Summary

Snabb inspektion av kvaliteten på Indigo Naturalis genom multipel ljusspridning

Published: August 18, 2023
doi:

Summary

Här presenterar vi en kvalitetsutvärderingsmetod baserad på en multipel ljusspridningsteknik för att utvärdera kvaliteten på Indigo Naturalis.

Abstract

Kvalitetskontroll av kinesisk örtmedicin är en avgörande komponent i kinesisk örtmedicinforskning och utveckling. Inför utmaningarna med modernisering och internationalisering av kinesisk örtmedicin är det angeläget att etablera grundliga och effektiva förfaranden för kvalitetsidentifiering av kinesisk örtmedicin, och det finns ett akut behov av nya analys- och testtekniker som är effektiva, exakta och miljövänliga.

Multipel ljusspridning är en banbrytande och analytisk metod som exakt och snabbt kan bedöma kvaliteten på kinesisk örtmedicin utan att ändra provets natur eller tillstånd eller använda organiska reagenser. Indigo Naturalis anses vara ett bra botemedel mot pediatrisk hypertermi, psoriasis, leukemi och ulcerös kolit. I denna studie registrerades processen för tillsats av Indigo Naturalis-pulver i vatten exakt med hjälp av ett multipelt ljusspridningsinstrument.

De kvalitativa och kvantitativa mätningarna av instrumentet kan användas för att noggrant fånga den övergripande banan och sjunkbeteendet hos Indigo Naturalis-pulver i vatten och för att etablera en snabb utvärderingsmetod för kvaliteten på Indigo Naturalis med transmissions- och backspridningsspektrogram för provet som kvalitativa indikatorer och stabilitetsindex som en kvantitativ indikator. Analystekniken baserad på multipel ljusspridning ger en snabb, exakt, grön och miljövänlig metod för kvalitetsutvärdering av Indigo Naturalis och stöder utvecklingen och omvandlingen av högkvalitativ Indigo Naturalis.

Introduction

I traditionell kinesisk medicin, under sjukdomsbehandlingen, påverkas den kliniska effektiviteten av mediciner och säkerheten i behandlingsförloppet direkt av kvaliteten på kinesisk örtmedicin. Genom att använda avancerad identifieringsteknik kan man bedöma effekten av kinesisk örtmedicin och garantera användarsäkerheten. Den kinesiska örtmedicinens vattentestmetod hänvisar till att sänka ner örterna i vatten eller lösningsmedel och sedan snabbt och exakt bestämma läkemedlets äkthet genom att observera förändringarna i färg, storlek och form1.

Det var ursprungligen ett bra val för identifiering av kinesisk medicin. Nackdelen med den traditionella vattentestmetoden är dock att noggrannheten och känsligheten för att särskilja äktheten hos kinesisk medicin är låg på grund av subjektiviteten i observationen med blotta ögat2. Ett av de viktigaste medicinska materialen som används i vattentestmetoden är Indigo Naturalis, som anses vara ett effektivt botemedel mot pediatrisk hypertermi, psoriasis, leukemi och ulcerös kolit3. Den äkta Indigo Naturalis flyter på vattenytan och vattnet blir inte mörkblått efter skakning. Den falska Indigo Naturalis har dock partiklar som sjunker, och vattnet blir mörkblått efter att ha skakat4. Dess princip beror på hydrofob och lättflytande indigo, indirubin och andra organiska komponenter i högkvalitativ Indigo Naturalis. Tvärtom, på grund av lågt organiskt material, en stor mängd kalk och tung konsistens, kommer vissa partiklar dopade med falsk Indigo Naturalis att sjunka snabbt5. Denna metod är dock bara en enkel kvalitativ identifiering, och den begränsar den snabba identifieringen av äktheten hos kinesisk örtmedicin och misslyckas med att avslöja förändringarna av Indigo Naturalis i vatten.

Multipel ljusspridningsteknik är en teknik som kan mäta ljussignalskanning med flera vinklar baserat på en laser som passerar genom provet. Det infallande ljuset kommer att spridas när det tränger in i provet eller stöter på partiklar. Om det spridda ljuset tränger igenom provet bildas en transmissionsljussignal; Om provkoncentrationen är hög kommer ljuset att reflekteras av partiklarna och bilda en återspridningsljussignal. Förändringarna i ljusintensitet återspeglar förändringarna i partikelkoncentration och partikelstorlek i vätskeberedning6. De multipla ljusspridningsinstrumenten kan snabbt och exakt analysera fenomen som emulgering, flockning, utfällning och brott av suspension, emulsion och skumvätska med flera ljusspridningsteknik, samt kvantitativt analysera egenskaper såsom förekomsten av ovanstående fenomen.

Teknik med flera ljusspridningsmetoder har visat sig ha betydande fördelar vid övervakning av partikelstabilitet7, klarning av rött vin 8 och kvalitetskontrollav mjölkjäsning9. Med hjälp av denna teknik kan den traditionella vattentestmetoden för Indigo Naturalis vara intuitiv, kvantitativ och vetenskaplig. Därför, baserat på principen om multipel ljusspridningsteknik, etablerade denna studie en snabb utvärderingsmetod för kvaliteten på Indigo Naturalis, med Turbiscans stabilitetsindex (TSI) för provet som index för kvalitetskontroll (figur 1).

Protocol

1. Beredning av provet Ställ in fyra olika satser av Indigo Naturalis örtpulver för testet. Låt varje prov passera genom den sjunde och nionde sikten i tur och ordning och samla upp provet mellan den sjunde och nionde sikten5.OBS: Den genomsnittliga öppningsstorleken för den sjunde sikten är 125 μm ± 5.8 μm. Den genomsnittliga öppningsstorleken för den nionde sikten är 75 μm ± 4,1 μm. Väg upp 0,2 g av provet (Indigo Naturalis-pulver) noggra…

Representative Results

Figur 2A-D motsvarar S1, S2, S3 respektive S4 för Indigo Naturalis. A är av högkvalitativ Indigo Naturalis, som visar samma ljusgenomsläpplighet på vilken höjd som helst inom 0-10 min, vilket är mycket stabilt. B är den vanliga Indigo Naturalis, och dess ljustransmittans fluktuerar något med tidens förändring och är i allmänhet stabil. C och D är falska och sämre produkter. Det kan finnas två förhållanden i transmissionsspektrogrammen för …

Discussion

Enligt traditionell kinesisk medicin har Indigo Naturalis kraften att rensa värme och avgiftning, kyla blod, eliminera fläckar, rensa eld och stoppa kramper. Baserat på randomiserade dubbelblinda kontrollerade kliniska prövningar11,12,13 är Indigo Naturalis effektivt vid behandling av psoriasis, ulcerös kolit och akut promyelocytisk leukemi utöver dess traditionella behandling av hosta och slem, hemorragiska symtom, sår och svullnader,</…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Arbetet vill erkänna stöd från National Natural Science Foundation of China (nr 82173976), National Key Research and Development Program (nr 2018YFC1707205) och State Key Laboratory of Innovative Drugs and High Energy Saving Pharmaceutical Equipment, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine (No. GZSYS202003).

Materials

Analytical balance (1/10,000) Sartorious, Germany BSA224S  www.sartorius.com.cn
Funnel Chengdu Kelong Chemical Co. LTD Diameter 5 cm www.cdkelongchem.com
Indigo Naturalis S1 Xianyou, Fujian 20210501
Indigo Naturalis S2 Yaan, Sichuan 20201102
Indigo Naturalis S3 Xianyou, Fujian 20161012
Indigo Naturalis S4 Xianyou, Fujian 20180305
 Iron ring Chengdu Kelong Chemical Co. LTD / www.cdkelongchem.com
Iron stand Chengdu Kelong Chemical Co. LTD / www.cdkelongchem.com
Mili-Q ultra-pure water meter Milipore, USA Mili-Q www.merckmillipore.com
Ninth sieve Chengdu Kelong Chemical Co. LTD Average aperture size 75 µm www.cdkelongchem.com
Sample bottle French Formulaction Company Bottom diameter 2.6 cm, height 6 cm www.formulaction.com
Seventh sieve Chengdu Kelong Chemical Co. LTD Average aperture size 125 µm www.cdkelongchem.com
Turbisoft Lab multiple light scattering instrument French Formulaction Company Turbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5 www.formulaction.com
Weighing paper Chengdu Kelong Chemical Co. LTD / www.cdkelongchem.com

References

  1. Li, G. M. The application of water test in the identification of traditional Chinese medicine. Chinese Medicine Modern Distance Education of China. 19 (23), 153-155 (2021).
  2. Ye, B. Analysis of application effect of water test method in identification of traditional Chinese medicine. Heilongjiang Medicine Journal. 33 (02), 283-285 (2020).
  3. Yang, Q. Y., et al. From natural dye to herbal medicine: a systematic review of chemical constituents, pharmacological effects and clinical applications of indigo naturalis. Chinese Medicine. 15 (1), 127 (2020).
  4. Chen, C. The application value of water test method in the identification of Chinese medicine. Journal of Traditional Chinese Medicine Management. 30 (10), 133-134 (2022).
  5. Liu, X. M., et al. Establishment and application of a rapid quality inspection method for Indigo Naturalis based on quantitative portrayal of water testing process. Acta Pharmacologica Sinica. 57 (11), 3411-3418 (2022).
  6. Mengual, O., Meunier, G., Cayre, I., Puech, K., Snabre, P. Characterisation of instability of concentrated dispersions by a new optical analyser: the TURBISCAN MA 1000. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 152 (1), 111-123 (1999).
  7. Olatunji, O. N., Du, J., Hintz, W., Tomas, J. Application of particle sedimentation analysis in sterically-stabilized TiO2 particles stability assessment. Advanced Powder Technology. 27 (4), 1325-1336 (2016).
  8. Ferrentino, G., et al. Fining of red wine monitored by multiple light scattering. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65 (27), 5523-5530 (2017).
  9. Ramezani, M., Ferrentino, G., Morozova, K., Scampicchio, M. Multiple light scattering measurements for online monitoring of milk fermentation. Foods. 10 (7), 1582 (2021).
  10. Yang, H. B., et al. A new approach to evaluate the particle growth and sedimentation of dispersed polymer microsphere profile control system based on multiple light scattering. Powder Technology. 315, 477-485 (2017).
  11. Zhang, X. X., et al. Treatment of non-high-risk acute promyelocytic leukemia with realgar-indigo naturalis formula (RIF) and all-trans retinoid acid (ATRA): study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 21 (1), 7 (2020).
  12. Sugimoto, S., et al. Clinical efficacy and safety of oral Qing-Dai in patients with ulcerative colitis: a single-center open-label prospective study. Digestion. 93 (3), 193-201 (2016).
  13. Lin, Y. K., et al. Clinical assessment of patients with recalcitrant psoriasis in a randomized, observer-blind, vehicle-controlled trial using indigo naturalis. Archives of Dermatology. 144 (11), 1457-1464 (2008).
  14. Sun, Q., Leng, J., Tang, L., Wang, L., Fu, C. A Comprehensive review of the chemistry, pharmacokinetics, pharmacology, clinical applications, adverse events, and quality control of indigo naturalis. Frontiers in Pharmacology. 12, 664022 (2021).
  15. Yang, Y. J., et al. Investigation and analysis of the commodity quality of Indigo Naturalis herbs in Beijing area. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 23 (07), 1787-1788 (2012).
  16. Yao, Z. A., et al. Comparative study of thirty-eight batches of indigo naturalis. Journal of Chengdu University of TCM. 34 (02), 86-88 (2011).
  17. Bai, Z., et al. Determination of indigo and indirubin in indigo naturalis by HPLC. Modern Chinese Medicine. 12 (08), 27-29 (2010).

Play Video

Cite This Article
Liu, X., Ye, H., Huang, H., Yang, M., Han, L., Xu, R., Zhang, D. Fast Inspection of Quality of Indigo Naturalis by Multiple Light Scattering. J. Vis. Exp. (198), e64961, doi:10.3791/64961 (2023).

View Video