecht is, registreert het systeem het backscattering lichtsignaal. In vergelijking met visuele observatie kan dit veel tijdbesparen 1 en kan het instabiliteitsfenomeen snel en nauwkeurig in detail worden geanalyseerd, waardoor meer nuttige informatie wordt verstrekt voor het begeleiden van de optimalisatie van het extractieproces.

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

Protocol

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

1. Extractie voorbereiding

  1. Weeg nauwkeurig een geschikte hoeveelheid PE en voeg 10x (gewicht) gedeïoniseerd water toe voor refluxextractie.
  2. Stel vijf monsters voor refluxextractie in gedurende 0 uur (E1), 0,5 uur (E2), 1 uur (E3), 1,5 uur (E4) en 2 uur (E5) na weging.
  3. Koel de monsters na extractie af tot kamertemperatuur en weeg om het verloren gewicht goed te maken om consistentie met de pre-extractiegewichten te garanderen.
  4. Centrifugeer de monsters gedurende 10 minuten bij 8,581 × g om ervoor te zorgen dat onoplosbaar materiaal en kruidenresiduen uit de monsteroplossing worden verwijderd.
  5. Gebruik een pipet om 20 ml monsteroplossing in de monsterfles toe te voegen om ervoor te zorgen dat de oplossing die elke keer wordt toegevoegd op dezelfde hoogte is.
    OPMERKING: Vermijd verontreiniging, zoals vingerafdrukken, op het scangedeelte van de monsterfles, zorg ervoor dat de monsterfles schoon is en controleer of er zichtbare krassen op het oppervlak van de fles zijn. Wanneer u de monsteroplossing toevoegt, moet u ervoor zorgen dat u niet morst of spat op de monsterfles en zorgt u ervoor dat het vloeistofniveau in elke fles op dezelfde hoogte is.

2. Werking van het instrument

  1. Schakel het MLS-detectie-instrument in en warm het gedurende 30 minuten op.
  2. Klik op de knop Bestand maken in het bovenste menu (of klik op bestand | Nieuwe bestandsfunctie ) om een nieuw testbestand te maken.
  3. Klik op de knop Turbiscan labtemperatuur weergeven in het bovenste menu om de doeltemperatuur van het instrument in te stellen op 25 °C.
    OPMERKING: De ingestelde temperatuur van het instrument moet hoger zijn dan de kamertemperatuur; anders wordt de monstertemperatuur beïnvloed door de kamertemperatuur.
  4. Klik op Program Scan in het bovenste menu om het installatie-analyseprogramma te openen. Voeg het programma toe aan de lijst en voeg in de taakbalk 5 minuten toe als een cyclus, scan gedurende 48 uur aan de analysereeks en stel de balanstijd in op 20 minuten. Selecteer dit analyseprogramma voor alle volgende metingen.
  5. Verplaats de voorbereide monsterfles in het MLS-detectiesysteem. Klik na het instellen van het programma op Start om de meting te starten.
    OPMERKING: Zorg ervoor dat u de glazen fles niet schudt bij het laden van het monster. De meting kan pas worden gestart nadat de monstertemperatuur en de insteltemperatuur in evenwicht zijn gebracht.

3. Meerdere lichtverstrooiing analyse programma instelling

  1. Klik na het verzamelen van de gegevens op de lijst met berekeningsparameters om de optische parameters in te stellen om de stabiliteitsindex (SI), deeltjesgrootte en deeltjesmigratiesnelheid te berekenen.
  2. Stel de optische parameters als volgt in: de continue faselichttransmissie-intensiteit (T0) als 99,99% (water), de gedispergeerde fasebrekingsindex (np) als 1,36 en de continue fasebrekingsindex (nf) als 1,33.

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

Results

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

Figuur 1 toont het principe van meervoudige lichtmeting en de betekenis van de verzamelde resultaten. In de MLS-spectraresultaten (figuur 2) was de abscis de hoogte van de monstercel en de ordinaat de transmissie (T%) en backscattering (BS%) intensiteit. Door de MLS-spectraresultaten te berekenen, kan het systeem de veranderingen in de belangrijkste fysische parameters van het monster tijdens de meetperiode verkrijgen, waaronder de gemiddelde d...

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

Discussion

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

De snelle en nauwkeurige beoordeling van TCM-stabiliteit is altijd een focus geweest van TCM-onderzoek. Om meer nuttige informatie te bieden voor het sturen van de verbetering van het extractieproces, analyseerde deze studie de stabiliteits- en instabiliteitsmechanismen van een monster met behulp van een nabij-infrarode niet-destructieve technologie.

In dit protocol worden de belangrijke stabiliteitsparameters berekend op basis van nauwkeurige MLS-scangegevens. MLS-scans kunnen de transmissie ...

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

Disclosures

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

De auteurs hebben geen belangenconflicten bekend te maken.

Acknowledgements

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

Deze studie werd ondersteund door subsidies van de National Natural Science Foundation of China (81973493); Nationaal Interdisciplinair Innovatieteam van Traditionele Chinese Geneeskunde (ZYYCXTD-D-202209); Sanajon Pharmaceutical Group Chengdu University of TCM productie, studie en onderzoek Joint Laboratory Project (2019-YF04-00086-JH); en het door de provincie Sichuan gefinancierde project voor wetenschap en technologie (2021YFN0100). De auteurs bedanken het Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy van de Chengdu University of TCM voor zijn technische ondersteuning bij het massaspectrometriewerk.

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Instelbare elektrische verwarmingsjasBeijing Kewei Yongxing Instrument Co., LtdMH-1000 www.keweiyq.com
Analytische balans(1/10000)Sartorious, DuitslandBSA224S www.sartorius.com.cn
CNC ultrasoon instrumentKunshan Ultrasonic Instrument Co., LtdKQ-500DEwww.ks-csyq.com
GL-16 hogesnelheidscentrifuge Sichuan Shuke Instrument Co., Ltd18091403www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L.Hehuachi medicinale grondstoffenmarkt YJL2004Geproduceerd in Yunnan
Turbisoft Lab meervoudig lichtverstrooiingsinstrumentFrans Formulaction-bedrijfTurbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5www.formulaction.com
UPR-II-5T ultrapuur waterapparaatSichuan 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