Summary

Använda flera ljusspridningar för att undersöka stabiliteten hos Phyllanthus emblica L. Extrakt erhållna med olika extraktionsmetoder

Published: April 14, 2023
doi:

Summary

Här introducerar vi en stabilitetsutvärderingsmetod baserad på multipel ljusspridningsteknik för att utvärdera stabiliteten hos traditionella kinesiska medicinextrakt.

Abstract

Extraktionsintermediären i traditionell kinesisk medicin är den viktigaste mellanprodukten i beredningsprocessen, och dess stabilitet har en viktig inverkan på slutproduktens effektivitet och kvalitet. Befintliga stabilitetsutvärderingsmetoder är emellertid ofta tidskrävande och arbetsintensiva, vilket kräver långsiktig observation och drift av komplex utrustning (såsom högpresterande vätskekromatografi), och det är svårt att få mer fysisk information om systemets instabilitet. Därför finns det ett brådskande behov av att etablera en snabb och exakt stabilitetsanalysteknik för traditionell kinesisk medicin. Multipel ljusspridning är en banbrytande analysmetod som exakt och snabbt kan utvärdera stabiliteten hos traditionella kinesiska läkemedel på ett miljövänligt sätt utan att ändra provets natur eller tillstånd eller använda organiska reagenser.

I detta arbete, med hjälp av exakta skanningsdata för multipel ljusspridning, förvärvade det nuvarande protokollet snabbt variationskurvorna för skikttjocklek, partikelmigrationshastighet och genomsnittlig partikelstorlek över tiden. Detta möjliggjorde en exakt identifiering av mekanismen och avgörande egenskaper som orsakade systemets instabilitet i ett tidigt skede. Observera att forskningsperioden för extraktionsprocessen kan förkortas avsevärt genom den detaljerade kvantifieringen av systemstabiliteten, vilket också möjliggör en snabb, noggrann och djupgående analys av effekterna av olika extraktionsprocesser på stabiliteten hos Phyllanthus emblica L.

Introduction

Vid tillverkning av traditionell kinesisk medicin (TCM) har stabiliteten hos TCM-extraktionsintermediärer och relaterade flytande preparat alltid varit i fokus för inspektion1. Den kliniska effekten av läkemedel, särskilt med polyfenoler som primär aktiv ingrediens, lider på grund av betydande stabilitetsproblem 2,3. Sanajon oral vätska och Nuodikang oral vätska är exempel på typiska fall av denna fråga4. Därför är det viktigt att lära sig att använda effektiva verktyg för att snabbt och noggrant utvärdera och optimera stabiliteten hos flytande mellanprodukter i TCM-produktionsprocessen. Phyllanthus emblica L. (PE), en utbredd medicinalväxt i Sydostasien, tros ha goda antioxidantegenskaper5, liksom antiinflammatorisk6, antibakteriell7, och antitumörverkan8. Under den termiska extraktionsproceduren omvandlas tanninerna i PE våldsamt9. Under katalys med höga temperaturer hydrolyseras dessa tanniner snabbt för att producera molekyler såsom gallinsyra och ellaginsyra, vilket leder till instabilitet eller utfällning på grund av deras dåliga löslighet1. Nuvarande metoder för utvärdering av TCM-stabilitet, såsom accelererad testning eller centrifugering, är vanligtvis besvärliga4, vilket begränsar vidareutvecklingen av relevanta beredningsprocesser.

Baserat på principen om multipel ljusspridning (MLS) etablerade vi en snabb stabilitetsutvärderingsmetod för PEF-extrakt och analyserade instabilitetsmekanismen. MLS är en mätmetod baserad på skanning av nära infraröda ljuskällor. Varje ändring av lösningssystemet resulterar i en förändring av ljusintensiteten. Det infallande ljuset sprids när det absorberas eller penetreras av provets partiklar. Systemet registrerar transmissionsljussignalen när den passerar genom provet. Om provets ljustransmittans är dålig registrerar systemet ljussignalen för bakåtspridning. Jämfört med visuell observation kan detta spara mycket tid1 och kan snabbt och noggrant analysera instabilitetsfenomenet i detalj, vilket ger mer användbar information för att styra optimeringen av extraktionsprocessen.

Protocol

1. Extrahera beredning Väg noggrant en lämplig mängd PE och tillsätt 10x (vikt) avjoniserat vatten för återflödesextraktion. Ställ in fem prover för återloppsextraktion för 0 h (E1), 0,5 h (E2), 1 h (E3), 1,5 h (E4) och 2 h (E5) efter vägning. Efter extraktion, kyl proverna till rumstemperatur och väg för att kompensera för den förlorade vikten för att säkerställa överensstämmelse med vikterna före extraktionen. Centrifugera proverna vid 8,581…

Representative Results

Figur 1 visar principen för multipel ljusmätning och innebörden av de insamlade resultaten. I MLS-spektraresultaten (figur 2) var abscissen provcellens höjd och ordinatet var transmissionsintensiteten (T%) och backscattering (BS%). Genom att beräkna MLS-spektraresultaten kan systemet erhålla förändringarna i provets viktigaste fysiska parametrar under mätperioden, inklusive deltaöverföringsmedelvärdet (ΔT) (figur <strong c…

Discussion

Den snabba och noggranna bedömningen av TCM-stabilitet har alltid varit i fokus för TCM-forskning. För att ge mer användbar information för att styra förbättringen av extraktionsprocessen analyserade denna studie stabilitets- och instabilitetsmekanismerna hos ett prov med hjälp av en nära infraröd icke-destruktiv teknik.

I detta protokoll beräknas de viktiga stabilitetsparametrarna baserat på exakta MLS-skanningsdata. MLS-skanningar kan samla in överföringen (T%) och bac…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denna studie stöddes av bidrag från National Natural Science Foundation of China (81973493); Nationellt tvärvetenskapligt innovationsteam för traditionell kinesisk medicin (ZYYCXTD-D-202209); Sanajon Pharmaceutical Group Chengdu University of TCM produktion, studie och forskning gemensamt laboratorieprojekt (2019-YF04-00086-JH); och Sichuanprovinsens projekt för vetenskaplig och teknisk plan (2021YFN0100). Författarna tackar Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy vid Chengdu University of TCM för dess tekniska stöd i masspektrometriarbetet.

Materials

Adjustable electric heating jacket Beijing Kewei Yongxing Instrument Co., Ltd MH-1000  www.keweiyq.com
Analytical balance(1/10000) Sartorious, Germany BSA224S  www.sartorius.com.cn
CNC ultrasonic instrument Kunshan Ultrasonic Instrument Co., Ltd KQ-500DE www.ks-csyq.com
GL-16 high-speed centrifuge  Sichuan Shuke Instrument Co., Ltd 18091403 www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L. Hehuachi medicinal materials market  YJL2004 Produced in Yunnan
Turbisoft Lab multiple light scattering instrument French Formulaction Company Turbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5 www.formulaction.com
UPR-II-5T ultra-pure water device Sichuan ULUPURE  Ultrapure Technology Co., Ltd Z16030559 www.ccdup.com

Riferimenti

  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).

Play Video

Citazione di questo articolo
Huang, H., Li, M., Luo, C., Fan, S., Mo, T., Han, L., Zhang, D., Lin, J. Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods. J. Vis. Exp. (194), e65130, doi:10.3791/65130 (2023).

View Video