エントロピー法と組み合わせたボックス・ベンケン計画に基づく高地大麦酒の鉄板川の加工最適化
Summary
本プロトコルは、エントロピー法と組み合わせたBox-Behnken計画応答曲面に基づいて、高地大麦ワインで処理された鉄板櫅の加工技術を最適化するための効率的な方法を記載しています。
Abstract
有毒な民族医薬品の処理は、その安全な臨床応用にとって非常に重要です。したがって、伝統的な処理の限界に対処し、民族医薬品の処理方法を現代の研究方法を使用して標準化する必要があります。本研究では,一般的に使用されているチベット薬Tiebangchui(TBC)の加工技術, トリカブト振り子ブッシュの乾燥根を高地大麦酒で加工した。ジエステルジテルペノイドアルカロイド(DDA)(アコニチン,3-デオキシアコニチン,3-アセチルアコニチン)及びモノエステルジテルペノイドアルカロイド(MDA)(ベンゾイルアコニン)含量を評価指標とし,各評価指標の重量係数をエントロピー法により求めた。
単一因子検定とBox-Behnken計画を使用して、高地大麦ワインとTBCの比率、TBCのスライスの厚さ、および処理時間の影響を調査しました。エントロピー法により求めた各指標の客観的重み付けに従って総合採点を行った。高地麦酒を用いたTBCの最適加工条件は,高地大麦酒の配合量がTBCの5倍,浸漬時間24時間,TBC厚さ1.5cmであった。その結果、検証試験と予測値の相対標準偏差は2.55%未満であり、高地大麦ワインで処理されたTBCの最適化された加工技術は、単純で実現可能であり、安定しており、工業生産の基準となることが示されました。
Introduction
トリカブト振り子ブッシュの乾燥した根であるTiebangchui(TBC)は、よく知られているチベット医学であり、最初は古典的なチベット医学書「4つの医学タントラ」に記録されました1,2。「中華人民共和国保健省の薬物基準(チベット医学)」によると、TBCは風邪を追い出し、痛みを和らげ、風を払いのけ、ショックを落ち着かせるのに効果的であり、診療所で関節リウマチの治療に一般的に使用されています3,4,5。
TBCには主に、毒性の高いジエステルジテルペノイドアルカロイド(DDA)や中程度の毒性のモノエステルジテルペノイドアルカロイド(MDA)などのアルカロイドが含まれています6,7,8。これらの化学成分は薬効のある有効成分ですが、有毒です。最も有名な活性成分と有毒成分の1つであるアコニチンは、1 mg9を超えると中毒を引き起こします。したがって、TBCの不適切または過度の使用は中毒や死に至る可能性があり、TBCの毒性の減弱と有効性の留保は、その安全な臨床応用にとって非常に重要です10,11。
処理はTBCを解毒するための効果的な方法です。古代チベットの医学書によると、高地大麦ワインで処理することは、毒性を軽減し、TBCの有効性を維持するための効率的な方法です。TBCを高原大麦酒に浸し、一晩保存し、乾燥させ、医薬品12に加えます。ただし、特定の処理技術と潜在的な影響要因が報告されることはめったになく、従来の処理プロセスはしばしば経験に依存し、標準化された方法を欠いています。したがって、処理プロセスを最適化および標準化するための最新の科学的および技術的方法が必要です。
Box-Behnken計画法は、2次多項式フィッティングによるさまざまな因子間の相互作用と包括的なスコアリングへの影響を調査するために使用されます。この設計により、最適条件を直感的に観察することができ、薬学13の分野で広く用いられている。例えば、エントロピー法に基づくBox-Behnken設計法は、 クルクマロンガ 基数14の酢で炒める加工技術を最適化することに成功しました。本研究では,高地大麦酒で処理したTBCの加工技術を最適化するために,エントロピー法と組み合わせたBox-Behnken応答曲面実験計画を用いた。最適化された加工技術により、品質管理と安全な臨床使用が期待されます。
Protocol
Representative Results
Discussion
毒性作用を持つ一般的に使用されるチベット薬として、処理の毒性軽減効果はTBCの臨床応用にとって非常に重要です25。本研究では,高地大麦酒で加工したTBCの加工技術を最適化した。主な有効成分を見直し、TBCの薬理作用を関連付けることにより、TBCアルカロイドには抗炎症作用と鎮痛作用があり、関節リウマチの治療に使用できることがわかりました。この研究では、中?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国家自然科学基金会(第82130113号)、中国ポスドク科学基金会(第2021MD703800号)、四川省科学技術部青年科学財団(第2022NSFSC1449号)、成都中医薬大学の「興林奨学生」研究促進プログラム(第2022NSFSC1449号)の財政的支援を受けました。BSH2021009)。
Materials
| Aconitine | Chengdu Push Biotechnology Co.,Ltd | PS000905 | |
| 3-Acetylaconitine | Chengdu Push Biotechnology Co.,Ltd | PS010552 | |
| 3-Deoxyaconitine | Chengdu Push Biotechnology Co.,Ltd | PS011258 | |
| Benzoylaconine | Chengdu Push Biotechnology Co.,Ltd | PS010300 | |
| Circulating water vacuum pump | Gongyi City Yuhua Instrument Co., Ltd | SHZ-DIII | |
| Design-Expert | State-East Corporation | 8.0.6 | |
| Electric constant temperature drying oven | Shanghai Yuejin Medical Equipment Co., Ltd | 101-3-BS | |
| Electronic analytical balance | Shanghai Liangping Instruments Co., Ltd. | FA1004 | |
| High performance liquid chromatography | Shimadzu Enterprise Management (China) Co., Ltd | shimadzu 2030 | |
| Highland barley rice | Kangding City, Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture, Sichuan Province | 20221015 | |
| Millipore filter | Tianjin Jinteng Experimental Equipment Co., Ltd | φ13 0.22 Nylon66 | |
| Rotary evaporator | Shanghai Yarong Biochemical Instrument Factory | RE-2000A | |
| Starter of liquor-making | Angel Yeast CO., Ltd | BJ22-104 | |
| Ultra pure water systemic | Merck Millipore Ltd. | Milli-Q | |
| Ultrasonic cleansing machine | Ningbo Xinyi Ultrasonic Equipment Co., Ltd | SB-8200 DTS |
Referenzen
- Zhang, J., et al. Study of quality standards for Aconitum pendulum Busch. Chinese Traditional Patent Medicine. 40 (9), 2100-2103 (2018).
- 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).
- Luo, D. S. . Chinese Tibetan herbs. 63, (2007).
- 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).
- Yu, L. Q., et al. Traditional Tibetan medicine: therapeutic potential in rheumatoid arthritis. Frontiers in Pharmacology. 13, 938915 (2022).
- 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).
- 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).
- 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).
- Chan, T. Y. K. Aconite poisoning. Clinical Toxicology. 47 (4), 279-285 (2009).
- Li, S. L., et al. An insight into current advances on pharmacology, pharmacokinetics, toxicity and detoxification of aconitine. Biomedicine & Pharmacotherapy. 151, 113115 (2022).
- Zhao, M. Y. Study on identification and processing attenuation of Tibetan drug Bangna. Southwest Jiaotong University. , (2018).
- Tibet Autonomous Region Food and Drug Administration. . Tibetan herbal medicine concoction specification. , 135 (2008).
- 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).
- 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).
- 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).
- Zhao, X. H., et al. Determination of osthol in different traditional Chinese medicines by HPLC. Chinese Journal of Pharmaceutics. 19 (5), 154-158 (2021).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
