Tiebangchui'nin Highland Arpa Şarabı ile İşlenmesinin Entropi Yöntemiyle Birleştirilmiş Kutu-Behnken Tasarımına Dayalı Optimizasyonu
Summary
Mevcut protokol, entropi yöntemiyle birleştirilmiş bir Box-Behnken tasarım tepki yüzeyine dayanan yayla arpa şarabı ile işlenmiş Tiebangchui’nin işleme teknolojisinin optimizasyonu için etkili bir yöntem açıklamaktadır.
Abstract
Toksik etnoilaçların işlenmesi, güvenli klinik uygulamaları için büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, geleneksel işlemenin sınırlamaları ele alınmalı ve etnoilaçların işleme yöntemi modern araştırma yöntemleri kullanılarak standartlaştırılmalıdır. Bu çalışmada, yayla arpa şarabı ile işlenen Aconitum sarkaç Busch’un kurutulmuş kökü olan yaygın olarak kullanılan Tibet ilacı Tiebangchui’nin (TBC) işleme teknolojisi optimize edilmiştir. Değerlendirme göstergesi olarak diester-diterpenoid alkaloid (DDA) (akonitin, 3-deoksiakonitin, 3-asetilakonitin) ve monoester-diterpenoid alkaloid (MDA) (benzoylakonin) içeriği kullanılmış ve her değerlendirme indeksinin ağırlık katsayısı entropi yöntemi ile belirlenmiştir.
Yayla arpa şarabı ile TBC arasındaki oranın etkisini, TBC’nin dilim kalınlığını ve işleme süresini araştırmak için tek faktör testi ve Box-Behnken tasarımı kullanılmıştır. Entropi yöntemi ile belirlenen her indeksin objektif ağırlığına göre kapsamlı skorlama yapıldı. TBC’nin yayla arpa şarabı ile en uygun işleme koşulları aşağıdaki gibidir: yayla arpa şarabı miktarı TBC’nin beş katıdır, 24 saatlik bir ıslatma süresi ve 1,5 cm’lik bir TBC kalınlığıdır. Sonuçlar, doğrulama testi ile tahmin edilen değer arasındaki nispi standart sapmanın% 2.55’ten az olduğunu ve yayla arpa şarabı ile işlenen TBC’nin optimize edilmiş işleme teknolojisinin basit, uygulanabilir ve istikrarlı olduğunu ve bu nedenle endüstriyel üretim için bir referans sağlayabileceğini göstermiştir.
Introduction
Aconitum sarkaç Busch’un kurutulmuş kökü olan Tiebangchui (TBC), tanınmış bir Tibet tıbbıdır ve başlangıçta klasik Tibet tıp kitabı “Dört Tıbbi Tantra”1,2’de kaydedilmiştir. “Çin Halk Cumhuriyeti Sağlık Bakanlığı İlaç Standartları (Tibet Tıbbı)” na göre, TBC soğuk algınlığını atmada, ağrıyı hafifletmede, rüzgarı dağıtmada ve şoku sakinleştirmede etkilidir ve kliniklerde romatoid artrit tedavisinde yaygın olarak kullanılır 3,4,5.
TBC esas olarak yüksek derecede toksik diester-diterpenoid alkaloidler (DDA’lar) ve orta derecede toksik monoester-diterpenoid alkaloidler (MDA’lar) dahil olmak üzere alkaloitler içerir6,7,8. Bu kimyasal bileşenler tıbbi etkileri olan aktif bileşenlerdir, ancak toksiktir. En ünlü aktif ve toksik bileşenlerden biri olan aconitine, 1 mg9’u aştığında zehirlenmeye neden olur. Bu nedenle, TBC’nin yanlış veya aşırı kullanımı zehirlenme ve hatta ölümle sonuçlanabilir ve TBC’nin toksisite zayıflaması ve etkinlik rezervi, güvenli klinik uygulaması için çok önemlidir10,11.
İşleme, TBC’yi detoksifiye etmek için etkili bir yöntemdir. Eski Tibet tıp kitaplarına göre, yayla arpa şarabı ile işleme, toksisiteyi azaltmanın ve TBC’nin etkinliğini korumanın etkili bir yoludur. TBC, yayla arpa şarabına batırılır, bir gece saklanır, kurutulur ve ilaçlara eklenir12. Bununla birlikte, spesifik işleme teknolojisi ve potansiyel etkileyen faktörler nadiren rapor edilir ve geleneksel işleme süreci genellikle deneyime dayanır ve standartlaştırılmış yöntemlerden yoksundur. Bu nedenle, işleme sürecini optimize etmek ve standartlaştırmak için modern bilimsel ve teknolojik yöntemlere ihtiyaç vardır.
Box-Behnken tasarım yöntemi, farklı faktörler arasındaki etkileşimleri ve bunların ikinci dereceden polinom uydurma yoluyla kapsamlı puanlama üzerindeki etkilerini araştırmak için kullanılır. Bu tasarım, optimal koşulların sezgisel olarak gözlemlenmesini sağlar ve eczacılık alanında yaygın olarak kullanılmaktadır13. Örneğin, entropi yöntemine dayanan Box-Behnken tasarım yöntemi, Curcuma Longa Radix 14 sirkesi ile kızartma işleme teknolojisini başarıyla optimize etti. Bu çalışmada, entropi yöntemi ile birleştirilen Box-Behnken tepki yüzeyi deneysel tasarımı, yayla arpa şarabı ile işlenen TBC’nin işleme teknolojisinin optimize edilmesinde kullanılmıştır. Optimize edilmiş işleme teknolojisinin kalite kontrol ve güvenli klinik kullanım sağlaması beklenmektedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Toksik etkileri olan yaygın olarak kullanılan bir Tibet ilacı olarak, işlemenin toksisiteyi zayıflatıcı etkisi, TBC’nin klinik uygulaması için son derece önemlidir25. Bu çalışmada yayla arpa şarabı ile işlenen TBC’nin işleme teknolojisi optimize edilmiştir. Ana aktif bileşenleri gözden geçirerek ve TBC’nin farmakolojik etkilerini ilişkilendirerek, TBC alkaloidlerinin anti-enflamatuar ve analjezik etkilere sahip olduğunu ve romatoid artrit tedavisinde kullanılabileceğini bu…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 82130113), Çin Doktora Sonrası Bilim Vakfı (No. 2021MD703800), Sichuan Eyaleti Bilim ve Teknoloji Bölümü Gençleri Bilim Vakfı (No. 2022NSFSC1449) ve Chengdu Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi “Xinglin Scholars” Araştırma Tanıtım Programı (No. 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).
