Name: fast inspection of quality of indigo naturalis by multiple light scattering
Uploaded: 2023-08-18T12:10:00
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Die Arbeit bedankt sich für die Unterstützung durch die National Natural Science Foundation of China (Nr. 82173976), das National Key Research and Development Program (Nr. 2018YFC1707205) und das State Key Laboratory of Innovative Drugs and High Energy Saving Pharmaceutical Equipment, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine (No. GZSYS202003).

1. Vorbereitung der Probe
<ol><li>Richten Sie vier verschiedene Chargen von Indigo Naturalis-Kräuterpulver für den Test ein. Jede Probe wird nacheinander durch das siebte und neunte Sieb geführt und die Probe zwischen dem siebten und neunten Sieb5 gesammelt. HINWEIS: Die durchschnittliche Aperturgröße des siebten Siebs beträgt 125 μm ± 5,8 μm. Die durchschnittliche Aperturgröße des neunten Siebes beträgt 75 μm ± 4,1 μm.</li>
	<li>Wiegen Sie 0,2 g der Probe (Ind...

<ol>
	<li>Li, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+of+water+test+in+the+identification+of+traditional+Chinese+medicine.">The application of water test in the identification of traditional Chinese medicine.</a> Chinese Medicine Modern Distance Education of China. 19 (23), 153-155 (2021).</li><li>Ye, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+application+effect+of+water+test+method+in+identification+of+traditional+Chinese+medicine.">Analysis of application effect of water test method in identification of traditional Chinese medicine.</a> Heilongjiang Medicine Journal. 33 (02), 283-285 (2020).</li><li>Yang, Q. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+natural+dye+to+herbal+medicine:+a+systematic+review+of+chemical+constituents,+pharmacological+effects+and+clinical+applications+of+indigo+naturalis.">From natural dye to herbal medicine: a systematic review of chemical constituents, pharmacological effects and clinical applications of indigo naturalis.</a> Chinese Medicine. 15 (1), 127 (2020).</li><li>Chen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+value+of+water+test+method+in+the+identification+of+Chinese+medicine.">The application value of water test method in the identification of Chinese medicine.</a> Journal of Traditional Chinese Medicine Management. 30 (10), 133-134 (2022).</li><li>Liu, X. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+and+application+of+a+rapid+quality+inspection+method+for+Indigo+Naturalis+based+on+quantitative+portrayal+of+water+testing+process.">Establishment and application of a rapid quality inspection method for Indigo Naturalis based on quantitative portrayal of water testing process.</a> Acta Pharmacologica Sinica. 57 (11), 3411-3418 (2022).</li><li>Mengual, O., Meunier, G., Cayre, I., Puech, K., Snabre, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+instability+of+concentrated+dispersions+by+a+new+optical+analyser:+the+TURBISCAN+MA+1000.">Characterisation of instability of concentrated dispersions by a new optical analyser: the TURBISCAN MA 1000.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 152 (1), 111-123 (1999).</li><li>Olatunji, O. N., Du, J., Hintz, W., Tomas, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+particle+sedimentation+analysis+in+sterically-stabilized+TiO2+particles+stability+assessment.">Application of particle sedimentation analysis in sterically-stabilized TiO2 particles stability assessment.</a> Advanced Powder Technology. 27 (4), 1325-1336 (2016).</li><li>Ferrentino, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fining+of+red+wine+monitored+by+multiple+light+scattering.">Fining of red wine monitored by multiple light scattering.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65 (27), 5523-5530 (2017).</li><li>Ramezani, M., Ferrentino, G., Morozova, K., Scampicchio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+light+scattering+measurements+for+online+monitoring+of+milk+fermentation.">Multiple light scattering measurements for online monitoring of milk fermentation.</a> Foods. 10 (7), 1582 (2021).</li><li>Yang, H. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+approach+to+evaluate+the+particle+growth+and+sedimentation+of+dispersed+polymer+microsphere+profile+control+system+based+on+multiple+light+scattering.">A new approach to evaluate the particle growth and sedimentation of dispersed polymer microsphere profile control system based on multiple light scattering.</a> Powder Technology. 315, 477-485 (2017).</li><li>Zhang, X. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+non-high-risk+acute+promyelocytic+leukemia+with+realgar-indigo+naturalis+formula+(RIF)+and+all-trans+retinoid+acid+(ATRA):+study+protocol+for+a+randomized+controlled+trial.">Treatment of non-high-risk acute promyelocytic leukemia with realgar-indigo naturalis formula (RIF) and all-trans retinoid acid (ATRA): study protocol for a randomized controlled trial.</a> Trials. 21 (1), 7 (2020).</li><li>Sugimoto, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+efficacy+and+safety+of+oral+Qing-Dai+in+patients+with+ulcerative+colitis:+a+single-center+open-label+prospective+study.">Clinical efficacy and safety of oral Qing-Dai in patients with ulcerative colitis: a single-center open-label prospective study.</a> Digestion. 93 (3), 193-201 (2016).</li><li>Lin, Y. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+assessment+of+patients+with+recalcitrant+psoriasis+in+a+randomized,+observer-blind,+vehicle-controlled+trial+using+indigo+naturalis.">Clinical assessment of patients with recalcitrant psoriasis in a randomized, observer-blind, vehicle-controlled trial using indigo naturalis.</a> Archives of Dermatology. 144 (11), 1457-1464 (2008).</li><li>Sun, Q., Leng, J., Tang, L., Wang, L., Fu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Comprehensive+review+of+the+chemistry,+pharmacokinetics,+pharmacology,+clinical+applications,+adverse+events,+and+quality+control+of+indigo+naturalis.">A Comprehensive review of the chemistry, pharmacokinetics, pharmacology, clinical applications, adverse events, and quality control of indigo naturalis.</a> Frontiers in Pharmacology. 12, 664022 (2021).</li><li>Yang, Y. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+and+analysis+of+the+commodity+quality+of+Indigo+Naturalis+herbs+in+Beijing+area.">Investigation and analysis of the commodity quality of Indigo Naturalis herbs in Beijing area.</a> Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 23 (07), 1787-1788 (2012).</li><li>Yao, Z. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+thirty-eight+batches+of+indigo+naturalis.">Comparative study of thirty-eight batches of indigo naturalis.</a> Journal of Chengdu University of TCM. 34 (02), 86-88 (2011).</li><li>Bai, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+indigo+and+indirubin+in+indigo+naturalis+by+HPLC.">Determination of indigo and indirubin in indigo naturalis by HPLC.</a> Modern Chinese Medicine. 12 (08), 27-29 (2010).</li></ol>

Nach der traditionellen chinesischen Medizin hat Indigo Naturalis die Kraft, Hitze und Entgiftung zu klären, Blut zu kühlen, Flecken zu beseitigen, Feuer zu löschen und Krämpfe zu stoppen. Basierend auf randomisierten, doppelblinden, kontrollierten klinischen Studien11,12,13 ist Indigo Naturalis bei der Behandlung von Psoriasis, Colitis ulcerosa und akuter Promyelozytenleukämie zusätzlich zu seiner traditionellen Behandlung von Husten und Schleim, hämorrhagischen Symptomen, Wunden und Schwe...

In der traditionellen chinesischen Medizin werden im Verlauf der Krankheitsbehandlung die klinische Wirksamkeit von Medikamenten und die Sicherheit des Behandlungsverlaufs direkt von der Qualität der chinesischen Kräutermedizin beeinflusst. Durch den Einsatz modernster Identifizierungstechnologie kann die Wirksamkeit der chinesischen Kräutermedizin beurteilt und die Sicherheit der Benutzer gewährleistet werden. Die Wassertestmethode der chinesischen Kräutermedizin bezieht sich darauf, die Kräuter in Wasser oder Lösungsmittel zu tauchen und dann schnell und präzise die Authentizität des Arzneimittels zu bestimmen, indem die Veränderungen in Farbe, Größe und Form beobachtetwerden 1.
Es war ursprünglich eine gute Wahl für die Identifizierung der chinesischen Medizin. Der Nachteil der traditionellen Wassertestmethode besteht jedoch darin, dass die Genauigkeit und Empfindlichkeit bei der Unterscheidung der Authentizität der chinesischen Medizin aufgrund der Subjektivität der Beobachtung mit bloßem Auge gering sind2. Eines der wichtigsten medizinischen Materialien, die in der Wassertestmethode verwendet werden, ist Indigo Naturalis, das als wirksames Mittel gegen pädiatrische Hyperthermie, Psoriasis, Leukämie und Colitis ulcerosa gilt3. Das echte Indigo Naturalis schwimmt auf der Wasseroberfläche, und das Wasser färbt sich nach dem Schütteln nicht dunkelblau. Das gefälschte Indigo Naturalis hat jedoch Partikel, die sinken, und das Wasser wird nachdem Schütteln dunkelblau 4. Sein Prinzip beruht auf hydrophobem und leicht schwimmfähigem Indigo, Indirubin und anderen organischen Bestandteilen von hochwertigem Indigo Naturalis. Im Gegenteil, aufgrund des geringen Anteils an organischer Substanz, der großen Menge an Kalk und der schweren Textur sinken einige Partikel, die mit gefälschtem Indigo Naturalis dotiert sind, schnell ab5. Diese Methode ist jedoch nur eine einfache qualitative Identifizierung, die die schnelle Identifizierung der Authentizität der chinesischen Kräutermedizin einschränkt und die Veränderungen von Indigo Naturalis im Wasser nicht aufdeckt.
Die Mehrfachlichtstreutechnologie ist eine Technologie, die das Abtasten von Lichtsignalen aus mehreren Winkeln auf der Grundlage eines Lasers, der die Probe durchläuft, messen kann. Das einfallende Licht wird gestreut, wenn es in die Probe eindringt oder auf Partikel trifft. Durchdringt das Streulicht die Probe, bildet sich ein Durchgangslichtsignal; Wenn die Probenkonzentration hoch ist, wird das Licht von den Partikeln reflektiert und bildet ein rückstreuendes Lichtsignal. Die Änderungen der Lichtintensität spiegeln die Änderungen der Partikelkonzentration und der Partikelgröße in der Flüssigkeitszubereitungwider 6. Die Mehrfachlichtstreugeräte können Phänomene wie Emulgierung, Flockung, Ausfällung und Bruch von Suspension, Emulsion und Schaumflüssigkeit durch Mehrfachlichtstreuung schnell und genau analysieren sowie Eigenschaften wie die Häufigkeit des Auftretens der oben genannten Phänomene quantitativ analysieren.
Die Mehrfachlichtstreuungstechnologie hat erhebliche Vorteile bei der Überwachung der Partikelstabilität7, der Rotweinklärung8 und der Qualitätskontrolle der Milchfermentation9 gezeigt. Mit dieser Technologie kann die traditionelle Wassertestmethode von Indigo Naturalis intuitiv, quantitativ und wissenschaftlich sein. Basierend auf dem Prinzip der Mehrfachlichtstreuung wurde in dieser Studie daher eine schnelle Bewertungsmethode für die Qualität von Indigo Naturalis entwickelt, bei der der Turbiscan-Stabilitätsindex (TSI) der Probe als Index für die Qualitätskontrolle herangezogen wird (Abbildung 1).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Analytical balance (1/10,000)</td>
			<td>Sartorious, Germany</td>
			<td>BSA224S&#160;</td>
			<td>www.sartorius.com.cn</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Funnel</td>
			<td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td>
			<td>Diameter 5 cm</td>
			<td>www.cdkelongchem.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indigo Naturalis S1</td>
			<td>Xianyou, Fujian</td>
			<td>20210501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indigo Naturalis S2</td>
			<td>Yaan, Sichuan</td>
			<td>20201102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indigo Naturalis S3</td>
			<td>Xianyou, Fujian</td>
			<td>20161012</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indigo Naturalis S4</td>
			<td>Xianyou, Fujian</td>
			<td>20180305</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Iron ring</td>
			<td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td>
			<td>/</td>
			<td>www.cdkelongchem.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iron stand</td>
			<td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td>
			<td>/</td>
			<td>www.cdkelongchem.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mili-Q ultra-pure water meter</td>
			<td>Milipore, USA</td>
			<td>Mili-Q</td>
			<td>www.merckmillipore.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ninth sieve</td>
			<td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td>
			<td>Average aperture size 75 &#181;m</td>
			<td>www.cdkelongchem.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sample bottle</td>
			<td>French Formulaction Company</td>
			<td>Bottom diameter 2.6 cm, height 6 cm</td>
			<td>www.formulaction.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Seventh sieve</td>
			<td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td>
			<td>Average aperture size 125 &#181;m</td>
			<td>www.cdkelongchem.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Turbisoft Lab multiple light scattering instrument</td>
			<td>French Formulaction Company</td>
			<td>Turbisoft Lab 2.3.1.125 Fanalyser 1.3.5</td>
			<td>www.formulaction.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weighing paper</td>
			<td>Chengdu Kelong Chemical Co. LTD</td>
			<td>/</td>
			<td>www.cdkelongchem.com</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fast inspection of quality of indigo naturalis by multiple light scattering

Die Qualitätskontrolle der chinesischen Kräutermedizin ist ein entscheidender Bestandteil der Forschung und Entwicklung der chinesischen Kräutermedizin. Angesichts der Herausforderungen der Modernisierung und Internationalisierung der chinesischen Kräutermedizin ist es dringend erforderlich, gründliche und effektive Verfahren zur Qualitätsidentifizierung der chinesischen Kräutermedizin zu etablieren, und es besteht ein dringender Bedarf an neuen Analyse- und Testtechniken, die effizient, genau und umweltfreundlich sind. 
Die Mehrfachlichtstreuung ist eine hochmoderne Analysemethode, mit der die Qualität der chinesischen Kräutermedizin genau und schnell beurteilt werden kann, ohne die Beschaffenheit oder den Zustand der Probe zu verändern oder organische Reagenzien zu verwenden. Indigo Naturalis gilt als gutes Mittel gegen pädiatrische Hyperthermie, Psoriasis, Leukämie und Colitis ulcerosa. In dieser Studie wurde der Prozess der Zugabe von Indigo Naturalis-Pulver in Wasser mit einem Mehrfachlichtstreugerät präzise aufgezeichnet. 
Die qualitativen und quantitativen Messungen des Instruments können verwendet werden, um die Gesamtflugbahn und das Sinkverhalten von Indigo Naturalis-Pulver in Wasser genau zu erfassen und eine schnelle Bewertungsmethode für die Qualität von Indigo Naturalis mit den Transmissions- und Rückstreuspektrogrammen der Probe als qualitativen Indikatoren und dem Stabilitätsindex als quantitativem Indikator zu etablieren. Die analytische Technik, die auf mehrfacher Lichtstreuung basiert, bietet eine schnelle, genaue, umweltfreundliche und umweltfreundliche Methode zur Qualitätsbewertung von Indigo Naturalis und unterstützt die Entwicklung und Verarbeitung von hochwertigem Indigo Naturalis.

Abbildung 2A-D entspricht S1, S2, S3 bzw. S4 von Indigo Naturalis. A besteht aus hochwertigem Indigo Naturalis, das in jeder Höhe innerhalb von 0-10 min die gleiche Lichtdurchlässigkeit aufweist und sehr stabil ist. B ist die gewöhnliche Indigo Naturalis, deren Lichtdurchlässigkeit mit der Zeitänderung leicht schwankt und im Allgemeinen stabil ist. C und D sind gefälschte und minderwertige Produkte. Es kann zwei Bedingungen in den Transmissionsspektrog...

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Fast Inspection of Quality of Indigo Naturalis by Multiple Light Scattering

Hier stellen wir eine Qualitätsbewertungsmethode vor, die auf einer Mehrfachlichtstreuung basiert, um die Qualität von Indigo Naturalis zu bewerten.

Schnelle Qualitätsprüfung von Indigo Naturalis durch mehrfache Lichtstreuung

Quality control of Chinese herbal medicine is a crucial component of Chinese herbal medicine research and development. Faced with the challenges of ...

Das Protokoll kann die Qualität der chinesischen Medizin genau und schnell beurteilen, ohne die Beschaffenheit der Probe zu verändern oder organische Reagenzien zu verwenden. Der Hauptvorteil dieser Technik bietet eine schnelle, genaue und quantitative Bewertung und unterstützt die Entwicklung und Transformation einer qualitativ hochwertigen chinesischen Medizin. Wir glauben, dass diese Methode im Bereich der Qualitätskontrolle der Traditionellen Chinesischen Medizin hilfreich sein wird, insbesondere bei der Beurteilung der Authentizität.Beginnen Sie mit der Auswahl von vier verschiedenen Chargen von Indigo naturalis-Kräuterpulver zum Testen. Führen Sie jede Probe nacheinander durch das siebte und neunte Sieb und sammeln Sie das Pulver, das zwischen diesen beiden Sieben verbleibt. Wiegen Sie nun genau 0,2 Gramm des gesammelten Pulvers auf einem Blatt Wiegepapier ab und legen Sie diese gemessene Menge für eine spätere Verwendung beiseite.Stellen Sie als Nächstes einen eisernen Stützständer auf und legen Sie einen Eisenring mit einem Trichter von fünf Zentimetern Durchmesser darauf. Pipettieren Sie 20 Milliliter reines Wasser in die Probenglasflasche und platzieren Sie die Probenglasflasche direkt unter dem Trichter, wobei Sie darauf achten müssen, dass der untere Rand des Trichters mit der Mündung der Flasche ausgerichtet ist. Lassen Sie die Probe in einer Höhe von 80 Zentimetern vom unteren Rand des Trichters los, so dass sie frei entlang des Trichters in die Probenflasche gleiten kann.Schalten Sie das Turbiscan Laborgerät ein und lassen Sie es 30 Minuten lang aufwärmen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Neue Datei im oberen Menü, um eine neue leere Messdatei zu erstellen. Klicken Sie im oberen Menü auf das Symbol für die Turbiscan-Labortemperatur, um die Zieltemperatur des Geräts auf 25 Grad Celsius einzustellen.Klicken Sie anschließend auf Programmierte Analyse, um das Setup-Analyseprogramm aufzurufen. Fügen Sie das Programm der Liste hinzu. Geben Sie dann eine Aufgabendauer von 10 Minuten mit 30 Sekunden Aufgabenperioden als Zyklus und 21 Scans in die Analysesequenz in der Taskleiste ein.Legen Sie das vorbereitete Probenfläschchen in das Messsystem. Sobald das Programm eingerichtet ist, klicken Sie auf Start, um mit der Messung zu beginnen. Klicken Sie nach der Datenerfassung auf die Liste der berechneten Parameter, um den Turbiscan-Stabilitätsindex automatisch zu berechnen.Hochwertiges Indigo naturalis zeigte innerhalb von 0 bis 10 Minuten die gleiche Lichtdurchlässigkeit in allen Höhen. Die Durchlässigkeit von Indigo naturalis zeigte im Laufe der Zeit leichte Schwankungen. Gefälschte Indigo naturalis-Produkte zeigten eine schnelle Abnahme der Durchlässigkeit mit deutlich geringerem Licht am Boden der Probenflasche.Minderwertige Proben zeigten eine stabile Übertragung zum Zeitpunkt Null, die mit der Zeit abnahm. Die Rückstreuung der stabilen Proben eins und zwei zeigte wenig bis gar keine Fluktuationen, während die instabilen Proben drei und vier eine durch Sedimentation bedingte Trübung aufwiesen. In den Proben drei und vier wurden hohe Turbiscan-Stabilitätsindexwerte beobachtet, die auf eine Instabilität hindeuten.Die Steigungen der Proben eins und zwei lagen jedoch nahe Null. Ein wichtiger Schritt im Prozess besteht darin, dass die Glasflasche, die die Probe enthält, so schnell wie möglich in den Probentank bewegt werden sollte, ohne dass sie geschüttelt wird

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