Tuorehöyrytysprosessin optimointi Cistanche Tubulosalle Box-Behnken Response Surface -menetelmällä

 

Abstrakti

Tavoite:
Tuoreen höyrytysprosessin optimoimiseksiCistanche tubulosa, arvokas perinteinen kiinalainen lääkeyrtti, joka tunnetaan korkeasta bioaktiivisten fenyylietanoidiglykosidien pitoisuudestaan.

Menetelmät:
Yksitekijäkokeiden perusteella höyrytysprosessin optimoimiseksi käytettiin Box-Behnken-mallia käyttämälläviipaleen paksuus, höyrytysaika, jakuivauslämpötilamuuttujina. Kattava arviointiindeksi oli kuuden keskeisen fenyylietanoidiglykosidin normalisoitu pitoisuus (OD-arvo):ekinakosidi, tubulosidi A, akteosidi, isoakteosidi, 2'-asetyylilakteosidi, jatubulosidi B.

Tulokset:
Optimaaliset käsittelyparametrit määritettiin seuraavasti:

Viipaleen paksuus: 8 mm

Höyrytysaika:2 tuntia

Kuivauslämpötila:60 astetta

Näissä olosuhteissa OD-arvo saavutettiin70.04, mikä osoittaa merkittävästi parantuneen kokonaisglykosidipitoisuuden. Tuoreen höyrytyksen jälkeen kaikkien fenyylietanoidiglykosidien pitoisuus kasvoi paitsi2'-asetyylilakteosidi, kanssaekinakosidijatubulosidi Anäkyvät eniten. Pääkomponenttianalyysissä erotettiin selkeästi raaka- ja höyrystetyt näytteet, mikä vahvisti prosessin tehokkuuden.

Johtopäätös:
Tämä optimoitu tuorehöyrytysmenetelmä on vakaa, käyttökelpoinen ja tarjoaa tieteellisen perustanstandardoitu teollinen käsittely/Cistanche tubulosa. Tutkimus tunnisti myös potentiaalinakteosidin ja isoakteosidin välinen muunnossuhdelämpökäsittelyn aikana tarjoten uusia näkemyksiä kasvien sekundaaristen aineenvaihduntatuotteiden kemiallisesta muuttumisesta.

Cistanche tubulosa -uutejauhe

 

Avainsanat:

Cistanche tubulosa, tuore höyrytysprosessi, Box-Behnken-design, fenyylietanoidiglykosidit, ekinakosidi, akteosidi, luonnolliset kasviuutteet, yrttiprosessoinnin optimointi

 

Tausta

Cistanche tubulosa- kutsutaan yleisesti "Aavikon ginseng"-on lois aavikkokasvi, jota käytetään laajasti perinteisessä kiinalaisessa lääketieteessäyang-tonnisoivat, verta ravitsevat ja laksatiiviset ominaisuudet. Sen farmakologinen aktiivisuus johtuu suurelta osinfenyylietanoidiglykosidit (PhG), jotka ovat osoittaneet etuja, kutenhermosolujen suojaus, munuaisten toiminnan parantaminen, jaikääntymistä estäviä vaikutuksia.

Kuitenkin perinteinen käsittelyCistanchesisältää useita kuivausvaiheita, jotka voivat johtaakosteuden menetys, ruskistuminen, jaaktiivisten yhdisteiden hajoaminenkuljetuksen ja varastoinnin aikana. Siten,tuoreen käsittelyn integrointi (趁鲜加工)perinteisillä höyrytysmenetelmillä on olennaista laadun ja tehokkuuden parantamiseksi.

Tämä tutkimus hyödyntäävastauspinnan metodologia (RSM)optimoida tuorehöyrytysprosessi, jonka tavoitteena onmaksimoida aktiivisten yhdisteiden retentiosamalla kun varmistetaan toteutettavuusmittakaavassa tuotantoa.

Instrumentointi ja materiaalit

HPLC-järjestelmä:Waters e2695 UV2489-detektorilla

Standardit:Ekinakosidi, tubulosidi A/B, akteosidi, isoakteosidi, 2'-asetyylilakteosidi (puhtaus on suurempi tai yhtä suuri kuin 98 %)

Liuottimet:HPLC-luokan metanoli, asetonitriili; analyyttinen etanoli, muurahaishappo

Näytteen alkuperä:TuoreCistanche tubulosakorjattu Xinjiangissa, Kiinassa (syksy 2023)

Merkitys luonnontuotetutkimukselle ja yrttikäsittelylle

Tämä tutkimus ei ainoastaan ​​tarjoa adataohjattu, toistettava menetelmäkäsittelyä vartenCistanche tubulosamutta myös myötävaikuttaa siihenperinteisen kasviperäisen lääketieteen standardointi. Esitettyglykosidien kemialliset muutoksetkäsittelyn aikana tasoittaa tietäkohdennettu bioaktiivisten yhdisteiden lisääminenyrttiuutteissa.

Optimoidun prosessin odotetaan toimivankasviperäisiä lääkeyrityksiä, ravintoainekehittäjät, jafytokemian ja luonnontuotteiden standardoinnin tutkijat.

 

 

1. Ekinakosidi 2. Tubulosidi A 3. Verbaskosidi 4. Isoverbaskosidi 5. 2-asetyylileugenoliglykosidi 6. Tubulosidi B

Kuva 1 HPLC-kromatogrammi eri fenyylietanoliglykosidikomponenteista

 

2.9 Arviointiindikaattorit

2.9.1 Makroskooppiset ominaisuudet

Theraakoja viipaleita/Cistanche tubulosaovat muodoltaan pyöreitä tai soikeita, väriltään himmeän keltaisia, ja niissä on karkea, epätasainen pinta. Ne ovat kevyitä, hauraita ja helposti rikkoutuvia, ja niillä on tärkkelyspitoinen, tarttumaton poikkileikkaus. Maku on karvas, rakenne paksu ja läpinäkymätön ja jauhe tummankeltainen.

Sitä vastointuoreita höyrytettyjä viipaleitasäilyttää samanlaisen muodon, mutta näyttää aväri tummanruskeasta mustaan, a kiiltävä pinta, ja apehmeämpi rakenne. Ne ovat pehmeämpiä, joustavampia eivätkä rikkoudu helposti. Joutuessaan kosketuksiin veden kanssa ne muuttuvat tahmeiksi. Maku on miedon kitkerä ahienovarainen kukkainen tuoksu, ja viipaleet ovat ohuempia ja läpikuultavia. Jauhemainen muoto näyttää vaalean harmahtavan valkoiselta.

SEO avainsanat: Cistanche tubulosa ulkonäkö, raaka vs. höyrytetyt kasviperäiset ominaisuudet, höyrytettyjen yrttilääkkeiden morfologia

Cistanche tubulosa -uutteen edut

2.9.2 Fenyylietanoliglykosidipitoisuuden analyysi

Näytteitä sekä raaka- että tuorehöyrytetystäCistanche tubulosavalmistettiin optimoidun prosessin mukaisesti (katso kohta 2.8) ja analysoitiin HPLC-olosuhteissa (osio 2.1). Tulokset (taulukko 6) osoittavat senkaikkien fenyylietanoidiglykosidien pitoisuus kasvoi tuoreen höyrytyksen jälkeen, paitsi2'-asetyylilakteosidi, joka osoitti lievää laskua.

Johtopäätös:Tuore höyrytys parantaa merkittävästibioaktiivisen yhdisteen profiili/Cistanche tubulosaparantaa sen lääketieteellistä arvoa.

SEO avainsanat:fenyylietanoidiglykosidipitoisuus, ekinakosidi, akteosidi, yrttihöyrytyksen optimointi

 

2.9.3 Höyrytysajan vaikutus akteosidiin ja isoakteosidiin

Kuten näkyyKuva 4, sisällönakteosidijaisoakteosidinäyttävät muutostrendin höyrytysajan pidentyessä. Muuntokurssi vaihtelee välillä5% ja 10%. Lineaarinen regressiosovitus käyttäen höyrytysaikaa (X-akseli) ja sisältöeroa (Y-akseli) näiden kahden yhdisteen välillä antaa seuraavan mallin:

Y = −0.2952X + 52.279

Tämä osoittaa aasteittainen keskinäinen muuntaminenakteosidin ja isoakteosidin välillä lämpökäsittelyn aikana, mikä voi vaikuttaa farmakologiseen tehokkuuteen.

 

Kuva 4. Verbaskosidi- ja isovalaskosidipitoisuuksien osuus eri höyrytysaikoina

2.9.4 Aktiivisten yhdisteiden klusterianalyysi

KäyttämälläHiplot(https://hiplot.com.cn/), hierarkkinen klusterilämpökartta luotiin raakanäytteen (S1) ja 17 tuorehöyrytetyn erän (Q1–Q17) fenyylietanoidiglykosidipitoisuuden perusteella. TheWard menetelmäjaEuklidinen etäisyyskäytettiin kolonnin standardoinnin jälkeen. Kuten näkyyKuva 5, tunnistettiin kaksi pääklusteria:

Ryhmä A: S1, Q1, Q3, Q5–Q7, Q9

Ryhmä B: Q2, Q4, Q8, Q10–Q17

Tämä viittaa siihen, että vaikka raaka- ja tuorehöyrytetyillä näytteillä on joitain yhtäläisyyksiä,merkittävä sisäinen vaihteluesiintyy höyrytettyjen näytteiden joukossa.

SEO avainsanat:hierarkkinen klusterointi, kasviglykosidiprofilointi, luonnontuote-erien vertailu

Kuva 5 Fenyylietanoliglykosidien pitoisuuksien klusterianalyysi ennen höyrytystä ja sen jälkeen

3. Keskustelu ja johtopäätökset

Johtuenvaihtelu vaikuttavan aineen jakautumisessajuuren ja kärjen välissäCistanche tubulosa, valittiin yhtenäiset näytteet, joista poistettiin kärkiosat ja sekoitettiin tasaisesti yhtä suuressa suhteessa luotettavan rinnakkaiskäsittelyn varmistamiseksi.

Keskeisiä havaintoja ovat mm.

Viipaleen paksuus:Liian ohut johtaa paakkuuntumiseen tahmeuden vuoksi; liian paksu estää lämmön tunkeutumisen ja heikentää poistotehoa.

Kuivauslämpötila:Liian alhainen pidentää kuivumisaikaa ja lisää homeen riskiä; siten,lämpötilan ja ajan tulee olla tasapainossaoptimaalista käsittelyä varten.

Tärkeimmät havainnot:

Tuore höyrytettyCistanche tubulosanäyttäämerkittäviä eroja värissä, koostumuksessa ja vaikuttavan aineen pitoisuudessaraakanäytteisiin verrattuna.

Fenyylietanoidiglykosidipitoisuuslisääntynyt höyrytyksen jälkeen, vahvistaen aiemmat löydökset (esim. Huang Linfang et ai.).

Höyrytysajan yli,akteosidipitoisuus laski, kunisoakteosidi lisääntynyt, osoittaalämpöohjattu muunnos, havaitaan myös muissa yrteissä, kutenRehmannia glutinosajaPlantago asiatica.

Nämä interkonversiot on dokumentoitu aiemmin, ja niitä tulisi tutkia edelleen tulevassa tutkimuksessa.

Johtopäätös:

TuoreCistanche tubulosasisältää jopa80% kosteutta, tekeminentuoreet käsittelytekniikatkuten höyryttäminen edullista:

Aktiivisten yhdisteiden säilöntä

Tuotantoaikataulujen lyhentäminen

Kokonaistuotantokustannusten vähentäminen

Optimoitu prosessi -Viipaleen paksuus 8 mm, höyrytys 2 tuntia, kuivauslämpötila 60 astetta-onerittäin toistettava, skaalautuva ja käytännöllinen. Nämä havainnot tarjoavat astandardoitujen tuotantoprotokollien tieteellinen perustaja tukee laajempia sovelluksialääke-, ravitsemus- ja kasviperäisten lääkeaineiden teollisuudessa.