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요약

여기에서는 한약 추출물의 안정성을 평가하기 위해 다중 광산란 기술을 기반으로 한 안정성 평가 방법을 소개합니다.

초록

한약의 추출 중간체는 준비 과정에서 핵심 중간체이며 안정성은 최종 제품의 효과와 품질에 중요한 영향을 미칩니다. 그러나 기존의 안정성 평가 방법은 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이며 복잡한 장비(예: 고성능 액체 크로마토그래피)의 장기 관찰 및 작동이 필요하며 시스템의 불안정성에 대한 물리적 정보를 더 많이 얻기가 어렵습니다. 따라서, 한의학의 신속하고 정확한 안정성 분석 기술 확립이 절실히 요구되고 있다. 다중 광산란은 시료의 성질이나 상태를 바꾸거나 유기 시약을 사용하지 않고 환경 친화적인 방식으로 한약의 안정성을 정확하고 신속하게 평가할 수 있는 최첨단 분석 방법입니다.

이 작업에서, 다중 광 산란의 정확한 스캐닝 데이터를 사용하여, 본 프로토콜은 시간 경과에 따른 층 두께, 입자 이동 속도 및 평균 입자 크기에 대한 변동 곡선을 신속하게 획득하였다. 이를 통해 초기 단계에서 시스템의 불안정성을 유발하는 메커니즘과 중요한 특성을 정확하게 식별할 수 있었습니다. 참고로, 추출 공정에 대한 연구 기간은 시스템 안정성의 상세한 정량화를 통해 상당히 단축될 수 있으며, 이를 통해 다양한 추출 공정이 Phyllanthus emblica L의 안정성에 미치는 영향을 빠르고 정확하며 심층적으로 분석할 수 있습니다.

서문

중국 전통 의학(TCM)의 제조에서 TCM 추출 중간체 및 관련 액체 제제의 안정성은 항상 검사의 초점이었습니다1. 특히 폴리페놀을 주성분으로 하는 의약품의 임상적 효능은 상당한 안정성 문제로 인해 어려움을 겪는다 2,3. Sanajon 구강 액체 및 Nuodikang 구강 액체는 이 문제의 전형적인 사례의 예입니다4. 따라서 TCM 생산 공정에서 액체 중간체의 안정성을 빠르고 정확하게 평가하고 최적화하기 위해 효율적인 도구를 사용하는 방법을 배우는 것이 중요합니다. 동남아시아에 널리 퍼져 있는 약용 식물인 필란투스 엠블리카 L.(Phyllanthus emblica L., PE)은 항염증제6,항균7, 항종양작용8 뿐만 아니라 항산화작용이 좋은 것으로 알려져 있다. 열 추출 과정에서 PE의 탄닌은 격렬하게 변형됩니다9. 고온의 촉매 작용 하에서 이러한 탄닌은 빠르게 가수분해되어 갈산 및 엘라그산과 같은 분자를 생성하며, 이는 용해도가 낮기 때문에 불안정성 또는 침전을 유발합니다1. 가속 시험이나 원심분리와 같은 TCM 안정성을 평가하는 현재의 방법은 일반적으로 번거롭다4이는 관련 준비 공정의 추가 개발을 제한한다.

다중 광산란(MLS)의 원리를 바탕으로 PEF 추출물에 대한 빠른 안정성 평가 방법을 확립하고 불안정성 메커니즘을 분석했습니다. MLS는 근적외선 광원의 스캐닝을 기반으로 하는 측정 방법입니다. 용액 시스템 변경은 광도의 변화를 초래합니다. 입사광은 샘플의 입자에 흡수되거나 침투될 때 산란됩니다. 시스템은 샘플을 통과할 때 전송 광 신호를 기록합니다. 샘플의 광선 투과율이 좋지 않은 경우 시스템은 후방 산란 광 신호를 기록합니다. 육안 관찰과 비교할 때, 이는많은 시간을 절약할 수 있고1 불안정 현상을 빠르고 정확하게 분석할 수 있어 추출 공정의 최적화를 안내하는 데 보다 유용한 정보를 제공할 수 있습니다.

프로토콜

1. 추출물 준비

  1. 적절한 양의 PE를 정확하게 칭량하고 환류 추출을 위해 탈이온수의 10배(중량)를 추가합니다.
  2. 칭량 후 환류 추출을 위해 0시간(E1), 0.5시간(E2), 1시간(E3), 1.5시간(E4) 및 2시간(E5)에 대한 5개의 샘플을 설정합니다.
  3. 추출 후, 샘플을 실온으로 냉각하고, 사전 추출 중량과의 일관성을 보장하기 위해 손실된 중량을 보충하기 위해 무게를 측정합니다.
  4. 샘플 용액에서 불용성 물질과 허브 잔류물이 제거되도록 8,581× g 에서 10분 동안 샘플을 원심분리합니다.
  5. 피펫을 사용하여 20mL의 샘플 용액을 샘플 병에 추가하여 매번 추가되는 용액이 동일한 높이에 있는지 확인합니다.
    알림: s의 스캔 부분에 지문과 같은 오염을 피하십시오.amp르 병, s가 있는지 확인하십시오.amp병은 깨끗하고 병 표면에 눈에 띄는 흠집이 있는지 확인하십시오. s를 추가할 때ample 용액, s에 엎지르거나 튀지 않도록 주의하십시오.amp병, 액체 레벨이 각 병의 높이가 같은지 확인하십시오.

2. 계기 가동

  1. MLS 탐지기를 켜고 30분 동안 예열합니다.
  2. 상단 메뉴에서 파일 만들기 버튼을 클릭합니다(또는 파일 | 새 파일 함수)를 사용하여 새 테스트 파일을 만듭니다.
  3. 상단 메뉴에서 Turbiscan 실험실 온도 표시 버튼을 클릭하여 기기 목표 온도를 25°C로 설정합니다.
    알림: 기기의 설정 온도는 실내 온도보다 높아야 합니다. 그렇지 않으면 샘플 온도가 실내 온도의 영향을 받습니다.
  4. 상단 메뉴에서 프로그램 스캔 을 클릭하여 설정 분석 프로그램으로 들어갑니다. 목록에 프로그램을 추가하고 작업 표시줄에서 주기로 5분을 추가하고 분석 시퀀스에 48시간을 스캔 한 다음 균형 시간을 20분으로 설정합니다. 모든 후속 측정에 대해 이 분석 프로그램을 선택하십시오.
  5. 준비된 샘플 병을 MLS 감지 시스템으로 이동합니다. 프로그램을 설정한 후 시작을 클릭하여 측정을 시작합니다.
    알림: 샘플을 로드할 때 유리병이 흔들리지 않도록 주의하십시오. 측정은 샘플 온도와 설정 온도가 균형을 이룬 후에만 시작할 수 있습니다.

3. 다중 광산란 분석 프로그램 설정

  1. 데이터 수집 후 계산 매개변수 목록을 클릭하여 안정성 지수(SI), 입자 크기 및 입자 이동 속도를 계산하기 위한 광학 매개변수를 설정합니다.
  2. 광학 매개변수를 다음과 같이 설정합니다: 연속 위상 광 투과 강도(T0)를 99.99%(물), 분산 위상 굴절률(np)을 1.36, 연속 위상 굴절률(nf)을 1.33으로 설정합니다.

결과

그림 1은 다중 광 측정의 원리와 수집된 결과의 의미를 보여줍니다. MLS 스펙트럼 결과(그림 2)에서 가로축은 샘플 셀의 높이이고 세로좌표는 투과율(T%) 및 후방 산란(BS%) 강도입니다. MLS 스펙트럼 결과를 계산함으로써 시스템은 델타 투과 평균값(ΔT)(그림 3A), 광자 자유 경로(그림 3B), SI(그림 3C) 및 입자 크기(

토론

TCM 안정성에 대한 신속하고 정확한 평가는 항상 TCM 연구의 초점이었습니다. 추출 공정의 개선을 지시하는 데 보다 유용한 정보를 제공하기 위해 본 연구에서는 근적외선 비파괴 기술을 사용하여 시료의 안정성 및 불안정성 메커니즘을 분석했습니다.

이 프로토콜에서 중요한 안정성 매개변수는 정확한 MLS 스캔 데이터를 기반으로 계산됩니다. MLS 스캔은 샘플의 투과율(T...

공개

저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

감사의 말

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (81973493)의 보조금으로 지원되었습니다. 중국 전통 의학의 국가 학제 간 혁신 팀 (ZYYCXTD-D-202209); Sanajon Pharmaceutical Group Chengdu University of TCM 생산, 연구 및 연구 공동 실험실 프로젝트(2019-YF04-00086-JH); 및 쓰촨성 과학 기술 계획 자금 지원 프로젝트(2021YFN0100). 저자는 질량 분석 작업에 대한 기술 지원에 대해 Chengdu University of TCM의 Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy에 감사드립니다.

자료

NameCompanyCatalog NumberComments
Adjustable electric heating jacketBeijing Kewei Yongxing Instrument Co., LtdMH-1000 www.keweiyq.com
Analytical balance(1/10000)Sartorious, GermanyBSA224S www.sartorius.com.cn
CNC ultrasonic instrumentKunshan Ultrasonic Instrument Co., LtdKQ-500DEwww.ks-csyq.com
GL-16 high-speed centrifuge Sichuan Shuke Instrument Co., Ltd18091403www.sklxj.com
Phyllanthus emblica L.Hehuachi medicinal materials market YJL2004Produced in Yunnan
Turbisoft Lab multiple light scattering instrumentFrench Formulaction CompanyTurbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5www.formulaction.com
UPR-II-5T ultra-pure water deviceSichuan ULUPURE  Ultrapure Technology Co., LtdZ16030559www.ccdup.com

참고문헌

  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).

Erratum


Formal Correction: Erratum: Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods
Posted by JoVE Editors on 8/04/2023. Citeable Link.

An erratum was issued for: Using Multiple Light Scattering to Examine the Stability of Phyllanthus emblica L. Extracts Obtained with Different Extraction Methods. The Authors section was updated from:

Haozhou Huang1
Mengqi Li2
Chuanhong Luo3
Sanhu Fan4
Taigang Mo4
Li Han3
Dingkun Zhang3
Junzhi Lin5
1Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy/Academy for Interdiscipline, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
2Sichuan Nursing Vocational College
3School of Pharmacy/School of Modern Chinese Medicine Industry, State Key Laboratory of Characteristic Chinese Medicine Resources in Southwest China
4Sanajon Pharmaceutical Group
5TCM Regulating Metabolic Diseases Key Laboratory of Sichuan Province, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

to

Haozhou Huang1,2
Mengqi Li3
Chuanhong Luo4
Sanhu Fan5
Taigang Mo5
Li Han4
Dingkun Zhang4
Junzhi Lin6
1State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy/Academy for Interdiscipline, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
2Meishan Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
3Sichuan Nursing Vocational College
4State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine
5Sanajon Pharmaceutical Group
6TCM Regulating Metabolic Diseases Key Laboratory of Sichuan Province, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

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194Phyllanthus emblica L

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