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

Artykuł metodologiczny

Optymalizacja przetwarzania Tiebangchui z winem z jęczmienia góralskiego w oparciu o projekt Box-Behnken w połączeniu z metodą entropii

1.4K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/65154

⸱

19 maja 2023

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

W tym artykule

Podsumowanie

Obecny protokół opisuje efektywną metodę optymalizacji technologii przetwarzania Tiebangchui przetwarzanej winem z jęczmienia górskiego w oparciu o powierzchnię odpowiedzi projektu Box-Behnken w połączeniu z metodą entropii.

Streszczenie

Przetwarzanie toksycznych etnoleków ma ogromne znaczenie dla ich bezpiecznego zastosowania klinicznego. W związku z tym należy zająć się ograniczeniami tradycyjnego przetwarzania, a metoda przetwarzania etnoleków powinna zostać ustandaryzowana przy użyciu nowoczesnych metod badawczych. W tym badaniu zoptymalizowano technologię przetwarzania powszechnie stosowanego tybetańskiego leku Tiebangchui (TBC), suszonego korzenia tojadu wahadłowego Busch, przetworzonego z góralskim winem jęczmiennym. Jako wskaźniki oceny wykorzystano alkaloid diester-diterpenoid (DDA) (akonityna, 3-deoksyakonityna, 3-acetylokonityna) i alkaloid monoestrowo-diterpenoidowy (MDA) (benzoiloakonina), a współczynnik wagowy każdego wskaźnika oceny określono metodą entropii.

Test jednoczynnikowy i projekt Box-Behnken zostały użyte do zbadania wpływu stosunku między winem z jęczmienia górskiego a TBC, grubości plastra TBC i czasu przetwarzania. Kompleksowa punktacja została przeprowadzona zgodnie z obiektywną wagą każdego wskaźnika wyznaczoną metodą entropii. Optymalne warunki przetwarzania TBC w przypadku górskiego wina jęczmiennego były następujące: ilość górskiego wina jęczmiennego jest pięciokrotnie większa niż TBC, czas namaczania wynosi 24 godziny, a grubość TBC wynosi 1,5 cm. Wyniki wykazały, że względne odchylenie standardowe między testem weryfikacyjnym a przewidywaną wartością było mniejsze niż 2,55%, a zoptymalizowana technologia przetwarzania TBC przetwarzanego winem z jęczmienia górskiego jest prosta, wykonalna i stabilna, a zatem może stanowić odniesienie dla produkcji przemysłowej.

Wprowadzenie

Tiebangchui (TBC), suszony korzeń tojadu wahadłowego Busch, jest dobrze znanym tybetańskim medycyną i początkowo został zapisany w klasycznej tybetańskiej książce medycznej "Cztery Tantry Medyczne"1,2. Zgodnie z "Normami Lekowymi Ministerstwa Zdrowia Chińskiej Republiki Ludowej (Medycyna Tybetańska)", TBC jest skuteczny w wydalaniu zimna, łagodzeniu bólu, rozpraszaniu wiatrów i uspokajającym szoku, i jest powszechnie stosowany w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów w klinikach3,4,5.

TBC zawiera głównie alkaloidy, w tym wysoce toksyczne alkaloidy diterpenoidowe (DDA) oraz umiarkowanie toksyczne alkaloidy monoestro-diterpenoidowe (MDA)6,7,8. Te składniki chemiczne są składnikami aktywnymi o działaniu leczniczym, ale są toksyczne. Jeden z najbardziej znanych składników aktywnych i toksycznych, akonityna, powoduje zatrucie, gdy przekracza 1 mg9. W związku z tym niewłaściwe lub nadmierne stosowanie TBC może skutkować zatruciem, a nawet śmiercią, a tłumienie toksyczności i zastrzeżenie skuteczności TBC ma kluczowe znaczenie dla jego bezpiecznego zastosowania klinicznego10,11.

Przetwarzanie jest skuteczną metodą detoksykacji TBC. Według starożytnych książek medycyny tybetańskiej, przetwarzanie winem z jęczmienia górskiego jest skutecznym sposobem na osłabienie toksyczności i zachowanie skuteczności TBC. TBC moczy się w góralskim winie jęczmiennym, przechowuje przez jedną noc, suszy i dodaje do medicines12. Jednak specyficzna technologia przetwarzania i potencjalne czynniki wpływające są rzadko zgłaszane, a tradycyjny proces przetwarzania często opiera się na doświadczeniu i brakuje ustandaryzowanych metod. W związku z tym potrzebne są nowoczesne metody naukowe i technologiczne optymalizacji i standaryzacji procesu przetwarzania.

Metoda projektowania Boxa-Behnkena jest używana do badania interakcji między różnymi czynnikami i ich wpływu na kompleksową punktację poprzez kwadratowe dopasowanie wielomianowe. Taka konstrukcja pozwala na intuicyjną obserwację optymalnych warunków i jest szeroko stosowana w dziedzinie farmacji13. Na przykład metoda projektowania Box-Behnken, oparta na metodzie entropii, z powodzeniem zoptymalizowała technologię przetwarzania smażenia z octem Curcuma Longa Radix14. W niniejszej pracy wykorzystano eksperymentalny projekt powierzchni odpowiedzi Boxa-Behnkena w połączeniu z metodą entropii w celu optymalizacji technologii przetwarzania TBC przetwarzanego z winem z jęczmienia górskiego. Oczekuje się, że zoptymalizowana technologia przetwarzania zapewni kontrolę jakości i bezpieczne zastosowanie kliniczne.

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

Protokół

W niniejszym badaniu technologia przetwarzania TBC przy użyciu wina z jęczmienia tybetańskiego została zoptymalizowana za pomocą projektu Boxa-Behnkena w połączeniu z metodą entropii. Wskaźnikami oceny były zawartości DDA i MDA, a współczynnik wagowy każdego wskaźnika oceny określono metodą entropii.

1. Przygotowanie eksperymentalne

  1. Przygotowanie wina z jęczmienia tybetańskiego15.
    1. Odmierz 500,00 g czarnego ryżu z jęczmienia tybetańskiego i dodaj pięciokrotność tej ilości wody. Gotuj ryż do czasu wchłonięcia pozostałej wody (~2 h). Przelej zawartość, poczekaj, aż temperatura spadnie do 37 °C, dodaj 4 g Jiuqu (patrz Tabela materiałów), dokładnie wymieszaj, szczelnie zamknij puszkę, owiń pojemnik watą i pozostaw do fermentacji przez 7 dni.
    2. Siódmego dnia dodaj 300 mL wody i ponownie zamknij szczelnie. Ósmego dnia zacznij odbierać wino, a następnie zastąp je 300 mL wody. Zamknij i fermentuj przez 1 dzień, odbierz wino i ponownie dodaj 300 mL wody. Powtórz tę procedurę trzy razy i połącz uzyskane trunki.
    3. Doprowadź do wrzenia, a następnie zmniejsz ogień do wolnego gotowania i kontynuuj gotowanie, aż pozostała woda zostanie wchłonięta.
  2. W celu przygotowania produktów przetworzonych dokładnie odważ TBC w pojemniku, dodaj wino z jęczmienia tybetańskiego i mocz przez 1 dzień. Następnie wysusz w elektrycznej suszarce do stałej temperatury.
    UWAGA: Temperatura suszenia powinna być niższa niż 40 °C, aby uniknąć zmian w składzie alkaloidów.
  3. Przygotowanie roztworu próbki testowej.
    1. Dokładnie odważ proszek z przetworzonego produktu TBC (2 g) do kolby stożkowej, dodaj 40% roztwór amoniaku i przeprowadź ekstrakcję wspomaganą ultradźwiękami z użyciem mieszaniny rozpuszczalników izopropanol-octan etylu (1:1) (50 mL) (moc: 200 W; częstotliwość: 40 kHz; temperatura: 40 °C) przez 30 min.
      UWAGA: Aby przygotować 40% roztwór amoniaku, przelej 40 mL amoniaku do kolby miarowej o pojemności 100 mL, a następnie rozcieńcz czystą wodą.
    2. Doprowadź ekstrakt do pierwotnej wagi, dodając mieszaninę izopropanolu i octanu etylu (1:1 v/v).
    3. Dokładnie przelej ekstrakt (25 mL) do kolby okrągłodennej w celu odparowania rozpuszczalnika pod zmniejszonym ciśnieniem do suchości.
    4. Na koniec przelej 0,05% roztwór kwasu solnego w metanolu, aby rozpuścić pozostałość z kroku 1.3.3, do kolby miarowej o pojemności 5 mL i rozcieńcz 0,05% roztworem chlorku metanolu. Przefiltruj roztwór przez membranowy filtr mikroporowy 0,22 µm przed wstrzyknięciem do systemów wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC).
      UWAGA: Przygotuj 0,05% kwas solny w metanolu, dodając 0,05 mL kwasu solnego do kolby miarowej o pojemności 100 mL, a następnie rozcieńczając metanolem.
  4. Przygotuj roztwór wzorcowy, dokładnie odważając 5,18 mg benzoylakoninny, 13,13 mg akonityny, 10,05 mg 3-deoksyakonityny oraz 10,09 mg 3-acetylakonityny, a następnie umieść substancje stałe oddzielnie w kolbach miarowych o pojemności 5 mL. Rozcieńcz 0,05% roztworem chlorku metanolu.

2. Warunki chromatograficzne

  1. Ustaw warunki chromatograficzne dla HPLC zgodnie z Tabelą 1. Szczegółowe informacje o użytych instrumentach znajdują się w Tabeli materiałów.

3. Test adaptacyjności systemu

  1. Zakres liniowości
    UWAGA: W pierwszej kolejności wykorzystano metodę HPLC do wyznaczenia pól powierzchni pików benzoiloakonityny, akonityny, 3-deoksyakonityny i 3-acetyloakonityny w próbce, a następnie losowo wyznaczono pole powierzchni piku dla jednego roztworu wzorcowego o znanym stężeniu. Następnie porównano różnicę między dwoma polami powierzchni pików (roztworu próbki i roztworu wzorcowego), aby oszacować stężenia benzoiloakonityny, akonityny, 3-deoksyakonityny i 3-acetyloakonityny w różnych próbkach, a następnie dostosowano roztwór wzorcowy do zakresu liniowego, aby stężenie próbki znalazło się na krzywej. Stężenia dla krzywej wzorcowej przedstawiono w Tabela 2.
    1. Przygotować roztwory wzorcowe benzoylakonityny o stężeniach 1,036 mg/ml, 0,518 mg/ml, 0,2072 mg/ml, 0,1036 mg/ml oraz 0,0518 mg/ml.
    2. Przygotować roztwory wzorcowe akonityny o stężeniach 1,313 mg/ml, 0,5252 mg/ml, 0,2626 mg/ml, 0,1313 mg/ml oraz 0,05252 mg/ml.
    3. Przygotować roztwory wzorcowe 3-deoksyakonityny o stężeniach 1,005 mg/mL, 0,5025 mg/mL, 0,201 mg/mL, 0,1005 mg/mL oraz 0,402 mg/mL.
    4. Przygotować roztwory wzorcowe 3-acetylakonityny o stężeniach 0,2018 mg/ml, 0,1009 mg/ml, 0,04036 mg/ml, 0,02018 mg/ml oraz 0,01009 mg/ml.
    5. Zbadaj liniowość każdego związku, wykreślając zależność powierzchni piku od stężenia wstrzykniętej próbki.
  2. Aby przeprowadzić test precyzji, należy wstrzyknąć 10 µL każdy roztwór wzorcowy wprowadzać do systemu HPLC sześć razy dziennie, stosując te same warunki HPLC, które opisano w kroku 2.1, w celu analizy próbek. Odnotować pole powierzchni piku każdego składnika.
  3. Przeprowadź badanie stabilności w ciągu dnia poprzez wstrzyknięcie 10 µL przygotowanego roztworu próbki poprzez krok 1.3 i wyznacz pola powierzchni pików po 0 h, 2 h, 4 h, 8 h, 14 h, 12 h i 24 h16.
  4. Przeprowadź test powtarzalności, pobierając sześć próbek z tej samej serii TBC w celu przygotowania roztworu próbnego zgodnie z krokiem 1.3. Wstrzyknij 10 µL każdą próbkę do systemu HPLC i przeprowadzić analizę próbek zgodnie z opisem w kroku 2.1.
  5. Przeprowadź test odzysku w celu oceny dokładności metody. Do roztworu próbnego dodaj odpowiednio 100% roztworu wzorca każdego z komponentów wskaźnikowych (benzoylakonityny, akonityny, 3-deoksyakonityny i 3-acetylakonityny), aby obliczyć stopień odzysku. Na przykład, skoro zawartość benzoylakonityny w próbce TBC wynosi 0,1524 mg/mL, odważ dokładnie 0,1524 mg wzorca benzoylakonityny i dodaj do próbki TBC, a następnie przygotuj roztwór próbny zgodnie z krokiem 1.3. Przeanalizuj te próbki przy zastosowaniu tych samych warunków HPLC, które opisano w kroku 2.1. Oblicz stopień odzysku korzystając z równania (1):
    Wzór na stopień odzysku: (C-A)/B×100; równanie analizy ilościowej; schemat edukacyjny.    (1)
    W tym przypadku A to ilość składnika (benzoylakonityny, akonityny, 3-deoksyakonityny lub 3-acetylakonityny) do oznaczenia w roztworze próbki, B to ilość dodanego standardu (benzoylakonityny, akonityny, 3-deoksyakonityny lub 3-acetylakonityny), a C to zmierzona wartość roztworu zawierającego roztwór standardowy i roztwór próbki (patrz Tabela 3). Warunki chromatograficzne niezbędne do wykonania powyższych etapów opisano w punkcie 2.1. Stopień odzysku odzwierciedla poziom strat składnika docelowego (benzoilakonityny, akonityny, 3-deoksyakonityny lub 3-acetylakonityny) podczas analizy próbki; im wyższy stopień odzysku, tym mniejsza strata składnika docelowego.

4. Test jednoczynnikowy TBC przetworzonego winem z jęczmienia wysokogórskiego

UWAGA: Stosunek wina z jęczmienia wysokogórskiego do TBC, grubość plastrów TBC oraz czas namaczania wpływają na rozpuszczalność bardziej toksycznych składników (akonityny, 3-deoksyakonityny i 3-acetylakonityny) w TBC podczas przetwarzania TBC winem z jęczmienia wysokogórskiego17. W celu zbadania wpływu stosunku wina z jęczmienia wysokogórskiego do TBC, grubości plastrów TBC oraz czasu namaczania zastosowano test jednoczynnikowy i projekt Boxa-Behnkena.

  1. Przeprowadź test dodatku wina z jęczmienia tybetańskiego (A) poprzez przygotowanie pięciu grup testowych, z których każda zawierała 30 g TBC, przy czym ilość wina z jęczmienia wysokogórskiego wynosiła odpowiednio dwa, trzy, cztery, pięć i sześć razy więcej niż ilość TBC przewidziana w recepturze. Czas moczenia wynosił 12 h, a grubość plastrów 1,0 cm18.
    UWAGA: Każdą grupę testową w ramach tego samego warunku należy przetworzyć w trzech grupach równoległych.
  2. Przeprowadź test czasu namaczania (B) poprzez przygotowanie pięciu grup testowych, z których każda zawierała 30 g TBC. Czasy namaczania wynosiły odpowiednio 12 h, 24 h, 36 h i 48 h. Ilość wina z jęczmienia wysokogórskiego była pięciokrotnie większa niż ilość TBC, a grubość plastrów wynosiła 1,0 cm19.
    UWAGA: Każda grupa w ramach tego samego wariantu doświadczalnego powinna zostać przetworzona w trzech grupach równoległych.
  3. Przeprowadź test grubości plastrów (C) poprzez utworzenie pięciu grup testowych, z których każda zawierała 30 g TBC. Plastry miały grubość odpowiednio 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 i 2,5 cm, czas namaczania wynosił 24 h, a ilość wina z jęczmienia wysokogórskiego była pięciokrotnie większa niż ilość TBC20.
    UWAGA: Każda grupa eksperymentalna w tych samych warunkach powinna zostać przetworzona w trzech grupach równoległych.
  4. Należy dokładnie odważyć produkty przetworzone dla każdej grupy badawczej w celu przygotowania roztworu próbki testowej zgodnie z krokiem 1.3. Za pomocą metody HPLC wyznacza się pole powierzchni piku dla każdej próbki, a następnie wykorzystuje krzywą wzorcową do oszacowania ilości MDA i DDA. Na krzywej wzorcowej y oznacza pole powierzchni piku, a x zawartość. Zawartość MDA stanowi benzoylakonityna, natomiast zawartość DDA jest sumą akonityny, 3-deoksyakonityny oraz 3-acetylakonityny.
  5. Należy wykorzystać całkowistą zawartość DDAs oraz zawartość MDAs jako wskaźniki oceny, a następnie wyznaczyć współczynnik wagowy każdego wskaźnika oceny oraz punktację zbiorczą. poprzez metoda entropii (sekcja 5).
    UWAGA: TBC jest substancją toksyczną, dlatego podczas pracy należy stosować środki ochrony osobistej.

5. Metoda entropii do obliczenia kompleksowej oceny

UWAGA: W celu szczegółowego zilustrowania procesu obliczeń wykorzystaliśmy dane eksperymentalne z testu grubości plastrów w badaniu jednoczynnikowym jako przykład. Do obliczenia zawartości MDAs i DDAs wykorzystaliśmy pole powierzchni piku składników w każdej próbce z Supplementary Table S1 oraz krzywą wzorcową z Table 2 (patrz Supplementary Table S2). W równaniu liniowym y oznacza pole powierzchni piku, a x oznacza zawartość. W niniejszym badaniu umiarkowanie toksyczny MDA (benzoylakonityna) został użyty jako wskaźnik pozytywny, a całkowita zawartość wysokotoksycznych DDAs (akonityna, 3-deoksyakonityna i 3-acetylakonityna) jako wskaźnik negatywny. Zawartość MDAs to benzoylakonityna, a zawartość DDAs to suma akonityny, 3-deoksyakonityny i 3-acetylakonityny. Każda próbka posiada dwa wskaźniki oceny: i = 1,2,…,n oraz j = 1,2,…m21.

  1. Użyj równania (2), aby znormalizować zawartość MDA22.
    Wzór na normalizację danych \(X^*_{ij}=\frac{x_{ij}-\min{x_{ij}}}{\max{x_{ij}}-\min{x_{ij}}}\).     (2)
    Zatem Równanie do obliczenia ułamka molowego (X31*=(0.1507-0.1043)/(0.1709-0.1043)=0.6967).
    UWAGA: Xij to wartość j-tego wskaźnika i-tej próbki. Xij* to znormalizowana wartość Xij. Na przykład dla i = 3 i j = 1, X31 reprezentuje wartość pierwszego wskaźnika trzeciej próbki, a Wzór na równowagę statyczną ΣFx=0, ΣFy=0; schemat metody analizy równowagi sił. to znormalizowana wartość pierwszego wskaźnika w trzeciej próbce. Zmienne algebraiczne X z indeksami górnymi, równania ilustrujące koncepcje matematyczne są przedstawione w Tabeli uzupełniającej S3.
  2. Użyj równania (3), aby znormalizować całkowitą zawartość DDA23.
    Równanie normalizacji X* do skalowania danych, wzór obejmujący wartości maksymalne i minimalne, schemat edukacyjny.     (3)
    Równanie równowagi statycznej, X32*, pokazujące obliczenia numeryczne dla analizy fizycznej lub inżynieryjnej.
    UWAGA: Tutaj i = 3, j = 2 reprezentuje drugi wskaźnik trzeciej próbki. Równanie krystalografii rentgenowskiej, X32*, schemat analizy wzoru dyfrakcyjnego, badanie struktury atomowej. to znormalizowana wartość drugiego wskaźnika w trzeciej próbce. Równania równowagi, zmienne ΣX*, formuła matematyczna, metoda analizy statycznej. są przedstawione w Tabeli uzupełniającej S3.
  3. Użyj równań (4) i (5), aby określić wartość entropii (Hj) każdego wskaźnika23.
    1. Oblicz prawdopodobieństwo j-tej próby dla i-tego wskaźnika oceny Pij za pomocą równania (4).
      Równanie równowagi, P_ij=X_ij/Σ^n(i=1)X^*_ij, schemat wzoru równowagi statycznej.     (4)
      Dla pozycji nr 3,
      Równanie prawdopodobieństwa, \( P_{31} \), proces obliczeniowy, wynik \( = 0.2374 \), analiza matematyczna.
      Obliczenie równania równowagi P32, sekwencja wzorów, treść edukacyjna, analiza statystyczna.
      UWAGA: Wartości prawdopodobieństwa dla pierwszego i drugiego wskaźnika trzeciej próbki wynoszą odpowiednio 0,2374 i 0,2812. Notacja macierzowa dla mechaniki statystycznej; symbole P* w równaniach; analiza matematyczna. są przedstawione w Tabeli uzupełniającej S3.
    2. Oblicz entropię informacyjną Hj.
      Równanie entropii wzór \(H_j\); teoria informacji, koncepcja matematyczna, schemat edukacyjny.     (5)
      Wzór na entropię Shannona H1 z członami logarytmicznymi i schematem obliczonego wyniku
      Równanie entropii Shannona, obliczenie H2, wzór z teorii informacji.
      UWAGA: H1 to entropia pierwszego wskaźnika (MDA) i H2 to entropia drugiego wskaźnika (DDA) w teście grubości plastrów.
  4. Użyj równania (6), aby obliczyć wagi wskaźników (Wj)23.
    Wzór na wskaźnik ważony Wj=(1-Hj)/Σ(1-Hi); równanie matematyczne do analizy statystycznej. (6)
    Równowaga statyczna; W₁=(1-H₁)/((1-H₁)+(1-H₂)); wzór fizyczny; analiza równowagi.   = 33,3%
    Wzór równania W2 dla analizy równowagi statycznej, ilustrujący zależności matematyczne w fizyce.   = 66,7%
    UWAGA: Wj to współczynnik wagi każdego wskaźnika. W teście grubości plastrów współczynniki wagi wskaźnika dodatniego (MDA) i wskaźnika ujemnego (DDA) wynoszą odpowiednio 33,3% i 66,7%.
  5. Użyj równania (7), aby obliczyć kompleksową punktację wskaźników23.
    Równanie równowagi statycznej; wzór: Si=Σi=1mWijXij*×100; stosowany w analizie danych. (7)
    Dla pozycji nr 3, Równanie równowagi statycznej S₃ = (W₁×X₃₁* + W₂×X₃₂*)×100; schemat matematyczny.
    Równanie obliczania średniej ważonej, S3 = 66,27, obejmujące wartości procentowe i dziesiętne.
    UWAGA: Si to kompleksowa punktacja każdej próbki. Musimy uzyskać najwyższą punktację jako punkt centralny w projekcie Boxa-Behnkena. Wartości S1, S2, S3, S4 i S5 są przedstawione w Tabeli uzupełniającej S3.

6. Plan Boxa-Behnkena

  1. W teście jednoczynnikowym należy przyjąć warunki z najwyższą oceną kompleksową (patrz Tabela 4, Tabela 5, Tabela 6 oraz Rysunek 2) jako punkt centralny powierzchni odpowiedzi. Jako czynniki wpływające należy przyjąć ilość wina z jęczmienia tybetańskiego (A), czas moczenia (B) oraz grubość plastrów TBC (C), a ocenę kompleksową jako wartość odpowiedzi24.
    UWAGA: Na podstawie danych jednoczynnikowych z Tabeli 4, Tabeli 5 i Tabeli 6, najwyższą ocenę kompleksową obliczono za pomocą równań (2), (3), (4), (5), (6) i (7) w sekcji 5, co pozwoliło wyznaczyć punkt optymalny. Ilość wina z jęczmienia tybetańskiego wynosiła pięciokrotność ilości TBC, czas moczenia wynosił 36 h, a grubość plastrów 1,0 cm.

7. Etapy obsługi oprogramowania do planowania eksperymentów metodą Boxa-Behnkena

  1. Otwórz oprogramowanie (patrz Tabela materiałów) i wybierz New Design | Box-Behnken Design (patrz krok 5.1; Plik uzupełniający 1).
    1. Wprowadź liczbę czynników wpływających oraz informacje o poziomach (trzy poziomy, trzy czynniki; patrz Tabela 7). W niniejszym badaniu plan Boxa-Behnkena składa się z 17 eksperymentów. Na koniec kliknij Continue (patrz krok 5.2; Plik uzupełniający 1).
    2. Jako odpowiedź ustaw ocenę kompleksową (Y) zgodnie z równaniami (2), (3), (4), (5), (6) i (7) w sekcji 5. Wprowadź liczbę wartości odpowiedzi (na obrazku widoczna jest tylko jedna wartość odpowiedzi) i kliknij Finish (patrz krok 5.3; Plik uzupełniający 1).
    3. Przetwórz TBC winem z jęczmienia tybetańskiego zgodnie z wynikami planowania i przeprowadź eksperyment w oparciu o 17 scenariuszy zaprojektowanych dla powierzchni odpowiedzi.
    4. Przygotuj roztwory próbek zgodnie z krokiem 1.3 i oblicz całkowitą zawartość MDA oraz DDA za pomocą systemu HPLC.
    5. Oblicz ocenę kompleksową dla każdej grupy za pomocą równań (2), (3), (4), (5), (6) i (7) w kroku 5, a następnie wprowadź wyniki punktowe (patrz krok 5.4; Plik uzupełniający 1).
  2. Kliknij analyze, aby przeanalizować dane i informacje o modelu (patrz krok 5.4.1; Plik uzupełniający 1).
    1. Przeprowadź walidację statystyczną równań wielomianowych oraz analizę powierzchni odpowiedzi przedstawioną na wykresach modeli 3D wygenerowanych przez oprogramowanie.
    2. Kliknij ANOVA w górnym menu i zapoznaj się z tabelą wyników.
  3. Kliknij Optimization, aby wyświetlić przewidywane optymalne warunki procesu (patrz krok 5.4.2; Plik uzupełniający 1).

8. Test walidacyjny

  1. Zgodnie z wynikami przewidzianymi przez metodę powierzchni odpowiedzi Boxa-Behnkena, w kroku 7.3 należy określić optymalne warunki przetwarzania TBC. W tym przypadku są one następujące: TBC namaczane jest przez 24 h w pięciokrotnej ilości wina z jęczmienia wysokogórskiego, a grubość TBC wynosi 1.5 cm. Przyjmując optymalne poziomy czynników wpływających jako warunki przetwarzania, należy przeprowadzić trzy równoległe serie doświadczeń w celu weryfikacji stabilności technologii przetwarzania.

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

Wyniki

W niniejszym badaniu precyzja, stabilność, powtarzalność oraz odzysk z próbek w metodzie TBC wykazały, że metoda ta jest wykonalna. Cztery komponenty indeksu w TBC wykazały dobrą liniową zależność w określonym zakresie stężeń. Typowe chromatogramy przedstawiono na Rysunku 1. Wyniki testu precyzji (Tabela 8) wykazały, że względne odchylenie standardowe (RSD) pól powierzchni pików wyniosło odpowiednio 2,56%, 1,49% i 2,03% dla benzoylakoniny, akonityny i 3-deoksyakonityny oraz ...

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

Dyskusja

Jako powszechnie stosowany lek tybetański o działaniu toksycznym, osłabiający toksyczność efekt przetwarzania jest niezwykle ważny dla klinicznego zastosowania TBC25. W niniejszej pracy zoptymalizowano technologię przetwarzania TBC przetwarzanego z winem jęczmiennym górskim. Dokonując przeglądu głównych składników aktywnych i odnosząc się do farmakologicznych skutków TBC, stwierdziliśmy, że alkaloidy TBC mają działanie przeciwzapalne i przeciwbólowe i mogą być stosowane w leczeniu reumatoidalnego ...

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
TojadChengdu Push Biotechnology Co., LtdPS000905
3-acetylakonitynaChengdu Push Biotechnology Co., LtdPS010552
3-deoksyakonitynaChengdu Push Biotechnology Co., LtdPS011258
BenzoiloakoninaChengdu Push Biotechnology Co., LtdPS010300
Pompapróżniowa wody obiegowejGongyi City Yuhua Instrument Co., LtdSHZ-DIII
Ekspert ds. projektowania State-East Corporation8.0.6
Elektryczny piec do suszenia w stałej temperaturzeShanghai Yuejin Medical Equipment Co., Ltd101-3-BS
Elektroniczna waga analitycznaShanghai Liangping Instruments Co., Ltd.FA1004
Wysokosprawna chromatografia cieczowaShimadzu Enterprise Management (China) Co., Ltdshimadzu 2030
Ryż jęczmienny HighlandKangding City, Ganzi Tybetańska Prefektura Autonomiczna, prowincja Syczuan20221015
Filtr MilliporeTianjin Jinteng Experimental Equipment Co., Ltdφ 13 0,22 Parownik obrotowy Nylon66
Shanghai Yarong Fabryka instrumentów biochemicznychRE-2000A
Rozrusznik do produkcji likierówAngel Yeast CO., LtdBJ22-104
Ultra czysta woda systemowaMerck Millipore Ltd.Milli-Q
Ultradźwiękowa maszyna czyszczącaNingbo Xinyi Ultrasonic Equipment Co., LtdSB-8200 DTS

Bibliografia

  1. Zhang, J., et al. Study of quality standards for Aconitum pendulum Busch. Chinese Traditional Patent Medicine. 40 (9), 2100-2103 (2018).
  2. Liu, X. F., et al. Study on toxicity reduction and effect preservation of the compatibility of Tibetan medicine Aconitum pendulum Busch and Terminalia chebula Retz. Pharmacy and Clinics of Chinese Materia Medica. 13 (3), 69-72 (2022).
  3. Luo, D. S. Chinese Tibetan herbs. 63, Ethnic publishing House. Beijing. (2007).
  4. Li, C. Y., et al. Aconitum pendulum Busch and A. flavum Hand-Mazz: A narrative review on traditional uses, phytochemistry, bioactivities and processing methods. Journal of Ethnopharmacology. 292, 115216(2022).
  5. Yu, L. Q., et al. Traditional Tibetan medicine: therapeutic potential in rheumatoid arthritis. Frontiers in Pharmacology. 13, 938915(2022).
  6. Zhang, Y., Fu, X. Y. UPLC Simultaneous determination of six esteric alkaloids components in Aconitum pendulum Busch. Asia-pacific Traditional Medicine. 16 (5), 62-65 (2020).
  7. Wang, Y. J., et al. Determination of alkaloid content in different medicinal parts of the folk medicine. Aconitum pendulum Busch. Chinese Traditional Patent Medicine. 32 (8), 1390-1393 (2010).
  8. Shao, C. L., Fu, J. L., Fu, S. X., Ma, H. W., Sun, X. D. Toxicity research and processing methods of Aconitum pendulum Busch. Asia-pacific Traditional Medicine. 10 (2), 32-34 (2014).
  9. Chan, T. Y. K. Aconite poisoning. Clinical Toxicology. 47 (4), 279-285 (2009).
  10. Li, S. L., et al. An insight into current advances on pharmacology, pharmacokinetics, toxicity and detoxification of aconitine. Biomedicine & Pharmacotherapy. 151, 113115(2022).
  11. Zhao, M. Y. Study on identification and processing attenuation of Tibetan drug Bangna. Southwest Jiaotong University. , (2018).
  12. Tibet Autonomous Region Food and Drug Administration. Tibetan herbal medicine concoction specification. , Tibetan People's Publishing House. Lhasa. 135(2008).
  13. Abd-El-Aziz, N. M., Hifnawy, M. S., El-Ashmawy, A. A., Lotfy, R. A., Younis, I. Y. Application of Box-Behnken design for optimization of phenolics extraction from Leontodon hispidulus in relation to its antioxidant, anti-inflammatory and cytotoxic activities. Scientific Reports. 12 (1), 8829(2022).
  14. Quan, L., et al. Optimization of processing technology of stir-frying with vinegar of Curcuma Longa Radix by orthogonal design and Box-Behnken design-response surface based on entropy method. Chinese Traditional and Herbal Drugs. 49 (8), 1823-1828 (2018).
  15. Jia, F. C., et al. Research on the brewing technology of Tibetan traditional barley liquor based on response surface method. Food and Fermentation Industries. 45 (22), 171-178 (2019).
  16. Zhao, X. H., et al. Determination of osthol in different traditional Chinese medicines by HPLC. Chinese Journal of Pharmaceutics. 19 (5), 154-158 (2021).
  17. 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).
  18. Wang, D. M., Lu, Z. J., Wang, Y. H., Zhang, C. S. Applying grading methods of synthesizing multiple guidelines to optimizing alcohol-steam processing technology from Ploygonatum odordatum. Journal of Zhejiang A & F University. 30 (1), 100-106 (2013).
  19. He, N. L., Bao, M. L., Ba, G. N. Study on the best processing technology of Terminalia Decoction soaking iron. Journal of Medicine & Pharmacy of Chinese Minorities. 20 (9), 36-38 (2014).
  20. Liu, C., et al. Optimization of processing technology for Saposhnikoviae Radix by Box-Behnken design-response surface methodology. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae. 20 (5), 18-21 (2014).
  21. Ferreira, S. L. C., et al. Box-Behnken design: an alternative for the optimization of analytical methods. Analytica Chimica Acta. 597 (2), 179-186 (2007).
  22. Dong, R., Lu, Y., Wang, P. The process optimization of vinegar roasting of Bupleurum chinense by entropy weight method combined with Box-Behnken response surface method and its protective effect on mice liver injury. Science and Technology of Food Industry. 42 (23), 209-217 (2021).
  23. Li, W. J., et al. Analysis on the times of Polygonati Rhizoma steamed by multiple times based on entropy weight and gray relative analysis method. China Journal of Traditional Chinese Medicine and Pharmacy. 36 (11), 6764-6769 (2021).
  24. Huang, B. J., Liu, X. T., Mao, Y. M., Qi, B., Liu, L. Response surface methodology combined with analytic hierarchy process to optimize the processing technology of Custutae semen with wine. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 33 (8), 1890-1894 (2022).
  25. 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).
  26. Xie, H. H., et al. Metabolomics study of aconitine and benzoylaconine induced reproductive toxicity in Be Wo cell. Chinese Journal of Analytical Chemistry. 43 (12), 1808-1813 (2015).
  27. Han, Y. F., et al. Optimization of extraction process for Yangyin Runmu granules by Box-Behnken design based on entropy weight method-analytic hierarchy process method. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy. 39 (7), 896-903 (2022).
  28. Chen, F. G., et al. Optimization of the baked drying technology of Clinamomi Ramulus based on CRITIC combined with Box-Behnken response surface method. Journal of Chinese Medicinal Materials. 2022 (8), 1838-1842 (2022).
  29. Pan, Y. L. Optimization of stir-baking process of Coix lacryma-Jobi Var.Mayuen Kernel by Box-Behnken response surface methodology. Shandong Chemical Industry. 51 (14), 73-75 (2022).

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

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Przetwarzanie Tiebangchuitoksyczna etnomedycynaalkaloidy diterpenoweanaliza HPLCpowierzchnia odpowiedziczas moczeniagrubość plastra
Optymalizacja przetwarzania Tiebangchui z winem z jęczmienia góralskiego w oparciu o projekt Box-Behnken w połączeniu z metodą entropii
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.