È necessario avere un abbonamento a JoVE per visualizzare questo. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Method Article
Il presente protocollo descrive un metodo efficiente per l'ottimizzazione della tecnologia di lavorazione di Tiebangchui lavorato con vino d'orzo delle Highlands basato su una superficie di risposta del design Box-Behnken combinata con il metodo dell'entropia.
La lavorazione di etnofarmaci tossici è di grande importanza per la loro applicazione clinica sicura. Pertanto, i limiti dell'elaborazione tradizionale dovrebbero essere affrontati e il metodo di lavorazione delle etnomedicine dovrebbe essere standardizzato utilizzando moderni metodi di ricerca. In questo studio, è stata ottimizzata la tecnologia di lavorazione di una medicina tibetana comunemente usata Tiebangchui (TBC), la radice essiccata del pendolo di Aconito Busch, lavorata con vino d'orzo delle Highlands. Il contenuto di alcaloide diestere-diterpenoide (DDA) (aconitina, 3-deossiaconitina, 3-acetilaconitina) e alcaloide monoestere-diterpenoide (MDA) (benzoiliconina) sono stati utilizzati come indicatori di valutazione e il coefficiente di peso di ciascun indice di valutazione è stato determinato con il metodo dell'entropia.
Il test a fattore singolo e il design Box-Behnken sono stati utilizzati per studiare l'influenza del rapporto tra vino d'orzo delle Highlands e TBC, lo spessore della fetta di TBC e il tempo di lavorazione. Il punteggio completo è stato eseguito in base al peso oggettivo di ciascun indice determinato dal metodo dell'entropia. Le condizioni ottimali di lavorazione del TBC con vino d'orzo delle Highlands erano le seguenti: la quantità di vino d'orzo delle Highlands è cinque volte quella di TBC, un tempo di ammollo di 24 ore e uno spessore TBC di 1,5 cm. I risultati hanno mostrato che la deviazione standard relativa tra il test di verifica e il valore previsto era inferiore al 2,55% e la tecnologia di lavorazione ottimizzata del TBC lavorato con vino d'orzo delle Highlands è semplice, fattibile e stabile, e quindi può fornire un riferimento per la produzione industriale.
Tiebangchui (TBC), la radice essiccata del pendolo di Aconito Busch, è una nota medicina tibetana ed è stata inizialmente registrata nel classico libro medico tibetano "Four Medical Tantra"1,2. Secondo gli "Standard sui farmaci del Ministero della Salute della Repubblica Popolare Cinese (Medicina Tibetana)", TBC è efficace nell'espellere il freddo, alleviare il dolore, dissipare il vento e calmare lo shock, ed è comunemente usato per trattare l'artrite reumatoide nelle cliniche 3,4,5.
TBC contiene principalmente alcaloidi, tra cui alcaloidi diestere-diterpenoidi altamente tossici (DDA) e gli alcaloidi monoestere-diterpenoidi moderatamente tossici (MDA)6,7,8. Questi componenti chimici sono principi attivi con effetti medicinali ma sono tossici. Uno dei più famosi principi attivi e tossici, l'aconitina, provoca avvelenamento quando supera 1 mg9. Pertanto, l'uso improprio o eccessivo di TBC potrebbe causare avvelenamento e persino la morte, e l'attenuazione della tossicità e la riserva di efficacia della TBC sono cruciali per la sua applicazione clinica sicura10,11.
L'elaborazione è un metodo efficace per disintossicare TBC. Secondo gli antichi libri di medicina tibetana, la lavorazione con vino d'orzo delle Highlands è un modo efficace per attenuare la tossicità e preservare l'efficacia della TBC. TBC è immerso nel vino d'orzo delle Highlands, conservato per una notte, essiccato e aggiunto ai medicinali12. Tuttavia, la tecnologia di elaborazione specifica e i potenziali fattori di influenza sono raramente riportati e il processo di elaborazione tradizionale spesso si basa sull'esperienza e manca di metodi standardizzati. Pertanto, sono necessari moderni metodi scientifici e tecnologici per ottimizzare e standardizzare il processo di elaborazione.
Il metodo di progettazione Box-Behnken viene utilizzato per studiare le interazioni tra diversi fattori e la loro influenza sul punteggio completo attraverso il fitting polinomiale quadratico. Questo design consente l'osservazione intuitiva delle condizioni ottimali ed è stato ampiamente utilizzato nel campo della farmacia13. Ad esempio, il metodo di progettazione Box-Behnken, basato sul metodo dell'entropia, ha ottimizzato con successo la tecnologia di lavorazione della frittura con aceto di Curcuma Longa Radix14. In questo studio, il disegno sperimentale della superficie di risposta Box-Behnken combinato con il metodo dell'entropia è stato utilizzato per ottimizzare la tecnologia di lavorazione del TBC lavorato con vino d'orzo delle Highlands. La tecnologia di elaborazione ottimizzata dovrebbe garantire il controllo di qualità e l'uso clinico sicuro.
In questo studio, la tecnologia di lavorazione del TBC lavorato con vino d'orzo delle Highlands è stata ottimizzata con un design Box-Behnken combinato con il metodo dell'entropia. Il contenuto di DDA e MDA è stato utilizzato come indicatore di valutazione e il coefficiente di peso di ciascun indice di valutazione è stato determinato con il metodo dell'entropia.
1. Preparazione sperimentale
2. Stato cromatografico
3. Test di adattabilità del sistema
4. Test a fattore singolo di TBC lavorato con vino d'orzo delle Highlands
NOTA: Il rapporto tra vino d'orzo delle Highlands e TBC, lo spessore della fetta di TBC e il tempo di ammollo influenzeranno la dissoluzione di componenti più tossici (aconitina, 3-deossiaconitina e 3-acetilaconitina) in TBC durante il TBC trattato con vino d'orzo delle Highlands17. Il test a fattore singolo e il design Box-Behnken sono stati utilizzati per studiare l'influenza del rapporto tra vino d'orzo delle Highlands e TBC, lo spessore della fetta di TBC e il tempo di ammollo.
5. Metodo di entropia per calcolare il punteggio completo
NOTA: Utilizziamo i dati sperimentali del test dello spessore di tranciatura nel test a fattore singolo come esempio per illustrare in dettaglio il processo di calcolo. Utilizziamo l'area di picco dei componenti in ciascun campione nella tabella supplementare S1 e la curva standard nella tabella 2 per calcolare il contenuto di MDA e DDA (vedere la tabella supplementare S2). Nell'equazione lineare, y è l'area del picco e x è il contenuto. In questo studio, l'MDA moderatamente tossico (benzoilaconitina) è stato utilizzato come indicatore positivo e il contenuto totale di DDA (aconitina, 3-deossiaconitina e 3-acetilaconitina) con elevata tossicità è stato utilizzato come indicatore negativo. Il contenuto di MDA è benzoilaconitina e il contenuto di DDA è la somma di aconitina, 3-deossiaconitina e 3-acetilaconitina. Ogni campione ha due indicatori di valutazione: i = 1,2,...,n e j = 1,2,... m21.
6. Design Box-Behnken
7. Fasi operative del software di progettazione Box-Behnken
8. Test di convalida
In questo studio, la precisione, la stabilità, la ripetibilità e il recupero del campione di TBC hanno indicato che il metodo è fattibile. Le quattro componenti dell'indice in TBC avevano una buona relazione lineare all'interno di uno specifico intervallo di concentrazione. I cromatogrammi tipici sono mostrati nella Figura 1. I risultati dei test di precisione (Tabella 8) hanno mostrato che la deviazione standard relativa (RSD) delle aree di picco era 2,56%, 1,49% e 2,03%...
Come medicina tibetana comunemente usata con effetti tossici, l'effetto di attenuazione della tossicità del trattamento è estremamente importante per l'applicazione clinica della TBC25. In questo studio, la tecnologia di lavorazione del TBC lavorato con vino d'orzo delle Highlands è stata ottimizzata. Esaminando i principali principi attivi e mettendo in relazione gli effetti farmacologici della TBC, abbiamo scoperto che gli alcaloidi della TBC hanno effetti antinfiammatori e analgesici e posso...
Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.
Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dalla National Natural Science Foundation of China (n. 82130113), dalla China Postdoctoral Science Foundation (n. 2021MD703800), dalla Science Foundation for Youths of Science & Technology Department della provincia del Sichuan (n. 2022NSFSC1449) e dal programma di promozione della ricerca "Xinglin Scholars" dell'Università di Chengdu di medicina tradizionale cinese (No. BSH2021009).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |
Richiedi autorizzazione per utilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE
Richiedi AutorizzazioneThis article has been published
Video Coming Soon