Optimalizace procesu čerstvé páry pro Cistanche Tubulosa pomocí metodologie Box-Behnken Response Surface

 

Abstraktní

Objektivní:
Cistanche tubulosa, cenná tradiční čínská léčivá bylina známá pro svůj vysoký obsah bioaktivních fenylethanoidových glykosidů.

Metody:
Na základě jednofaktorových experimentů byl k optimalizaci procesu vaření v páře použit Box-Behnkenův design.tloušťka plátku, doba pařeníateplota sušeníjako proměnné. Komplexním hodnotícím indexem byl normalizovaný obsah (hodnota OD) šesti klíčových fenylethanoidových glykosidů:echinakosid, tubulosid A, akteosid, isoacteosid, 2'-acetylakteosidatubulosid B.

Výsledky:
Optimální parametry zpracování byly stanoveny takto:

Tloušťka plátku: 8 mm

Doba napařování:2 hodiny

Teplota sušení:60 stupňů

Za těchto podmínek bylo dosaženo hodnoty OD70.04což ukazuje na významně zvýšený celkový obsah glykosidů. Po čerstvém napaření došlo ke zvýšení koncentrace všech fenylethanoidových glykosidů kromě2'-acetylakteosid, sechinakosidatubulosid Avykazuje nejvýraznější nárůsty. Analýza hlavní složky jasně rozlišila mezi surovými a napařenými vzorky, což potvrdilo účinnost procesu.

Závěr:
Tato optimalizovaná metoda čerstvého vaření v páře je stabilní, proveditelná a nabízí vědecký základstandardizované průmyslové zpracovánízCistanche tubulosa. Studie také identifikovala potenciálinterkonverzní vztah mezi akteosidem a isoakteosidemběhem tepelného zpracování, což poskytuje nové poznatky o chemické přeměně sekundárních metabolitů rostlin.

Extrakt z Cistanche tubulosa prášek

 

Klíčová slova:

Cistanche tubulosa, proces čerstvé paření, design Box-Behnken, fenylethanoidové glykosidy, echinakosid, akteosid, přírodní rostlinné extrakty, optimalizace zpracování bylin

 

Pozadí

Cistanche tubulosa- běžně označované jako "Ženšen pouště„-je parazitická pouštní rostlina široce používaná v tradiční čínské medicínějang tonizující, krev vyživující a projímavé vlastnosti. Jeho farmakologická aktivita je z velké části připisovánafenylethanoidové glykosidy (PhGs), které prokázaly výhody jako napřneuroprotekce, zlepšení funkce ledvinaúčinky proti stárnutí.

Nicméně konvenční zpracováníCistanchezahrnuje více kroků sušení, které mohou vést kztráta vlhkosti, hnědnutíadegradace aktivních látekpři přepravě a skladování. Tedy,integrace čerstvého zpracování (趁鲜加工)s tradičními metodami napařování je zásadní pro zlepšení kvality a účinnosti.

Tato studie využívámetodologie povrchu odezvy (RSM)optimalizovat proces čerstvého vaření v páře s cílemmaximalizovat retenci aktivních sloučeninpři zajištění proveditelnosti proškálovaná výroba.

Přístrojové vybavení a materiály

Systém HPLC:Waters e2695 s UV2489 detektorem

standardy:Echinacosid, Tubuloside A/B, Acteoside, Isoacteoside, 2'-Acetylacteoside (čistota větší nebo rovna 98 %)

Rozpouštědla:methanol, acetonitril čistoty pro HPLC; ethanol analytické kvality, kyselina mravenčí

Původ vzorku:ČerstvýCistanche tubulosasklizeno v Xinjiang, Čína (podzim 2023)

Význam pro výzkum přírodních produktů a zpracování bylin

Tato studie poskytuje nejen areprodukovatelná metoda založená na datechpro zpracováníCistanche tubulosaale také přispívá kstandardizace tradiční bylinné medicíny. Prokázanéchemické přeměny glykosidůběhem zpracování připravit cestu procílené posílení bioaktivních sloučeninv bylinných extraktech.

Očekává se, že optimalizovaný proces bude sloužitbylinné farmaceutické společnosti, vývojáři nutraceutikavýzkumníci ve fytochemii a standardizaci přírodních produktů.

 

 

1. Echinakosid 2. Tubulosid A 3. Verbascosid 4. Isoverbaskosid 5. 2-acetyleugenolglykosid 6. Tubulosid B

Obrázek 1 HPLC chromatogram různých fenylethanolových glykosidových složek

 

2.9 Ukazatele hodnocení

2.9.1 Makroskopické charakteristiky

Thesyrové plátkyzCistanche tubulosajsou kulatého nebo oválného tvaru, matně žluté barvy, s drsným, nerovným povrchem. Jsou lehké, křehké a snadno se lámou, mají škrobovitý, nelepivý průřez. Chuť je hořká, textura je hustá a neprůhledná a prášek je tmavě žlutý.

Na rozdíl od toho,čerstvě dušené plátkyzachovat podobný tvar, ale vykazují atmavě hnědá až černá barva, a lesklý povrcha ahladší textura. Jsou měkčí, pružnější a snadno se nerozbijí. Při kontaktu s vodou se stávají lepkavými. Chuť je mírně nahořklá s ajemné květinové aromaa plátky jsou tenčí a průsvitné. Prášková forma vypadá světle šedobílá.

SEO klíčová slova: Vzhled Cistanche tubulosa, syrové vs dušené bylinné charakteristiky, dušená bylinná medicína morfologie

Výhody extraktu z Cistanche tubulosa

2.9.2 Analýza obsahu fenylethanoidního glykosidu

Ukázky syrového i čerstvého v pářeCistanche tubulosabyly připraveny podle optimalizovaného procesu (viz část 2.8) a analyzovány za podmínek HPLC (část 2.1). Naznačují to výsledky (tabulka 6).koncentrace všech fenylethanoidových glykosidů po čerstvém vaření v páře vzrostla, kromě2'-Acetyllakteosid, která vykázala mírný pokles.

Závěr:Čerstvé napařování výrazně zvyšujeprofil bioaktivní sloučeninyzCistanche tubulosa, zlepšuje jeho léčivou hodnotu.

SEO klíčová slova:obsah fenylethanoidových glykosidů, echinakosid, akteosid, optimalizace napařování na bylinkách

 

2.9.3 Vliv doby napařování na akteosid a isoakteosid

Jak je uvedeno vObrázek 4, obsahakteosidaisoacteosidvykazují transformační trend s prodlužující se dobou vaření v páře. Konverzní poměr se pohybuje mezi5 % a 10 %. Lineární regresní proložení pomocí doby napařování (osa X) a rozdílu obsahu (osa Y) mezi těmito dvěma sloučeninami poskytuje následující model:

Y = −0.2952X + 52.279

To znamená apostupná interkonverzemezi akteosidem a isoakteosidem během tepelného zpracování, což může ovlivnit farmakologickou účinnost.

 

Obrázek 4. Podíl obsahu verbascosidu a isovalaskosidu při různých dobách paření

2.9.4 Shluková analýza aktivních sloučenin

PoužitíHiplot(https://hiplot.com.cn/), byla vytvořena hierarchická shluková tepelná mapa na základě obsahu fenylethanoidových glykosidů v surovém vzorku (S1) a 17 čerstvě napařených šaržích (Q1–Q17). TheWardova metodaaEuklidovská vzdálenostbyly aplikovány po standardizaci kolony. Jak je uvedeno vObrázek 5byly identifikovány dva hlavní shluky:

Shluk A: S1, Q1, Q3, Q5–Q7, Q9

Shluk B: Q2, Q4, Q8, Q10–Q17

To naznačuje, že zatímco syrové a čerstvě napařené vzorky sdílejí určité podobnosti,výrazná vnitřní odchylkaexistuje mezi napařenými vzorky.

SEO klíčová slova:hierarchické shlukování, profilování rostlinných glykosidů, srovnání šarží přírodních produktů

Obrázek 5 Shluková analýza obsahu fenylethanoidových glykosidů před a po vaření v páře

3. Diskuse a závěr

Vzhledem kvariace v distribuci aktivní sloučeninymezi kořenem a špičkouCistanche tubulosabyly vybrány jednotné vzorky s odstraněnými částmi špičky a rovnoměrně promíchané ve stejných poměrech pro spolehlivé paralelní zpracování.

Mezi hlavní postřehy patří:

Tloušťka plátku:Příliš tenké vede k shlukování v důsledku lepivosti; příliš tlustá brání pronikání tepla a snižuje účinnost extrakce.

Teplota sušení:Příliš nízká prodlužuje dobu schnutí a zvyšuje riziko plísní; proto,teplota a čas by měly být vyvážené for optimal processing.

Klíčová zjištění:

Čerstvě v pářeCistanche tubulosaukazujevýznamné rozdíly v barvě, struktuře a obsahu aktivní sloučeninyve srovnání se surovými vzorky.

Obsah fenylethanoidních glykosidůzvýšená po napařování, potvrzující předchozí zjištění (např. Huang Linfang et al.).

Přes čas paření,obsah akteosidů se snížil, zatímcoisoacteosid zvýšené, což naznačujetepelně řízená konverze, také pozorováno u jiných bylin jakoRehmannia glutinosaaPlantago asiatica.

Tyto vzájemné konverze byly již dříve zdokumentovány a měly by být dále prozkoumány v budoucím výzkumu.

Závěr:

ČerstvýCistanche tubulosaobsahuje až80% vlhkost, vytvářeníčerstvé techniky zpracováníjako napařování výhodné pro:

Konzervace aktivních látek

Zkrácení výrobních termínů

Snížení celkových výrobních nákladů

Optimalizovaný proces -Tloušťka plátku 8 mm, 2 hodiny vaření v páře, teplota sušení 60 stupňů-jevysoce reprodukovatelné, škálovatelné a praktické. Tato zjištění poskytují avědecký základ pro standardizované výrobní protokolya podporovat širší aplikace vfarmaceutický průmysl, nutraceutický průmysl a průmysl bylinné medicíny.