אופטימיזציה של עיבוד Tiebangchui עם יין שעורה Highland מבוסס על עיצוב Box-Behnken בשילוב עם שיטת אנטרופי
Summary
הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה יעילה לאופטימיזציה של טכנולוגיית העיבוד של Tiebangchui המעובדת עם יין שעורה הררי המבוססת על משטח תגובה של תכנון Box-Behnken בשילוב עם שיטת האנטרופיה.
Abstract
עיבוד של אתנו-תרופות רעילות הוא בעל משמעות רבה ליישום קליני בטוח שלהם. לפיכך, יש להתייחס למגבלות העיבוד המסורתי, ושיטת העיבוד של אתנו-תרופות צריכה להיות סטנדרטית באמצעות שיטות מחקר מודרניות. במחקר זה, טכנולוגיית העיבוד של תרופה טיבטית נפוצה Tiebangchui (TBC), השורש המיובש של מטוטלת Aconitum Busch, מעובד עם יין שעורה הררי היה אופטימלי. תכולת אלקלואיד דיאסטר-דיטרפנואיד (DDA) (אקוניטין, 3-דאוקסיאקוניטין, 3-אצטילאקוניטין) ואלקלואיד מונואסטר-דיטרפנואיד (MDA) (בנזואילאקונין) שימשו כמדדי הערכה, ומקדם המשקל של כל מדד הערכה נקבע בשיטת האנטרופיה.
מבחן הגורם הבודד ועיצוב Box-Behnken שימשו לחקירת השפעת היחס בין יין שעורה הררי לבין TBC, עובי פרוסת TBC וזמן עיבוד. הניקוד המקיף בוצע על פי המשקל האובייקטיבי של כל מדד שנקבע בשיטת האנטרופיה. תנאי העיבוד האופטימליים של TBC עם יין שעורה הררי היו כדלקמן: כמות יין שעורה הררי היא פי חמישה מזו של TBC, זמן השריה של 24 שעות, ועובי TBC של 1.5 ס”מ. התוצאות הראו כי סטיית התקן היחסית בין מבחן האימות לערך החזוי הייתה פחות מ-2.55% וטכנולוגיית העיבוד האופטימלית של TBC המעובד עם יין שעורה הררי היא פשוטה, ישימה ויציבה, ולכן יכולה לספק סימוכין לייצור תעשייתי.
Introduction
Tiebangchui (TBC), השורש המיובש של מטוטלת Aconitum Busch, הוא תרופה טיבטית ידועה ותועד לראשונה בספר הרפואה הטיבטי הקלאסי “ארבע טנטרה רפואית”1,2. על פי “תקני התרופות של משרד הבריאות של הרפובליקה העממית של סין (רפואה טיבטית)”, TBC יעיל בסילוק קור, הקלה על כאבים, פיזור רוח והלם מרגיע, והוא משמש בדרך כלל לטיפול בדלקת מפרקים שגרונית במרפאות 3,4,5.
TBC מכיל בעיקר אלקלואידים, כולל אלקלואידים דיאסטר-דיטרפנואידים רעילים מאוד (DDAs), ואלקלואידים מונואסטר-דיטרפנואידים רעילים במידה בינונית (MDAs)6,7,8. רכיבים כימיים אלה הם חומרים פעילים בעלי השפעות רפואיות אך רעילים. אחד המרכיבים הפעילים והרעילים המפורסמים ביותר, אקוניטין, גורם להרעלה כאשר הוא עולה על 1 מ”ג9. לכן, שימוש לא נכון או מופרז ב-TBC עלול לגרום להרעלה ואף למוות, ושימור הרעילות והיעילות של TBC חיוני ליישום קליני בטוח שלה10,11.
עיבוד הוא שיטה יעילה לניקוי רעלים מ-TBC. על פי ספרי רפואה טיבטית עתיקה, עיבוד עם יין שעורה הררי הוא דרך יעילה להחליש רעילות ולשמר את היעילות של TBC. TBC מושרה ביין שעורה הררי, מאוחסן ללילה אחד, מיובש ומתווסף לתרופות12. עם זאת, טכנולוגיית העיבוד הספציפית והגורמים המשפיעים הפוטנציאליים מדווחים לעתים רחוקות, ותהליך העיבוד המסורתי מסתמך לעתים קרובות על ניסיון וחסר שיטות סטנדרטיות. לפיכך, יש צורך בשיטות מדעיות וטכנולוגיות מודרניות לייעול ותקינה של תהליך העיבוד.
שיטת התכנון Box-Behnken משמשת לחקירת אינטראקציות בין גורמים שונים והשפעתן על ניקוד מקיף באמצעות התאמת פולינום ריבועית. עיצוב זה מאפשר תצפית אינטואיטיבית של תנאים אופטימליים כבר בשימוש נרחב בתחום הרוקחות13. לדוגמה, שיטת התכנון Box-Behnken, המבוססת על שיטת האנטרופיה, ביצעה אופטימיזציה מוצלחת של טכנולוגיית העיבוד של מוקפצים עם חומץ של Curcuma Longa Radix14. במחקר זה, תכנון ניסויי משטח התגובה Box-Behnken בשילוב עם שיטת האנטרופיה שימש לאופטימיזציה של טכנולוגיית העיבוד של TBC המעובד עם יין שעורה הררי. טכנולוגיית העיבוד הממוטבת צפויה להבטיח בקרת איכות ושימוש קליני בטוח.
Protocol
Representative Results
Discussion
כתרופה טיבטית נפוצה עם השפעות רעילות, ההשפעה מחלישת הרעילות של העיבוד חשובה ביותר ליישום הקליני של TBC25. במחקר זה, טכנולוגיית העיבוד של TBC המעובדת עם יין שעורה הררי עברה אופטימיזציה. על ידי סקירת החומרים הפעילים העיקריים והתייחסות להשפעות הפרמקולוגיות של TBC, מצאנו כי לאלקלואיד?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה כספית על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס ‘82130113), הקרן למדע פוסט-דוקטורט בסין (מס ‘2021MD703800), קרן המדע לנוער של מדע וטכנולוגיה, המחלקה במחוז סצ’ואן (מס ‘2022NSFSC1449), ותוכנית קידום המחקר “מלגות Xinglin” של אוניברסיטת צ’נגדו לרפואה סינית מסורתית (לא. 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 |
Referências
- 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).
