Method Article

Использование множественного рассеяния света для изучения стабильности экстрактов Phyllanthus emblica L., полученных различными методами экстракции

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

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

Здесь мы представляем метод оценки стабильности, основанный на технологии множественного рассеяния света, для оценки стабильности экстрактов традиционной китайской медицины.

Abstract

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

Экстракционный промежуточный продукт традиционной китайской медицины является ключевым промежуточным продуктом в процессе приготовления, и его стабильность оказывает важное влияние на эффективность и качество конечного продукта. Однако существующие методы оценки стабильности часто отнимают много времени и труда, требуют длительного наблюдения и эксплуатации сложного оборудования (например, высокоэффективной жидкостной хроматографии), и трудно получить больше физической информации о нестабильности системы. Поэтому существует острая необходимость в создании быстрой и точной технологии анализа стабильности для традиционной китайской медицины. Многократное рассеяние света — это передовой аналитический метод, который позволяет точно и быстро оценить стабильность традиционных китайских лекарств экологически чистым способом, не изменяя природу или состояние образца и не используя органические реагенты.

В этой работе, используя точные данные сканирования множественного рассеяния света, настоящий протокол быстро получил кривые изменения толщины слоя, скорости миграции частиц и среднего размера частиц с течением времени. Это позволило точно определить механизм и важнейшие характеристики, вызывающие нестабильность системы на ранних стадиях. Следует отметить, что период исследования процесса экстракции может быть значительно сокращен за счет детальной количественной оценки стабильности системы, что также позволяет быстро, точно и глубоко проанализировать влияние различных процессов экстракции на стабильность Phyllanthus emblica L.

Introduction

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

При производстве традиционной китайской медицины (ТКМ) стабильность промежуточных продуктов экстракции ТКМ и связанных с ними жидких препаратов всегда была в центре внимания инспекции1. Клиническая эффективность лекарственных средств, особенно с полифенолами в качестве основного действующего вещества, страдает из-за значительных проблем со стабильностью 2,3. Пероральная жидкость Sanajon и пероральная жидкость Nuodikang являются примерами типичных случаев этой проблемы4. Поэтому крайне важно научиться использовать эффективные инструменты для быстрой и точной оценки и оптимизации стабильности жидких промежуточных продуктов в процессе производства ТКМ. Считается, что Phyllanthus emblica L. (PE), широко распространенное лекарственное растение в Юго-Восточной Азии, обладает хорошими антиоксидантными свойствами5, а также противовоспалительным6, антибактериальным7 и противоопухолевым действиями8. Во время процедуры термической экстракции дубильные вещества в полиэтилене бурно трансформируются9. При катализе с высокими температурами эти дубильные вещества быстро гидролизуются с образованием молекул, таких как галловая кислота и эллаговая кислота, которые приводят к нестабильности или осаждению из-за их плохой растворимости1. Современные методы оценки стабильности ТКМ, такие как ускоренное тестирование или центрифугирование, обычно громоздки4, что ограничивает дальнейшее развитие соответствующих процессов подготовки.

Основываясь на принципе множественного рассеяния света (MLS), мы разработали метод быстрой оценки стабильности экстрактов PEF и проанализировали механизм нестабильности. MLS — это метод измерения, основанный на сканировании источников света в ближнем инфракрасном диапазоне. Любое изменение системы раствора приводит к изменению интенсивности света. Падающий свет рассеивается, когда он поглощается или проникает частицами образца. Система регистрирует световой сигнал передачи, когда он проходит через образец; Если коэффициент пропускания света образца плохой, система регистрирует сигнал обратного рассеяния света. По сравнению с визуальным наблюдением это может сэкономить много времени1 и может быстро и точно проанализировать явление нестабильности в деталях, тем самым предоставляя более полезную информацию для оптимизации процесса экстракции.

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

Protocol

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

1. Приготовление экстракта

  1. Точно взвесьте соответствующее количество полиэтилена и добавьте 10x (вес) деионизированной воды для экстракции с обратным холодильником.
  2. Установите пять образцов для экстракции с обратным холодильником в течение 0 ч (E1), 0,5 ч (E2), 1 ч (E3), 1,5 ч (E4) и 2 ч (E5) после взвешивания.
  3. После экстракции охладите образцы до комнатной температуры и взвесьте, чтобы восполнить потерянный вес, чтобы обеспечить согласованность с весами перед экстракцией.
  4. Центрифугируют образцы при 8,581 × г в течение 10 мин, чтобы обеспечить удаление нерастворимого материала и растительных остатков из раствора образца.
  5. Используйте пипетку, чтобы добавить 20 мл раствора образца во флакон с образцом, чтобы убедиться, что раствор, добавляемый каждый раз, находится на одной и той же высоте.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Избегайте загрязнений, таких как отпечатки пальцев, на сканирующей части бутылки с образцом, убедитесь, что бутылка с образцом чистая, и проверьте, нет ли видимых царапин на поверхности бутылки. При добавлении раствора для образца будьте осторожны, чтобы не пролить и не разбрызгать бутылку с образцом, и убедитесь, что уровень жидкости находится на одинаковой высоте в каждой бутылке.

2. Работа прибора

  1. Включите прибор обнаружения MLS и прогрейте его в течение 30 минут.
  2. Нажмите кнопку « Создать файл » в верхнем меню (или нажмите «Файл» | Функция New file ), чтобы создать новый тестовый файл.
  3. Нажмите кнопку « Показать температуру лаборатории Turbiscan » в верхнем меню, чтобы установить целевую температуру прибора на 25 °C.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Установленная температура прибора должна быть выше, чем комнатная температура; В противном случае на температуру образца будет влиять комнатная температура.
  4. Нажмите « Сканирование программ » в верхнем меню, чтобы войти в программу анализа установки . Добавьте программу в список и на панели задач добавьте 5 минут в виде цикла, сканируйте в течение 48 часов в последовательность анализа и установите время баланса на 20 минут. Выберите эту программу анализа для всех последующих измерений.
  5. Переместите подготовленный флакон с образцом в систему обнаружения MLS. После настройки программы нажмите « Пуск », чтобы начать измерение.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Будьте осторожны, чтобы не встряхнуть стеклянную бутылку при загрузке образца. Измерение может быть начато только после того, как температура образца и температура настройки будут сбалансированы.

3. Настройка программы анализа множественного рассеяния света

  1. После сбора данных щелкните список параметров расчета , чтобы установить оптические параметры для расчета индекса стабильности (SI), размера частиц и скорости миграции частиц.
  2. Установите оптические параметры следующим образом: интенсивность непрерывного фазового светопропускания (T0) равна 99,99% (вода), показатель преломления дисперсной фазы (np) равен 1,36 и показатель непрерывного фазового преломления (nf) равен 1,33.

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

Results

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

На рисунке 1 показан принцип многократного измерения освещенности и значение собранных результатов. В результатах спектров MLS (рис. 2) абсцисс представляла собой высоту ячейки образца, а ордината — интенсивность пропускания (T%) и обратного рассеяния (BS%). Вычисляя результаты спектров MLS, система может получить изменения ключевых физических параметров образца в течение периода измерения, включая среднее значение дельта-пропускания (ΔT

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

Discussion

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

Быстрая и точная оценка стабильности ТКМ всегда была в центре внимания исследований ТКМ. Чтобы предоставить больше полезной информации для направления улучшения процесса экстракции, в этом исследовании были проанализированы механизмы стабильности и нестабильности образца с использованием неразрушающей технологии ближнего инфракрасного диапазона.

В этом протоколе важные параметры стабильности рассчитываются на основе точных данных сканирования MLS. Сканирование MLS может собирать данные о пропу...

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

Disclosures

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

У авторов нет конфликтов интересов, которые необходимо раскрывать.

Acknowledgements

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

Это исследование было поддержано грантами Национального фонда естественных наук Китая (81973493); Национальная междисциплинарная инновационная группа традиционной китайской медицины (ZYYCXTD-D-202209); Sanajon Pharmaceutical Group Совместный лабораторный проект по производству, изучению и исследованию ТКМ Университета Чэнду (2019-YF04-00086-JH); и проект, финансируемый научно-техническим планом провинции Сычуань (2021YFN0100). Авторы благодарят Инновационный институт китайской медицины и фармации Чэндуского университета ТКМ за техническую поддержку в работе по масс-спектрометрии.

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Регулируемая электрическая нагревательная курткаBeijing Kewei Yongxing Instrument Co., LtdMH-1000 www.keweiyq.com
Аналитические весы(1/10000)Sartorious, ГерманияBSA224S www.sartorius.com.cn
Ультразвуковой инструмент с ЧПУKunshan Ultrasonic Instrument Co., LtdKQ-500DEwww.ks-csyq.com
высокоскоростная центрифуга GL-16  Sichuan Shuke Instrument Co., Ltd18091403 www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L.Рынок лекарственных материалов Хэхуачи  YJL2004Произведено в Юньнани
Turbisoft Lab прибор многократного светорассеяниякомпанииTurbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5www.formulaction.com
прибор сверхчистой воды UPR-II-5TSichuan ULUPURE  Ultrapure Technology Co., LtdZ16030559www.ccdup.com
французской

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