Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Optymalizacja technologii przetwarzania dla Tiebangchui z Zanba w oparciu o CRITIC w połączeniu z metodą powierzchni odpowiedzi Box-Behnken

1.8K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/65139

⸱

12 maja 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, 2School of Ethnic Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

W tym artykule

Podsumowanie

Obecny protokół opisuje efektywną i standardową metodę przetwarzania detoksykacji dla Zanba-stir-fried Tiebangchui przy użyciu CRITIC w połączeniu z metodą powierzchni odpowiedzi Box-Behnken.

Streszczenie

Suszony korzeń tojadu wahadłowego Busch., zwany po chińsku Tiebangchui (TBC), jest jednym z najbardziej znanych tybetańskich leków. Jest to szeroko stosowane zioło w północno-zachodnich Chinach. Jednak wiele przypadków zatruć miało miejsce z powodu intensywnej toksyczności TBC oraz dlatego, że jego dawki terapeutyczne i toksyczne są podobne. Dlatego znalezienie bezpiecznej i skutecznej metody zmniejszenia jego toksyczności jest pilnym zadaniem. Przeszukiwanie klasyków medycyny tybetańskiej pokazuje, że metoda przetwarzania TBC smażonego z Zanbą została zapisana w "Specyfikacji przetwarzania medycyny tybetańskiej prowincji Qinghai (2010)". Jednak konkretne parametry przetwarzania nie są jeszcze jasne. W związku z tym badanie to ma na celu optymalizację i standaryzację technologii przetwarzania TBC smażonego na patelni Zanba.

Najpierw przeprowadzono jednoczynnikowy eksperyment na czterech czynnikach: grubości plastra TBC, ilości Zanby, temperaturze przetwarzania i czasie. Z zawartością alkaloidów monoestrowych i diestrowych w Zanba-stir-fried TBC jako wskaźnikami, CRITIC w połączeniu z metodą powierzchni odpowiedzi Box-Behnken został wykorzystany do optymalizacji technologii przetwarzania Zanba-stir-fried TBC. Zoptymalizowane warunki przetwarzania TBC smażonego na zanba to grubość plastra TBC wynosząca 2 cm, trzy razy więcej niż TBC, temperatura przetwarzania 125 °C i 60 minut smażenia. W badaniu tym określono zoptymalizowane i standardowe warunki przetwarzania dla stosowania Zanba-stir-fried TBC, zapewniając w ten sposób eksperymentalną podstawę do bezpiecznego stosowania klinicznego i przemysłowej produkcji Zanba-stir-fried TBC.

Wprowadzenie

Suszony korzeń Aconitum pendulum Busch i A. flavum Hand.-Mazz., jeden z najbardziej znanych leków tybetańskich, nazywa się Tiebangchui (TBC) w języku chińskim1,2. Suszone korzenie TBC są pomocne w rozpraszaniu zimna i wiatru, zmniejszaniu bólu i uspokajaniu szoku. Zostało to odnotowane w pierwszym tomie "Standardów Leków (Medycyna Tybetańska) Ministerstwa Zdrowia Chińskiej Republiki Ludowej", który stwierdza, że suszone korzenie TBC są powszechnie stosowane w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów, siniaków i innych chorób przeziębienia3. Jednak kliniczna dawka terapeutyczna TBC jest podobna do dawki toksycznej, a przypadki zatrucia lub śmierci były często zgłaszane z powodu niewłaściwego stosowania4. Dlatego zmniejszenie toksyczności i zachowanie skuteczności TBC stało się na przestrzeni lat gorącym punktem badań.

W medycynie tybetańskiej przetwarzanie jest jedną z najskuteczniejszych metod tłumienia toksyczności TBC. Zgodnie z "Specyfikacją przetwarzania medycyny tybetańskiej prowincji Qinghai (2010)", oryginalne zioła (TBC) powinny być umieszczone w żelaznym garnku i smażone z Zanbą, aż Zanba zmieni kolor na żółty, po czym Zanba jest usuwana, a zioła są suszone na powietrzu5,6. Nie udokumentowano jednak żadnych konkretnych parametrów procesu, co utrudnia kontrolę nad technologią przetwarzania i jakością TBC smażonego na zanba. Metoda CRITIC jest metodą obiektywnej wagi, która pozwala uniknąć rozmycia i subiektywności oraz zwiększyć obiektywność ważenia7. Metoda powierzchni odpowiedzi Boxa-Behnkena może bezpośrednio odzwierciedlać interakcję między każdym czynnikiem za pomocą dopasowania wielomianowego8. Połączenie powierzchni odpowiedzi Boxa-Behnkena i metody CRITIC jest powszechnie stosowane do optymalizacji technologii przetwarzania w celu uzyskania zoptymalizowanego protokołu przetwarzania9,10. W niniejszej pracy jako wskaźniki oceny zastosowano alkaloid monoestrowo-diterpenoidowy (MDA) (benzoiloakonityna) i dwa alkaloidy diterpenoidowe diestr-diterpenoidowe (DDA) (akonityna, 3-deoksyakonityna). CRITIC w połączeniu z metodą powierzchni odpowiedzi Box-Behnken został zastosowany w celu optymalizacji technologii przetwarzania TBC Zanba-stir-fried i ustanowienia standardowej metody przetwarzania dla klinicznego bezpiecznego stosowania.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Metoda przetwarzania TBC poprzez smażenie z Zanba została zoptymalizowana i ustandaryzowana przy użyciu metody CRITIC w połączeniu z metodą powierzchni odpowiedzi Boxa-Behnkena. Jako wskaźniki oceny w tej procedurze wykorzystano benzojylakonitynę, akonitynę oraz 3-deoksyakonitynę.

1. Przygotowanie roztworu próbki

  1. Przygotować roztwór zapasu substancji odniesienia. Odważyć dokładnie 9,94 mg benzoylakonityny, 8,49 mg akonityny i 6,25 mg 3-deoksyakonityny (Tabela materiałów) na analitycznej wadze elektronicznej i umieścić je w kolbie miarowej o pojemności 10 mL. Następnie dodać 0,05% roztwór kwasu solnego w metanolu, aby rozpuścić ciała stałe, i dopełnić objętość do 10 mL. Na koniec dokładnie wstrząsnąć mieszaniną, aby otrzymać roztwór zapasu substancji odniesienia o stężeniach masowych 0,9940 mg/mL dla benzoylakonityny, 0,8490 mg/mL dla akonityny i 0,6250 mg/mL dla 3-deoksyakonityny.
    OSTROŻNIE: Kwas solny jest substancją silnie żrącą11. Należy stosować odpowiednie środki ochrony, takie jak rękawice, fartuch laboratoryjny, gogle i wyciąg z dygestorium.
  2. Przygotować roztwór próbki badawczej.
    1. Odważyć 2 g sproszkowanego TBC smażonego z Zanba do kolby stożkowej.
      1. Przygotować TBC smażone z Zanba, odważając 30 g TBC (2 cm) i 90 g Zanba, a następnie umieszczając je w rozgrzanym urządzeniu do smażenia. Ustawić czas i temperaturę urządzenia na odpowiednio 40 min i 140 °C. Ustawić urządzenie na pełny cykl przetwarzania.
      2. Użyć rozdrabniacza wysokiej prędkości, aby osobno zmielić TBC smażone z Zanba na próbki proszkowe, które mogą przejść przez sito o oczkach 50 mesh (0,355 mm).
    2. Do powyższej kolby stożkowej dodać 3 mL roztworu amoniaku oraz 50 mL mieszaniny izopropanolu i octanu etylu (w stosunku 1:1 v/v), w oparciu o wcześniejsze badania12,13.
      UWAGA: Aby przygotować roztwór amoniaku, dodać 40 mL stężonego roztworu amoniaku do kolby miarowej o pojemności 100 mL i dopełnić wodą oczyszczoną do kreski pomiarowej. Podczas korzystania ze stężonego roztworu amoniaku należy podjąć odpowiednie środki ostrożności, ponieważ charakteryzuje się on silnym zapachem.
    3. Zważyć powyższą próbkę wraz z kolbą stożkową i zapisać wagę. Poddać działaniu ultradźwięków przez 30 min (napięcie: 220 V, częstotliwość: 40 kHz).
      UWAGA: Alkaloidy akonityny ulegają łatwo rozkładowi pod wpływem ciepła. W związku z tym temperatura ekstrakcji ultradźwiękowej musi być niższa niż 25 °C.
    4. Zważyć próbkę i kolbę stożkową po ekstrakcji ultradźwiękowej.
    5. Uzupełnić ubytek masy, dodając mieszaninę izopropanolu i octanu etylu (stosunek 1:1 v/v).
    6. Przefiltrować roztwór próbki. Odparować 25 mL filtratu do suchości za pomocą rotacyjnego odparowacza w temperaturze 40 °C.
    7. Rozpuścić osad, dodając 5 mL 0,05% roztworu kwasu solnego w metanolu, przefiltrować roztwór przez filtr strzykawkowy 0,2 µm i poddać analizie za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC).
  3. Przygotować mieszany roztwór odniesienia zawierający 0,1988 mg/mL benzoylakonityny, 0,0509 mg/mL akonityny i 0,0938 mg/mL 3-deoksyakonityny.
    UWAGA: Każdy standard (0,9940 mg benzoylakonityny, 0,2545 mg akonityny i 0,4690 mg 3-deoksyakonityny) rozpuszcza się w kolbie miarowej o pojemności 5 mL w 0,05% roztworze kwasu solnego w metanolu jako medium rozpuszczającym.
  4. Przygotować bufor octanu amonu 0,04 M poprzez rozpuszczenie 6,16 g octanu amonu (Tabela materiałów) w 2 L wody ultrapurej (faza ruchoma A). Dostosować pH do 8,50 za pomocą amoniaku.
    OSTROŻNIE: Amoniak jest substancją niebezpieczną. Należy stosować odpowiednie środki ochrony, takie jak rękawice, fartuch laboratoryjny, gogle i wyciąg z dygestorium.
  5. Przefiltrować 2 L 100% acetonitrylu ultrapurego (faza ruchoma B) i go odgazować.
    OSTROŻNIE: Acetonitryl jest substancją niebezpieczną13. Należy stosować odpowiednie środki ochrony, takie jak rękawice, fartuch laboratoryjny, gogle i wyciąg z dygestorium.

2. Warunki chromatograficzne

  1. Wstrzyknij 10 µL uprzednio przygotowanych roztworów próbek do systemu HPLC z pompami binarnymi. Do rozdziału MDA i DDAs zastosuj system HPLC z kolumną ODS-3 (5 µm x 4,6 mm x 250 mm; pracującą w temperaturze 30 °C) z fazami ruchomymi A i B. Każdą próbkę wstrzyknij trzykrotnie w celu uzyskania powtórzeń technicznych.
  2. Zaprogramuj metodę dla kolumny ODS-3 zgodnie z treścią Tabeli 1. Ustaw prędkość przepływu na 1,0 mL/min oraz długość fali detekcji na 235 nm.
  3. Zapisz powierzchnie pików dla każdego związku docelowego.
    UWAGA: Szczegółowe informacje o instrumentach znajdują się w Tabeli materiałów.

3. Test adaptacyjności systemu

UWAGA: Warunki chromatograficzne niezbędne do wykonania kroków 3.1-3.5 znajdują się w sekcji 2.

  1. Zbadaj liniową zależność między stężeniem a polem powierzchni piku.
    1. Przygotuj roztwór benzoylakonininy o różnych stężeniach: 19,88, 39,76, 59,64, 159,04, 198,80 i 497,00 µg/mL.
    2. Przygotuj roztwór akonininy o różnych stężeniach: 8,49, 16,98, 25,47, 33,96, 50,94 i 169,80 µg/mL.
    3. Przygotuj roztwór 3-deoksyakonininy o różnych stężeniach: 1,875, 12,50, 37,50, 62,50, 93,75 i 125,00 µg/mL.
    4. Wstrzyknij powyższe roztwory wzorcowe, zaczynając od najniższego do najwyższego stężenia masowego, i zapisz pola powierzchni pików.
    5. Wyznacz trzy równania regresji liniowej z wykresu zależności stężenia roztworu wzorcowego (µg/L) od pola powierzchni piku.
      UWAGA: Upewnij się, że stężenia benzoylakonininy, akonininy i 3-deoksyakonininy mieszczą się w zakresie liniowym tej krzywej wzorcowej.
  2. Przeprowadź badanie precyzji, wstrzykując seryjnie sześć powtórzeń po 10 µL roztworu próbki do systemu HPLC i analizując próbki w tych samych warunkach HPLC opisanych w sekcji 2. Zapisz pola powierzchni pików benzoylakonininy, akonininy i 3-deoksyakonininy.
  3. Przeprowadź eksperymenty badania stabilności, wstrzykując 10 µL przygotowanego roztworu próbki i wyznaczając pola powierzchni pików po 0 h, 2 h, 4 h, 8 h, 12 h i 24 h.
    UWAGA: Pola powierzchni pików są rejestrowane automatycznie przez wspomniany system HPLC. Te punkty czasowe oparto na odpowiedniej literaturze15,16,17.
  4. Przeprowadź badanie powtarzalności, pobierając tę samą partię TBC smażonego z Zanba w celu równoległego przygotowania sześciu roztworów próbek testowych zgodnie z metodą opisaną w kroku 1.2. Wstrzyknij 10 µL każdej próbki do systemu HPLC i analizuj próbki zgodnie z opisem w sekcji 2.
    UWAGA: Powtarzalność oceniono poprzez porównanie różnic w stężeniach między sześcioma próbkami.
  5. Przeprowadź eksperyment z odzyskiem, przygotowując sześć porcji tej samej partii TBC smażonego z Zanba do roztworu testowego. Następnie dodaj ~100% substancji wzorcowej każdego z indeksowanych składników do sześciu porcji roztworu testowego, aby obliczyć stopień odzysku. Wstrzyknij te próbki (10 µL) do systemu HPLC w tych samych warunkach opisanych w sekcji 2 i oblicz stopień odzysku za pomocą równania (1):
    Wzór na stopień odzysku, C-A/B*100, równanie matematyczne, obliczenia analizy danych.     (1)
    UWAGA: W równaniu (1) A oznacza ilość składnika do oznaczenia w roztworze testowym, B to ilość dodanej substancji wzorcowej, a C to zmierzona wartość roztworu zawierającego substancję wzorcową i próbkę TBC smażonego z Zanba.

4. Eksperymenty jednoczynnikowe

  1. Porównanie grubości warstwy
    1. Przygotować pięć grup do badań, z których każda zawiera 30 g TBC, przy grubości TBC wynoszącej odpowiednio 0,5, 1, 2, 3 i 4 cm. Odważyć ilość Zanba trzykrotnie większą niż ilość TBC (90 g).
      UWAGA: TBC jest toksyczne. Należy stosować odpowiednie środki ochrony, takie jak rękawiczki, fartuch laboratoryjny, gogle oraz dygestorium, i zachować ostrożność podczas procesu cięcia. W ramach eksperymentów wstępnych stwierdzono, że do zapewnienia pełnego kontaktu TBC z Zanbą wymagana jest trzykrotna ilość Zanby. W związku z tym w formalnym planie eksperymentalnym, podczas badania grubości plastrów, wybrano trzykrotność ilości Zanby.
    2. Ustaw temperaturę i czas w automatycznej maszynie do smażenia typu stir-fry na 140 °C i 40 minodpowiednio.
    3. Po rozgrzaniu automatycznej maszyny do smażenia do ustawionej temperatury, należy dodać do niej ok. 30 g TBC i 90 g Zanba.
    4. Przygotować roztwory próbek zgodnie z krokiem 1.2. Obliczyć zawartość MDA oraz DDA w różnych produktach przetwórstwa na podstawie krzywej wzorcowej (Tabela 2). Oblicz wynik kompleksowy na podstawie uzyskanych rezultatów za pomocą metody CRITIC opisanej w sekcji 6.
    5. W ten sposób należy porównać ilości Zanba, a także temperatury i czasy przetwarzania w celu optymalizacji warunków.
  2. Porównanie ilości Zanby
    1. Należy przeprowadzić pięć grup testów, w każdej z nich stosując 30 g TBC (2 cm), przy czym ilość Zanba powinna wynosić odpowiednio jedną, dwie, trzy, cztery i pięć razy więcej niż ilość TBC.
    2. Włącz urządzenie do smażenia w woku w celu rozpoczęcia przetwarzania. Ustaw czas oraz temperaturę urządzenia do smażenia w woku na 40 min i 140 °C.
    3. Przygotować roztwory próbek zgodnie z krokiem 1.2. Obliczyć zawartość MDA oraz DDAs w różnych produktach przetwórstwa na podstawie krzywej wzorcowej (Tabela 2). Oblicz wynik całkowity na podstawie uzyskanych rezultatów poprzez metoda CRITIC w sekcji 6.
  3. Porównanie temperatury przetwarzania
    1. Przeprowadź pięć grup testów, w każdej z nich stosując 30 g TBC (2 cm) oraz 90 g Zanba.
    2. Włącz maszynę do smażenia w woku w celu rozpoczęcia przetwarzania. Ustaw temperaturę przetwarzania na 100 °C, 120 °C, 140 °C, 160 °Ci 180 °CUstaw czas przetwarzania na 40 min.
      UWAGA: W ramach badań wstępnych stwierdzono, że szybkość żółknięcia Zanba jest bardzo niska, gdy temperatura przetwarzania jest niższa niż 100 °C, a Zanba łatwo ulega przypaleniu i czernieniu, jeśli temperatura jest zbyt wysoka (powyżej 180 °C). W związku z tym, 100 °C i 180 °C zostały odpowiednio ustawione jako wartości minimalna i maksymalna temperatury podczas przetwarzania.
    3. Przygotować roztwory próbek zgodnie z krokiem 1.2. Odnotować pola powierzchni pików MDA i DDA. Obliczyć zawartość MDA i DDA w różnych produktach przetwórczych na podstawie krzywej wzorcowej (Tabela 2). Oblicz wynik całkowity na podstawie uzyskanych rezultatów poprzez metoda CRITIC w sekcji 6.
      UWAGA: Eksperyment wiąże się z wysokimi temperaturami wynoszącymi 160 °C i 180 °CNależy zwrócić uwagę na zasady bezpieczeństwa podczas przeprowadzania eksperymentu, zgodnie z kodeksem bezpieczeństwa obowiązującym w laboratorium.
  4. Porównanie czasu przetwarzania
    1. Przeprowadź pięć grup testów, w każdej z nich stosując 30 g TBC (2 cm) i 90 g Zanba.
    2. Włącz urządzenie do smażenia w woku w celu przetworzenia próbek. Ustaw czas przetwarzania na 20, 40, 60, 80 i 100 min. Ustaw temperaturę na 140 °C.
    3. Przygotować roztwory próbek zgodnie z opisem w kroku 1.2. Odnotować powierzchnie pików MDA oraz DDAs. Obliczyć zawartość MDA i DDAs w różnych produktach przetworzonych na podstawie krzywej wzorcowej (Tabela 2). Obliczyć wynik całkowity na podstawie uzyskanych rezultatów poprzez metoda CRITIC w sekcji 6.

5. Optymalizacja technologii przetwarzania TBC smażonego w stylu Zanba z wykorzystaniem metodologii powierzchni odpowiedzi (RSM)

  1. Plan powierzchni odpowiedzi Boxa-Behnkena
    1. Wyznacz zakres grubości plastrów (A, 1–3 cm), ilość Zanba (B, 2–4x), temperaturę przetwarzania (C, 100–140 °C), a czas przetwarzania (D, 40–80 min) za pomocą wstępnych eksperymentów z wykorzystaniem testów jednoczynnikowych (kroki 4.1–4.4).
      UWAGA: Zakodowane wartości czterech zmiennych oraz ich poziomy przedstawiono w Tabela 3Trzy poziomy każdej zmiennej zakodowano jako -1, 0 i 1.
  2. Należy wykorzystać oprogramowanie do wygenerowania macierzy i analizy modeli powierzchni odpowiedzi.
    UWAGA: Zrzuty ekranu przedstawiające obsługę oprogramowania znajdują się w Plik uzupełniający 1.
    1. Zastosować trzystopniowy schemat Boxa-Behnkena dla czterech czynników, składający się z 24 doświadczeń (jak zrobiono w niniejszym badaniu), i wykonać pięć powtórzeń (kolejność serii 1, 9, 14, 16 i 25), aby obliczyć sumę kwadratów błędu czystego (Tabela 4). Przyjmij wynik całkowity (Y) jako zmienną zależną (kroki 1-4, Plik uzupełniający 1).
      1. Na strona głównakliknij w Nowy projekt (krok 1, Plik uzupełniający 1), a w lewym panelu Projekt strona, kliknij w Powierzchnia odpowiedzi | Box-Behnken oraz ustawić parametry czterech czynników w tabeli (krok 2, Plik uzupełniający 1).
      2. Kliknij w Dalej (krok 2, Plik uzupełniający 1), ustawić nazwy odpowiedzii kliknij w Zakończone (krok 3, Plik uzupełniający 1).
      3. Wygeneruj projekt powierzchni odpowiedzi poprzez powyższą operację (krok 4, Plik uzupełniający 1).
  3. Przeprowadź eksperyment w oparciu o 29 scenariuszy zaprojektowanych dla powierzchni odpowiedzi.
  4. Przygotować roztwory próbek zgodnie z krokiem 1.2.
  5. Odczytaj pola powierzchni pików MDA oraz DDAs.
    UWAGA: Powierzchnie pików są rejestrowane automatycznie przez wspomniany system HPLC.
  6. Obliczyć jakość MDA i DDA w różnych produktach przetworzonych.
  7. Oblicz wynik całkowity na podstawie uzyskanych rezultatów poprzez metoda CRITIC w kroku 6.
    UWAGA: Szczegółowa metoda została przedstawiona w kroku 6.
  8. Wprowadź otrzymany całkowity wynik z 29 prób do komputera i przeanalizuj go przy użyciu wskazanego oprogramowania (krok 5, Plik uzupełniający 1).
  9. Przeprowadź walidację statystyczną równań wielomianowych oraz analiz powierzchni odpowiedzi przedstawionych na trójwymiarowych wykresach modelowych za pomocą oprogramowania (kroki 6-8, Plik uzupełniający 1).
    1. Po lewej stronie Nawigacja panel, pod Analiza (+)kliknij w Ya następnie kliknij w Rozpocznij analizę w Konfiguruj okno (krok 6, Plik uzupełniający 1).
    2. Kliknij w ANOVA (analiza wariancji) w górnym menu i zaobserwuj tabelę wyników przedstawiającą analizę wariancji (krok 7, Plik uzupełniający 1).
    3. W górnym menu kliknij Wykresy modelowe a następnie Powierzchnia 3D aby uzyskać wykresy powierzchni odpowiedzi odzwierciedlające wpływ parametrów przetwarzania na wyniki syntetyczne (krok 8, Plik uzupełniający 1).
  10. Przeprowadzić walidację modelu powierzchni odpowiedzi w trzech powtórzeniach w przewidywanych warunkach optymalnych (krok 9, Plik uzupełniający 1) w celu zweryfikowania stabilności technologii przetwarzania. Po lewej Nawigacja panel, pod Optymalizacja, kliknij w Numeryczny Następnie w górnym menu kliknij RoztworyNależy przestrzegać przewidywanych warunków optymalnych.

6. Ewaluacja modelu

UWAGA: Ten krok należy wykonać po zakończeniu każdego eksperymentu jednoczynnikowego lub eksperymentu powierzchni reakcji. Po zakończeniu każdego doświadczenia (np. porównania grubości plastrów) mierzy się zawartość MDA i DDA w różnych próbkach, aby uzyskać pięć zestawów danych, zgodnie z krokiem 1.2 i sekcją 2. Dane przedstawiono w tabeli uzupełniającej S1.

  1. Bezwymiarowe przetwarzanie wskaźnika
    UWAGA: Ten etap przekształca zmierzoną wartość (Xij) w bezwymiarową wartość względną, tak aby wartość każdego wskaźnika znajdowała się na tym samym poziomie ilościowym. Operacja ta może ułatwić kompleksową analizę i porównanie wskaźników wyrażonych w różnych jednostkach lub rzędach wielkości18W celach ilustracyjnych w poniższych obliczeniach zastosowano wartości grubości warstwy (Tabela uzupełniająca S1).
    1. Standaryzacja zawartości MDA (wyznaczenie yMDA; MDA odnosi się do benzoylakoniatyny) przy użyciu wzoru w rów. (2).
      UWAGA: Indeks „i” oznacza jeden z czterech czynników, a grubość warstwy jest pierwszym badanym czynnikiem. Zatem wartość i jest równa 1. Indeks „j” oznacza każdy poziom czynników; zatem gdy grubość warstwy odpowiada pierwszemu poziomowi (0,5 cm), j jest równa 1; gdy grubość warstwy odpowiada piątemu poziomowi (4 cm), j jest równa 5. Zawartość MDA (Xij) w przetworzonej TBC o grubościach 0,5, 1, 2, 3 i 4 cm wyniosły odpowiednio 0,9693, 1,0876, 1,3940, 1,4185 i 1,3614 mg/g. Zatem, xj, max wynosi 1,4185 i xj, min wynosi 0,9693.
      Wzór matematyczny na zakres dynamiczny, równanie: yMDA=(xij-xj,min)/(xj,max-xj,min).      (2)
      Zatem, Równanie matematyczne przedstawiające konkretny proces obliczeniowy, wynik równy 0,8729.
      Tutaj Xij jest zmierzona zawartość MDA w eksperymencie dla i-tego czynnika i j-tego poziomu; xj, min jest minimalną zawartością MDA w tej grupie eksperymentów; a xj, max stanowi maksymalną zawartość MDA w tej grupie doświadczeń. Zatem, i = 1, 2, …, m oraz j = 1, 2, …, n.
      UWAGA: Zatem ustandaryzowane wartości MDA wynoszą odpowiednio 0,0000, 0,2634, 0,9455, 1,0000 i 0,8729, obliczone zgodnie z równaniem (2).
    2. Ustandaryzuj całkowitą zawartość DDAs (uzyskaj yDDA (analizy zależne od danych); DDAs odnoszą się do akonityny i 3-deoksyakonityny) przy użyciu wzoru w równ. (3).
      UWAGA: i jest jeden z czterech czynników, a j jest każdy poziom czynników; Xij jest zmierzoną zawartością DDA w eksperymencie dla i-tego czynnika i j-tego poziomu; xj, min minimalna zawartość DDAs w tej grupie eksperymentalnej danych; oraz xj, max jest maksymalną zawartością DDA w tej grupie eksperymentu danych. W ten sposób, i = 1, 2, …, m oraz j = 1, 2, …, n. Zawartość DDAs (Xij) w przetworzonych powłokach TBC o grubościach odpowiednio 0,5, 1, 2, 3 i 4 cm wyniosły odpowiednio 0,3492, 0,2692, 0,2962, 0,5354 i 0,5124 mg/g. Zatem xj, max wynosi 0,5354 i xj, min wynosi 0,2692.
      Równowaga statyczna, równanie z czynnikiem DDAS; formuła wiąże wartości maksymalne i minimalne dla analizy stabilności.     (3)
      Równowaga statyczna; wzór γ15,DDA przedstawiający obliczenia dla stałej równowagi.
      UWAGA: Wartości zestandaryzowane obliczone zgodnie z równaniem ( wynoszą odpowiednio: 0,6995, 1,0000, 0,8986, 0,0000 oraz 0,0864.3).
  2. Oblicz odpowiadającą temu intensywność kontrastu (Si), konflikt (δi), informacje (Ci), oraz wagę indeksu (Wi) zgodnie z równaniami (4) do (7), odpowiednio19,20.
    UWAGA: i = 1, 2, …, m. yij jest to standaryzowana wartość danych zawartości MDA lub DDA w eksperymencie dla i-tego czynnika i j-tego poziomu.
    1. Aby oszacować intensywność kontrastu, należy najpierw obliczyć średnią wartość MDA.
      Obliczanie średniej; przedstawiono równanie wartości średniej, formuła odręczna.
      Gdzie Równanie MDA, Yl,MDA, stosowane w analizie danych i modelowaniu, przedstawione w zapisie matematycznym. jest średnią wartością MDA.
      Wzór na odchylenie standardowe, Si=√(Σ(yij-yī)²/n-1), równanie matematyczne.     (4)
      Równanie odchylenia standardowego, S1,MDA, wraz z wyrażeniem matematycznym i wynikiem obliczeń.
    2. Aby obliczyć wartość konfliktu, należy w pierwszej kolejności oszacować współczynnik korelacji γij stosowanie funkcji CORREL w programie Excel21.
      Wzór delta do analizy danych; sumowanie, symbol, równanie.     (5)
      Równanie przedstawiające obliczenie δ1_MDA z wartościami ilustrującymi proces matematyczny.
    3. Obliczyć wartości informacyjne w następujący sposób.
      Wzór chemiczny Ci=Si×δi przedstawiający stężenie w badaniach z zakresu chemii analitycznej.     (6)
      Równanie do obliczania stężeń w schemacie analizy MDA: C1MDA=S1MDA×δ1MDA=0,7053.
      UWAGA: Analogicznie, C1, DDAS = 0.7210
    4. Oblicz wagę indeksu w następujący sposób.
      Równanie średniej ważonej, Wi=ci/Σ(ci), wzór matematyczny, analiza statystyczna.     (7)
      Analiza równań przedstawiająca obliczenia średnich ważonych \( W_{1,MDA} \) oraz \( W_{1,DDAS} \).
      UWAGA: W związku z tym współczynniki wagowe MDA i DDAs w porównaniu grubości plastrów ustalono odpowiednio na 0,4945 i 0,5055.
  3. Oblicz wyniki całkowite dla grubości warstw.
    Obliczenie równania Y₁₁: Y₁₁=(0,4945×0,0000+0,5055×0,6995)×100=35,36.
    Równanie służące do obliczenia wyniku ułamka molowego; przedstawia proces obliczeń w chemii analitycznej.
    Obliczanie wzoru na procentową wydajność Y₁₃, analiza równania w badaniu z zakresu chemii doświadczalnej.
    Wzór obliczeniowy Y; Y₁₄=(0,4945×1,0000 + 0,5055×0,0000)×100=49,45; do celów edukacyjnych.
    Obliczenie równania równowagi statycznej Y15, wzór: Y15=(0,4945×0,8729+0,5055×0,0864)×100=47,53.
    UWAGA: Y13 jest wartością maksymalną. Zatem najlepszym parametrem grubości plastrów jest trzeci poziom – 2 cm.

   

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W niniejszym badaniu zastosowany gradient elucji zapewnił dobrą rozdzielczość (Rysunek 1) dla trzech składników wskaźnikowych w Zanba-stir-fried TBC, co ustalono po wielokrotnej optymalizacji. Trzy składniki wskaźnikowe w Zanba-stir-fried TBC wykazały dobrą liniowość w określonym zakresie stężeń (Tabela 2). Precyzja (Tabela 5), stabilność (Tabela 6), powtarzalność (Tabela 7) oraz odzysk z próbek (Tabela 8) d...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

TBC jest ważnym tybetańskim lekiem, którego działanie rozprasza przeziębienie i łagodzi ból. Jest najczęściej stosowany w leczeniu urazów i reumatycznych bólów stawów w Chinach od tysięcy lat 24,25,26. Alkaloidy diterpenoidowe są zarówno aktywnymi, jak i toksycznymi składnikami TBC 27,28,29. Główne działania toksyczne alkaloidów tojadu ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Podziękowania

Ta praca była wspierana finansowo przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 82130113), Chińską Fundację Nauk Podoktoranckich (nr 2021MD703800), Fundację Naukową dla Młodzieży Departamentu Nauki i Technologii Prowincji Syczuan (nr 2022NSFSC1449) oraz Program Promocji Badań "Xinglin Scholars" Uniwersytetu Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Chengdu (nr 2021). BSH2021009).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
3-DeoksyakonitynaChengdu Desite Biotechnology Co., Ltd.DST221109-033
TojadChengdu Desite Biotechnology Co., Ltd.
Octan amonuTianjin Kermel Chemical Reagent Co., LtdKlasa
BenzoiloakonitynaChengdu Desite Biotechnology Co., Ltd.
Oprogramowanie Design-ExpertStat-Ease, Inc., Minneapolis, MN, USAwersja 13.0
Elektroniczna waga analitycznaShanghai Liangping Instruments Co., Ltd.FA1004
Wysokosprawna chromatografia cieczowaSHIMADZU Co., Ltd.LC-20A Szybkobieżna
maszyna do rozbijaniaBeijing Zhongxing Weiye Instrument Co., Ltd.Filtr FW-100
MilliporeTianjin Jinteng Experimental Equipment Co., Ltdφ 13 0,22 Maszyna do smażenia Nylon66
Changzhou Maisi Machinery Co., LtdTyp 5
TiebangchuiGannan Baicao Biotechnology Development Co., Ltd20211012
Ultra czysta woda systemowaRephiLe Bioscience, Ltd.Genie G
Ultradźwiękowa maszyna czyszczącaNingbo Xinyi Ultrasonic Equipment Co., LtdSB2200
Zanba27 Chuanzang Road, Ganzi County-
DSTDW000602chromatograficznaDSTDB005502

Bibliografia

  1. Li, C. Y., et al. Aconitum pendulum and Aconitum flavum: A narrative review on traditional uses, phytochemistry, bioactivities and processing methods. Journal of Ethnopharmacology. 292, 115216(2022).
  2. Wang, J., Meng, X. H., Chai, T., Yang, J. L., Shi, Y. P. Diterpenoid alkaloids and one lignan from the roots of Aconitum pendulum Busch. Natural Products and Bioprospecting. 9 (6), 419-423 (2019).
  3. Yu, L., et al. Traditional Tibetan medicine: therapeutic potential in rheumatoid arthritis. Frontiers In Pharmacology. 13, 938915(2022).
  4. Zhao, R., et al. One case of ventricular arrhythmia caused by poisoning of traditional Chinese medicine Aconitum pendulum Busch. Journal of People's Military Medical. 61 (4), 346-348 (2018).
  5. Qinghai Medical Products Administration. Processing specification of Tibetan medicine of Qinghai province. Qinghai Nationalities Publishing House. , 96-97 (2010).
  6. Li, J., et al. Comparison of three objective weighting methods to optimize the extraction process of Jianwei Chupi granules. Journal of Guangdong Pharmaceutical University. 38 (6), 91-97 (2022).
  7. Feng, Z. G., et al. Processing methods and the underlying detoxification mechanisms for toxic medicinal materials used by ethnic minorities in China: A review. Journal of Ethnopharmacology. 305, 116126(2023).
  8. Hsu, Y. T., Su, C. S. Application of Box-Behnken design to investigate the effect of process parameters on the microparticle production of ethenzamide through the rapid expansion of the supercritical solutions process. Pharmaceutics. 12 (1), 42(2020).
  9. Cheng, F., et al. Optimization of the baked drying technology of Cinnamomi Ramulus based on CRITIC combined with box-behnken response surface method. Journal of Chinese Medicinal Materials. 2022 (8), 1838-1842 (2022).
  10. Huang, X., et al. Optimization of microwave processing technology for carbonized Gardenia jasminoides by Box-Behnken response surface methodology based on CRITIC weighted evaluation. Chinese Herbal Medicines. 48 (6), 1133-1138 (2017).
  11. Elling, U., et al. Derivation and maintenance of mouse haploid embryonic stem cells. Nature Protocols. 14 (7), 1991-2014 (2019).
  12. Gu, J., Wang, Y. P., Ma, X. Simultaneous determinnation of three diester diterpenoid alkaloids in the toots of Aconiti flavi et penduli by HPLC method. Chinese Pharmaceutical Affairs. 28 (6), 618-621 (2014).
  13. Zhang, Y., Fu, X. UPLC simultaneous determination of six esteric alkaloids components in Aconitum Flaram Hand.Mazz. Asia-Pacific Traditional Medicine. 16 (5), 62-65 (2020).
  14. Rumachik, N. G., Malaker, S. A., Paulk, N. K. VectorMOD: Method for bottom-up proteomic characterization of rAAV capsid post-translational modifications and vector impurities. Frontiers In Immunology. 12, 657795(2021).
  15. Wang, Y. J., Tao, P., Wang, Y. Attenuated structural transformation of aconitine during sand frying process and antiarrhythmic effect of its converted products. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2021, 7243052(2021).
  16. Wang, H. P., Zhang, Y. B., Yang, X. W., Zhao, D. Q., Wang, Y. P. Rapid characterization of ginsenosides in the roots and rhizomes of Panax ginseng by UPLC-DAD-QTOF-MS/MS and simultaneous determination of 19 ginsenosides by HPLC-ESI-MS. Journal of Ginseng Research. 40 (4), 382-394 (2016).
  17. vander Leeuw, G., et al. Pain and cognitive function among older adults living in the community. Journals of Gerontology Series A. Biological Sciences and Medical Sciences. 71 (3), 398-405 (2016).
  18. Lao, D., Liu, R., Liang, J. Study on plasma metabolomics for HIV/AIDS patients treated by HAART based on LC/MS-MS. Frontiers in Pharmacology. 13, 885386(2022).
  19. Li, Y., et al. Evaluation of the effectiveness of VOC-contaminated soil preparation based on AHP-CRITIC-TOPSIS model. Chemosphere. 271, 129571(2021).
  20. Zhong, S., Chen, Y., Miao, Y. Using improved CRITIC method to evaluate thermal coal suppliers. Scientific Reports. 13 (1), 195(2023).
  21. Lewis, N. S., et al. Magnetically levitated mesenchymal stem cell spheroids cultured with a collagen gel maintain phenotype and quiescence. Journal of Tissue Engineering. 8, (2017).
  22. Chinese Pharmacopoeia Committee. Pharmacopoeia of the People's Republic of China. 4, Chinese Medical Science and Technology Press. (2020).
  23. Li, G., et al. Effect of response surface methodology-optimized ultrasound-assisted pretreatment extraction on the composition of essential oil released from tribute citrus peels. Frontiers in Nutrition. 9, 840780(2022).
  24. Liu, X. F., et al. Hezi inhibits Tiebangchui-induced cardiotoxicity and preserves its anti-rheumatoid arthritis effects by regulating the pharmacokinetics of aconitine and deoxyaconitine. Journal of Ethnopharmacology. 302, 115915(2023).
  25. Smolen, J. S., et al. Rheumatoid arthritis. Nature Reviews.Disease Primers. 4, 18001(2018).
  26. Wang, F., et al. C19-norditerpenoid alkaloids from Aconitum szechenyianum and their effects on LPS-activated NO production. Molecules. 21 (9), 1175(2016).
  27. Wang, B., et al. Study on the alkaloids in Tibetan medicine Aconitum pendulum Busch by HPLC-MSn combined with column chromatography. Journal of Chromatographic Science. 54 (5), 752-758 (2016).
  28. Liu, S., et al. A review of traditional and current methods used to potentially reduce toxicity of Aconitum roots in Traditional Chinese Medicine. Journal of Ethnopharmacology. 207, 237-250 (2017).
  29. Qiu, Z. D., et al. Online discovery of the molecular mechanism for directionally detoxification of Fuzi using real-time extractive electrospray ionization mass spectrometry. Journal of Ethnopharmacology. 277, 114216(2021).
  30. El-Shazly, M., et al. Use, history, and liquid chromatography/mass spectrometry chemical analysis of Aconitum. Journal of Food and Drug Analysis. 24 (1), 29-45 (2016).
  31. Chan, T. Y. K. Aconitum alkaloid poisoning because of contamination of herbs by aconite roots. Phytotherapy Research. 30 (1), 3-8 (2016).
  32. Guo, L., et al. Exploring microbial dynamics associated with flavours production during highland barley wine fermentation. Food Research International. 130, 108971(2020).
  33. Guo, T. L., Horvath, C., Chen, L., Chen, J., Zheng, B. Understanding the nutrient composition and nutritional functions of highland barley (Qingke): A review. Trends in Food Science & Technology. 103, 109-117 (2020).
  34. Wu, H., et al. Anti-myocardial infarction effects of Radix Aconiti Lateralis Preparata extracts and their influence on small molecules in the heart using matrix-assisted laser desorption/ionization-mass spectrometry imaging. International Journal of Molecular Sciences. 20 (19), 4837(2019).
  35. Huang, G., et al. Study on cardiotoxicity and mechanism of "Fuzi" extracts based on metabonomics. International Journal of Molecular Sciences. 19 (11), 3506(2018).
  36. Li, S. L., et al. An insight into current advances on pharmacology, pharmacokinetics, toxicity and detoxification of aconitine. Biomedicine & Pharmacotherapy. 151, 113115(2022).
  37. Xie, Y., et al. Optimization of processing technology of braised Rehmanniae Raidx based on multiple indexes and response surface technology and correlation between components and color. Journal of Chinese Traditional Medicine. 47 (18), 4927-4937 (2022).
  38. Yang, X. Q., Xu, W., Xiao, C. P., Sun, J., Feng, Y. Z. Study on processing technology of Atractylodes chinensis with rice water and its pharmacodynamics of anti-diarrhea. Chinese Herbal Medicines. 53 (1), 78-86 (2022).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Przetwarzanie Tiebangchuistir fry Zanbametoda Boxa Behnkenametoda CRITICwysokosprawna chromatografia cieczowazawarto alkaloid woptymalizacja przetwarzaniaredukcja toksyczno cikontrola jako ci
Optymalizacja technologii przetwarzania dla Tiebangchui z Zanba w oparciu o CRITIC w połączeniu z metodą powierzchni odpowiedzi Box-Behnken
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.