通过多重光散射快速检测 Indigo Naturalis 的质量

摘要

在这里，我们提出了一种基于多重光散射技术的质量评估方法来评估 Indigo Naturalis 的质量。

摘要

中药材质量控制是中药材研发的重要组成部分。面对中草药现代化、国际化的挑战，迫切需要建立全面有效的中药材质量鉴定程序，迫切需要高效、准确、环保的新型分析和检测技术。

多重光散射是一种尖端的分析方法，可以在不改变样品的性质或状态或使用有机试剂的情况下准确、快速地评估中草药的质量。Indigo Naturalis 被认为是治疗小儿体温过高、牛皮癣、白血病和溃疡性结肠炎的良好药物。在这项研究中，使用多重光散射仪精确记录了在水中添加 Indigo Naturalis 粉末的过程。

通过仪器的定性和定量测量，可以准确捕捉天然靛蓝粉体入水的整体轨迹和下沉行为，建立以样品透射和后向散射光谱图为定性指标，稳定性指标为定量指标的天然靛蓝品质快速评价方法。基于多重光散射的分析技术，为天然靛蓝的质量评价提供了一种快速、准确、绿色、环保的方法，支撑着高品质靛蓝天然靛蓝的开发和转化。

引言

在中医药中，在疾病治疗过程中，药物的临床有效性和治疗过程的安全性直接受到中草药质量的影响。利用尖端的识别技术，可以评估中草药的疗效并保证使用者的安全。中草药水质检测法是指将中药浸入水或溶剂中，然后通过观察颜色、大小和形状的变化，快速准确地确定药物的真实性¹.

本来是鉴定中药的好选择。然而，传统水质检验方法的缺点是，由于^肉眼观察的主观性，鉴别中药真伪的准确性和灵敏度较低2。水测试方法中使用的关键药材之一是 Indigo Naturalis，被认为是治疗小儿体温过高、牛皮癣、白血病和溃疡性结肠炎的有效药物³.正宗的Indigo Naturalis漂浮在水面上，摇晃后水不会变成深蓝色。然而，假的 Indigo Naturalis 有下沉的颗粒，摇晃后水会变成深蓝色⁴.其原理是由于疏水且易于漂浮的靛蓝、靛蓝和优质天然靛蓝的其他有机成分。相反，由于有机物含量低、石灰含量大、质地较重，一些掺有假靛蓝天然靛蓝的颗粒会很快下沉⁵.然而，这种方法只是简单的定性鉴定，限制了中草药真伪的快速鉴定，无法揭示靛蓝在水中的变化。

多重光散射技术是一种基于激光穿过样品来测量多角度光信号扫描的技术。入射光在穿透样品或遇到颗粒时会被散射。如果散射光穿透样品，则形成透射光信号;如果样品浓度高，光会被颗粒反射，形成反向散射光信号。光强的变化反映了液体制备中颗粒浓度和粒径的变化⁶.多重光散射仪可通过多重光散射技术快速准确地分析悬浮液、乳液、泡沫液的乳化、絮凝、析出、破裂等现象，并定量分析上述现象的发生率等特征。

多重光散射技术在颗粒稳定性监测⁷、红酒澄清⁸ 和牛奶发酵质量控制⁹ 方面显示出显著优势。使用这项技术，Indigo Naturalis 的传统水质测试方法可能是直观、定量和科学的。因此，本研究基于多重光散射技术原理，以样品的Turbiscan稳定性指数（TSI）为质量控制指标，建立了一种对Indigo Naturalis品质的快速评价方法（图1）。

研究方案

1.测试样品的制备

1. 设置四个不同批次的 Indigo Naturalis 草本粉进行测试。依次将每个样品通过第七筛和第九筛，并在第七和第九筛5之间收集^样品。
   注意:第七个筛子的平均孔径尺寸为 125 μm ± 5.8 μm。第九筛的平均孔径尺寸为75μm±4.1μm。
2. 在称量纸上准确称取 0.2 g 样品（Indigo Naturalis 粉末）并将其放在一边。

2. 样品添加

1. 搭建一个铁支撑架，并在上面放一个直径为 5 厘米的漏斗的铁环。
2. 使用移液管向样品玻璃瓶中加入 20 mL 纯水（底部直径 2.6 厘米，高 6 厘米）。将样品玻璃瓶直接放在漏斗下方，使漏斗的下边缘与瓶口齐平。
   注意: 用干净的非研磨性纸巾清洁样品玻璃瓶的外部，并检查玻璃表面是否有可见痕迹。如果有，请更换玻璃瓶。添加液体时注意不要溢出。
3. 在距离漏斗下边缘 80 厘米的高度释放样品，使其可以沿着漏斗自由滑入样品瓶中。

3.仪器操作

1. 打开Turbiscan实验室仪器并预热30分钟。
2. 创建文件。单击顶部菜单中的"创建文件"按钮（或"文件"菜单中的"新建文件"功能）以创建新的空测量文件。定义其名称和保存位置（默认情况下，数据文件夹位于:"C:/users/admin/Formulaction/FAnalyser/Data"。
3. 单击顶部菜单中的 显示Turbiscan实验室 温度按钮，将仪器目标温度设置为25°C。
   注意: 仪器温度受室温影响，因此要小心调整环境温度。
4. 单击顶部菜单中的程序扫描，进入设置分析 程序 。将程序添加到列表中，然后在任务栏中，将 30 秒 作为周期添加，将 21 次扫描 添加到分析序列中。选择此分析程序进行所有后续测量。
5. 将准备好的样品瓶移入测量系统。设置程序后，单击 "开始 "开始测量。
   注意: 移动时注意不要摇晃玻璃瓶，只能轻轻移动。
6. 数据采集后，点击计算参数列表，自动计算TSI。

结果

图 2A-D 分别对应于 Indigo Naturalis 的 S1、S2、S3 和 S4。A是优质的Indigo Naturalis，在0-10分钟内在任何高度都显示出相同的透光率，非常稳定。B是常见的天然靛蓝，其透光率随时间变化而略有波动，总体稳定。C和D是假冒伪劣产品。假靛蓝的透射光谱图中可能存在两种情况，即C中的透射光在测量的第一时刻迅速下降，样品瓶底部的透射光明显低于顶部，表...

讨论

根据传统中医，靛蓝具有清热解毒、清血、消除斑点、清除火种和阻止抽搐的能力。基于随机双盲对照临床试验^{11,12,13，Indigo} Naturalis 除了传统治疗咳嗽和痰液、出血症状、溃疡肿胀、肝热和癫痫外，还有效治疗牛皮癣、溃疡性结肠炎和急性早幼粒细胞白血病。由于Indigo Naturalis品种繁多，质量差异大，含量检测过程复杂。一方?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
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